ミシン
【課題】押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して、目飛びの発生を防止する。
【解決手段】押え足上下動機構の駆動を制御する制御手段は、針棒の揺動位置（ステップＳ２）と、剣先と上糸ループが出合うタイミングにおける針棒の上下位置（ステップＳ３）とに調時して、押え足を所定高さまで上昇させて（ステップＳ４）、上糸ループの大きさを変更する。押え足を上昇させる高さを調整することで、剣先が上糸ループを確実捕捉できるように、当該上糸ループの大きさを最適にすることが可能となる。
【解決手段】押え足上下動機構の駆動を制御する制御手段は、針棒の揺動位置（ステップＳ２）と、剣先と上糸ループが出合うタイミングにおける針棒の上下位置（ステップＳ３）とに調時して、押え足を所定高さまで上昇させて（ステップＳ４）、上糸ループの大きさを変更する。押え足を上昇させる高さを調整することで、剣先が上糸ループを確実捕捉できるように、当該上糸ループの大きさを最適にすることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押え足を上下動させる押え足上下動機構を備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、押え足によって加工布を押圧する圧力を、ミシンの回転数に応じて自動的に可変する装置が記載されている。そして、押え足による圧力を、ミシンの回転数の上昇に応じて高くするように制御することで、ミシンの回転数の上昇に伴って大きくなる押え足のジャンピング（飛び跳ね現象）を防止し得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ミシンでは、針孔に上糸を挿通した縫針が加工布を突き刺し、その後、縫針が抜き出される過程で、縫針の針孔に上糸ループが形成される。上糸ループとは、針孔と加工布との間にある上糸によって形成される小さい糸輪のことである。そして、この上糸ループを釜の剣先が引っ掛けて捕捉することで、上糸ループに下糸が通され、これにより、加工布に上糸と下糸が交絡する縫い目が形成される。
【０００５】
ところが、針棒を左右方向に揺動させる針棒揺動機構を備えたミシンでは、針棒の揺動位置、例えば、左基線位置（左針落ち位置）と右基線位置（右針落ち位置）とでは、釜の剣先と縫針とが出合うタイミングが異なる。ここで、出会いタイミングとは、ミシン正面から見て、剣先の先端が縫針と重なるタイミングのことをいう。このタイミングで剣先が上糸ループを捕捉するので、剣先と上糸ループが出会うタイミングと言ってもよい。通常、針棒が右基線位置にあるときの方が、左基線位置にあるときの方よりも出会いタイミングが早い。ここで、上糸ループの大きさは、加工布に刺さった縫針が上昇して剣先と出会うまでの縫針の上昇量によって定まる。従って、針棒の揺動位置によって形成される上糸ループの大きさが異なる。
【０００６】
そのため、例えば、針棒の揺動位置によっては、上糸ループが大きくなりすぎて自重によって垂れ下がったり、又は倒れたりしてしまい、ループ形状を維持できなくなる場合がある。このような状態では、剣先が上糸ループを捕捉することができず、目飛びが発生する。つまり、縫い目が形成されない縫製不良が発生する。
【０００７】
ここで、上糸ループの大きさは、上述のように、加工布に刺さった縫針が上昇して剣先と出会うまでの縫針の上昇量によって定まるが、このときには、加工布が上昇しないように押え足で押圧されていることが前提である。つまり、縫針と共に加工布が上昇してしまうと上糸ループは形成されない。そこで、本発明者は、このような点に着目し、縫針が上昇する際に、押え足が加工布を押圧しない状態にする、つまり、加工布が僅かに上昇できるようにすることで、上糸ループの大きさを調整することが可能であると考えた。そして、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して、上糸ループの大きさを調整し、上記したような目飛びの発生を防止するミシンを開発した。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して、目飛びの発生を防止するように構成したミシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、針孔を有する縫針を下端部に装着する針棒と、前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、前記針棒を上下動させる針棒上下動機構と、加工布を押圧する押え足と、前記押え足を上下動させる押え足上下動機構と、前記針孔に形成される上糸ループを捕捉するための剣先を有する釜であって、前記針棒の上下動と調時して回転する釜と、前記押え足上下動機構の駆動を制御する制御手段と、を備えたミシンにおいて、前記制御手段は、前記針棒の揺動位置と、前記剣先と前記上糸ループが出合うタイミングである前記針棒の上下位置とに調時して、前記押え足を所定高さまで上昇させることで前記上糸ループの大きさを変更するように前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記針棒上下動機構を駆動するための上軸と、前記上軸の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備え、前記制御手段は、前記回転位相検出手段が検出した前記上軸の回転位相に応じて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記制御手段は、前記針棒の揺動位置が当該針棒の揺動可能範囲のうち所定の範囲内にあるときに、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記針棒揺動機構は、第１揺動位置と第２揺動位置との間で前記針棒を揺動させるように構成され、前記剣先は、前記針棒が前記第１揺動位置における出合いタイミングとなる第１回転位置と、前記針棒が前記第２揺動位置における出合いタイミングとなる第２回転位置において、前記上糸ループを捕捉するように構成され、前記制御手段は、前記針棒が前記第１揺動位置であるときは、前記押え足を上昇させないことにより、当該押え足が前記加工布を押圧した状態を維持し、前記針棒が前記第２揺動位置であるときは、前記押え足を所定高さまで上昇させることにより、前記剣先が前記第２回転位置において捕捉する上糸ループの大きさを、前記第１回転位置において捕捉する上糸ループの大きさに近付けるように変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記加工布の布厚を検出する布厚検出手段と、前記布厚検出手段により検出された布厚に応じて前記押え足を上昇させる高さを設定する設定手段とを備え、前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記押え足の高さに基づいて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のミシンによれば、針棒の揺動位置と、剣先と上糸ループが出合うタイミングである針棒の上下位置とに調時して、押え足を所定高さまで上昇させることで、上糸ループの大きさが変更される。そして、押え足を上昇させる高さを調整することで、剣先が上糸ループを確実に捕捉できるように、当該上糸ループの大きさを最適にすることが可能となる。これにより、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して、目飛びの発生を防止することができる。
【００１５】
請求項２記載のミシンによれば、請求項１記載の発明の効果に加え、針棒上下動機構を駆動するための上軸の回転位相に応じて、押え足上下動機構が制御されるので、押え足の上昇動作を、針棒の上下位置に一層正確に調時して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００１６】
請求項３記載のミシンによれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加え、針棒の揺動位置が当該針棒の揺動可能範囲のうち所定の範囲内にあるときに、押え足上下動機構が制御されるので、押え足の上昇動作を、針棒の揺動位置に一層正確に調時して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００１７】
請求項４記載のミシンによれば、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明の効果に加え、針棒が第１揺動位置であるときは、押え足が上昇せず、当該押え足が加工布を押圧した状態が維持される。一方、針棒が第２揺動位置であるときは、押え足が所定高さまで上昇し、これに伴い、剣先が第２回転位置において捕捉する上糸ループの大きさが、第１回転位置において捕捉する上糸ループの大きさに近付く。
【００１８】
ここで、第１回転位置において剣先が捕捉する上糸ループの大きさが、当該剣先が捕捉し易い大きさとなるように調整しておけば、第２回転位置において剣先が捕捉する上糸ループの大きさも、第１回転位置において剣先が捕捉する上糸ループの大きさ、つまり、剣先が捕捉し易い大きさに近付く。これにより、針棒が第１揺動位置であるとき（剣先が第１回転位置であるとき）においても、第２揺動位置であるとき（剣先が第２回転位置であるとき）においても、剣先が上糸ループを捕捉し易くすることができ、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して目飛びの発生を防止することを、一層確実に実現することができる。
【００１９】
請求項５記載のミシンによれば、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明の効果に加え、加工布の布厚に応じて設定された押え足の高さに応じて、押え足上下動機構が制御されるので、押え足の上昇動作を、加工布の布厚も加味して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、ミシンの外観を示す斜視図
【図２】針板のうち貫通穴および角穴部分を示す平面図
【図３】ミシン内部の主要部の構成を透視して示す正面図
【図４】水平回転釜の平面図
【図５】下軸、水平回転釜およびその周辺部分を示す平面図
【図６】下軸、水平回転釜およびその周辺部分を示す正面図
【図７】針棒上下動機構の正面図
【図８】針棒が右基線位置の状態における針棒揺動機構の正面図
【図９】針棒が左基線位置の状態における針棒揺動機構の正面図
【図１０】上軸の回転角度と針棒の上下位置との関係を示す図
【図１１】一部を透視して示す針棒上下動機構の正面図
【図１２】一部を透視して示す針棒上下動機構の左側面図
【図１３】押え上げレバーが押え下げ位置である状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１４】押え上げレバーが押え上げ位置である状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１５】押え足が最上昇位置に上昇した状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１６】押え足が最下降位置に上昇した状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１７】ミシンの制御系の構成を示すブロック図
【図１８】押え圧力制御の内容を示すフローチャート
【図１９】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その１）
【図２０】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その２）
【図２１】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その３）
【図２２】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その４）
【図２３】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その５）
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ミシンＭは、ベッド部１と、ベッド部１の右側部分に立設された脚柱部２と、ベッド部１と対向するように脚柱部２の上部から左方へ延びるアーム部３とを有する。なお、ミシンＭを操作するユーザが位置する側（後述する液晶ディスプレイ４や操作スイッチ類５などが設けられている側）を前方、その反対側を後方、脚柱部２が設けられている側を右方、その反対側（後述する頭部７側）を左方とする。
【００２２】
脚柱部２の前面には、各種の操作画面や縫製情報を表示するための縦型の液晶ディスプレイ４が設けられている。アーム部３の前面の下部には、各種の操作スイッチ類５（縫製開始スイッチ５ａ、縫製終了スイッチ５ｂ、自動糸掛準備スイッチ５ｃ、押え足昇降スイッチ５ｄ、自動糸掛開始スイッチ５ｅなど）が設けられている。
【００２３】
アーム部３には、その上部側を開閉する開閉カバー６が取り付けられている。この開閉カバー６は、アーム部３の左右全長に亙って設けられ、アーム部３の上後端部に左右方向向きの軸回りに開閉可能に枢支されている。アーム部３の先端部には、頭部７が設けられている。頭部７の右側において、アーム部３の上部には糸収容凹部８が設けられ、その糸収容凹部８に糸立棒９が設けられている。糸立棒９に装着された糸供給源である糸駒１０は、糸収容凹部８に左右横向き姿勢で収容される。この糸駒１０から延びる上糸１１は、糸調子器（図示せず）、糸取バネ（図示せず）、天秤２８（図３参照）などの複数の糸掛部を経由して、針棒１２（図３参照）の下端部に着脱可能（交換可能）に装着された縫針１３に供給される。
【００２４】
この縫針１３は、その前面側（装着された状態でミシンＭの前面側となる部分）に、当該縫針１３の長手方向（上下方向）に沿う溝部１３ａ（図１９から図２３参照）を有しており、この溝部１３ａの下端部に前後方向に貫通した針孔１３ｂ（図１９から図２３参照）を有する。糸駒１０から延びる上糸１１は、溝部１３ａ側から針孔１３ｂに挿通（糸通し）される。なお、針棒１２（縫針１３）の近傍には、上糸１１を針孔１３ｂに通すための糸通し装置（図示せず）などが設けられている。
【００２５】
図３に示すように、針棒１２は、頭部７内に設けられた針棒台１４に支持されている。この針棒台１４は、針棒１２とほぼ平行に上下方向に伸長する形状をなし、針棒１２の左側近傍に設けられている。この針棒台１４は、その上端部が、軸方向が前後方向となる支軸１４ｂによって、ミシン機枠に回動可能に支持されている。針棒台１４は、上下に対向する一対のガイド部１４ａを有している。針棒台１４は、これら一対のガイド部１４ａによって、針棒１２を上下動可能に支持している。針棒台１４が支軸１４ｂを中心に左右方向に揺動すると、それに伴い針棒１２も左右方向に揺動する。
【００２６】
図１に示すように、ベッド部１には、針棒１２の下方に位置して、ほぼ矩形状をなす針板１５が設けられている。図２にも示すように、この針板１５は、縫針１３が貫通可能な貫通穴１５ａと、送り歯（図示せず）が出没可能な複数（この場合、７つ）の角穴１５ｂとを有している。なお、送り歯は、加工布Ｗ（図１９から図２３参照）を前方又は後方に送るものである。貫通穴１５ａは、後述するように左右方向に揺動する針棒１２（縫針１３）の揺動方向である左右方向に対応して、左右方向に横長な若干湾曲した形状をなしている。角穴１５ｂは、それぞれ前後方向に長い直線状をなしており、貫通穴１５ａを囲むように設けられている。
【００２７】
この針板１５の下側には、送り歯と、送り歯を針板１５（角穴１５ｂ）に対して上下動および前後動させる送り機構（図示せず）と、上糸１１および下糸（図示せず）を切断するための糸切断機構（図示せず）などが設けられている。
【００２８】
ミシンＭは、さらに、針棒上下動機構１６（図３参照）、天秤上下動機構１７（図３参照）、針棒揺動機構１８（図７から図９参照）、釜駆動機構１９（図３参照）、押え足上下動機構２０（図１１から図１６参照）などを備えている。以下、これら各機構の構成について順に説明する。
【００２９】
[針棒上下動機構，天秤上下動機構]
まず、針棒上下動機構１６および天秤上下動機構１７の構成について図３を参照しながら説明する。針棒上下動機構１６は、針棒１２を上下に往復動させる機構である。天秤上下動機構１７は、天秤２８を針棒１２の上下動に調時して上下に揺動させる機構である。これら針棒上下動機構１６および天秤上下動機構１７は、ミシンモータ２１、タイミングベルト２２、上軸２３、クランク部材２４を有した構成である。そして、針棒上下動機構１６は、さらに、クランクロッド２５および針棒抱き２６を有している。天秤上下動機構１７は、さらに、天秤アーム２７を有している。
【００３０】
ミシンモータ２１は、この場合、脚柱部２の内部に設けられている。このミシンモータ２１の出力軸（図示せず）の右端部には、プーリ２９が固定されている。上軸２３は、アーム部３の内部において、その軸方向が左右方向となる姿勢で配設され、支持部材（図示せず）によって回転可能に支持されている。上軸２３の右方には、プーリ３０が固定されている。タイミングベルト２２は、プーリ２９とプーリ３０との間に掛け渡されている。なお、上軸２３の右端部には、操作用プーリ３１が、脚柱部２の右端部から右方（外方）へ突出するようにして固定されている。この操作用プーリ３１は、ユーザが上軸２３を手動で回動操作するためのものである。また、プーリ３０よりも左側部分には、当該上軸２３の回転角度（回転位相）を検出するための回転角度検出機構３２が設けられている。この回転角度検出機構３２は、回転位相検出手段に相当する。
【００３１】
この回転角度検出機構３２は、扇形状をなし遮蔽板として機能する複数（この場合、３つ）の回転シャッター３２ａと、複数の微細な放射状のスリットを有するエンコーダディスク３２ｂと、これら回転シャッター３２ａおよびエンコーダディスク３２ｂの回転を光学的に検出する複数（この場合、４つ）のフォトインタラプタからなる検出器３２ｃとを備えている。回転シャッター３２ａおよびエンコーダディスク３２ｂは、上軸２３に固定され、当該上軸２３と一体的に回転する。検出器３２ｃは、ミシン機枠（図示せず）に固定されている。この回転角度検出機構３２により検出した上軸２３の回転角度（回転位相）に基づいて、針棒１２の上下位置が判別される。
【００３２】
クランク部材２４は、上軸２３の左端部に固定され、当該上軸２３と一体的に回転する。このクランク部材２４は、上軸２３に対して偏心した偏心部を有する。このクランク部材２４の偏心部には、クランクロッド２５の上端部が、軸方向が左右方向となる回動軸を介して回動可能に連結されている。針棒抱き２６は、針棒１２のうち一対のガイド部１４ａの間に位置する部分に固定されている。針棒抱き２６は、針棒１２に固定された部分から右方に伸びる軸部（図示せず）を有する。この針棒抱き２６の軸部には、クランクロッド２５の下端部が連結されている。クランクロッド２５の下端部は、針棒抱き２６の軸部に回動可能に、且つ、針棒抱き２６（針棒１２）の左右方向への揺動を許容するように連結されている。
【００３３】
天秤アーム２７の基端部は、クランク部材２４の偏心部に、クランクロッド２５の上端部を挟んで固定されている。天秤アーム２７の先端部には、左方に伸びる軸部（図示せず）を有する。天秤２８の基端部が、その軸部を中心に回動可能に連結されている。天秤２８は、そのほぼ中央部が、支持部材３３の先端部に、軸方向が左右方向となる揺動軸を中心に揺動可能に支持されている。支持部材３３の基端部は、ミシン機枠に揺動可能に支持されている。天秤２８の先端部には、上糸を挿通する貫通孔（図示せず）が設けられている。
【００３４】
このような構成により、ミシンモータ２１がプーリ２９、タイミングベルト２２、プーリ３０を介して上軸２３を回転させると、クランク部材２４およびクランクロッド２５を介して、針棒抱き２６に固定された針棒１２が上下に往復動し、この針棒１２の上下動に調時して天秤２８が上下に揺動する。即ち、針棒上下動機構１６は、クランク部材２４およびクランクロッド２５によって、上軸２３の回転を針棒１２の上下方向の往復動に変換する。天秤上下動機構１７は、クランク部材２４および天秤アーム２７によって、上軸２３の回転を天秤２８の上下方向の揺動に変換する。なお、この場合、上軸２３の回転と針棒１２の上下動および天秤２８の上下動とは、１対１で対応している。即ち、上軸２３が１回転すると、針棒１２が１回上下動（往復動）し、天秤２８が１回上下動（揺動）する。
【００３５】
[釜駆動機構]
次に、釜駆動機構１９の構成について図３から図６を参照しながら説明する。釜駆動機構１９は、下糸が巻かれたボビン（図示せず）を着脱自在に装着する水平回転釜３４を、上軸２３の回転に調時して回転させる機構である。水平回転釜３４は、ベッド部１の内部において針板１５の下側に設けられ、外釜３５と内釜（図示せず）とを有する。内釜にボビンが収容される。図４に示すように、外釜３５は、外釜本体３６と、この外釜本体３６に固着される鉛直方向下向きの釜軸部３７と、この釜軸部３７に挿入されて外釜本体３６を回転可能に支持する釜軸（図示せず）とを有する。外釜本体３６には、当該外釜本体３６の周方向に沿って先細状に延びる剣先３８が設けられている。この剣先３８は、縫針１３の針孔１３ｂに形成される上糸ループ１１ａ（図１９から図２３参照）を捕捉するためのものである。上糸ループとは、針孔１３ｂと加工布Ｗとの間にある上糸１１によって形成される小さい糸輪のことである。
【００３６】
外釜本体３６は、釜軸部３７を介して釜駆動機構１９に連結されている。図３に示すように、釜駆動機構１９は、上軸２３の回転角度検出機構３２よりも左側部分に設けられたプーリ３９、タイミングベルト４０、下軸４１、下軸４１の右端部に設けられたプーリ４２、この下軸４１の左端部に装着された下軸ギヤ４３（図５および図６参照）、釜軸部３７に固定された釜ギヤ４４（図５および図６参照）などを備えている。
【００３７】
下軸４１は、ベッド部１の内部において、軸方向が左右方向となる姿勢で配設され、支持部材４５（図５および図６参照）によって回転可能に支持されている。タイミングベルト４０は、上軸２３に固定され当該上軸２３と一体的に回転するプーリ３９と、下軸４１の右端部に固定され当該下軸４１と一体的に回転するプーリ４２との間に掛け渡されている。なお、タイミングベルト４０には、その途中部に設けられたテンショナープーリ４６によって、適度な張力が付与されるようになっている。
【００３８】
このような構成により、ミシンモータ２１が上軸２３を回転させると、プーリ３９、タイミングベルト４０、プーリ４２を介して、下軸４１が回転する。この場合、上軸２３と下軸４１とは１対１で回転する。即ち、上軸２３が１回転すると下軸４１も１回転する。
【００３９】
図５および図６に示すように、下軸ギヤ４３は、ねじれ方向が右方向となるはすば歯車からなる。下軸ギヤ４３は、下軸４１に固定されて、下軸４１と一体的に回転する。釜ギヤ４４は、ねじれ方向が右方向となるはすば歯車からなる。釜ギヤ４４は、釜軸部３７に固定されて、釜軸部３７と一体的に回転する。下軸ギヤ４３と釜ギヤ４４は、それぞれの軸方向が直交した状態で噛み合わされている。これにより、下軸４１の回転が釜軸部３７に伝達されるようになっている。
【００４０】
ミシンモータ２１が下軸４１を回転させると、これに伴って、下軸ギヤ４３が回転する。そして、この下軸ギヤ４３に噛合する釜ギヤ４４が回転し、外釜３５が回転する。この場合、下軸４１が１回転すると外釜３５が２回転するように、下軸ギヤ４３と釜ギヤ４４のギヤ比が設定されている。
【００４１】
このような構成により、釜駆動機構１９は、外釜３５を、下軸４１の回転により平面視にて反時計回り方向（図４参照）に回転させる。上軸２３と下軸４１は１対１で同期して回転するので、針棒１２の上下動と同期して外釜３５が回転する。よって、外釜３５が縫製中に反時計回りに回転されることに伴い、当該外釜３５に形成された剣先３８は、縫針１３の針孔１３ｂに形成される上糸１１のループ１１ａ（図１９から図２３参照）を捕捉する。
【００４２】
[針棒揺動機構]
次に、針棒１２を所定の揺動位置へ針振り動作（揺動動作）させる針棒揺動機構１８の構成について図７から図９を参照して説明する。この針棒揺動機構１８は、針棒１２を布送り方向（ミシンＭの前後方向）と直交する方向（ミシンＭの左右方向）に揺動させるものである。図７から図９に示すように、針棒揺動機構１８は、上記した針棒台１４に加え、さらに、揺動レバー４７、針棒揺動パルスモータ４８、揺動カム４９などを備えて構成されている。
【００４３】
揺動レバー４７は、針棒台１４とほぼ平行に上下方向に伸長する形状をなしている。揺動レバー４７は、上下方向のほぼ中央部が、ミシン機枠に設けられた前後方向に延びる枢支ピン５０によって揺動可能に枢支されている。揺動レバー４７の下端部４７ａは、針棒台１４の下端部に固定されたカム体５１に当接する。また、揺動レバー４７の上端部４７ｂには、前後方向に延びるピン５２が固定されている。このピン５２は、針棒台１４を左右方向に揺動させるための揺動カム４９のカム面４９ａに当接する。
【００４４】
針棒台１４は、コイルバネ（図示せず）によって、その下端部が左向き方向に付勢されている。これにより、揺動レバー４７の下端部４７ａとカム体５１とが当接した状態、および、ピン５２と揺動カム４９のカム面４９ａとが当接した状態が保持されるように構成されている。揺動カム４９は、ミシン機枠に回転可能に支持されている。揺動カム４９は、その外周部にギヤを有しており、ミシン機枠に固定された針棒揺動パルスモータ４８の駆動ギヤ４８ａに噛合している。これにより、針棒揺動パルスモータ４８は、揺動カム４９を回転させる。揺動カム４９のカム面４９ａには、回動軸心からの距離が大きい半径拡大カム面４９ｂと、回動軸心から距離が小さい半径縮小カム面４９ｃとが連続して設けられている。
【００４５】
図８に示すように、針棒揺動パルスモータ４８の回転によって揺動カム４９が回転し、揺動カム４９の回動軸心からの距離が大きい半径拡大カム面４９ｂにピン５２が接触した状態では、ピン５２が半径拡大カム面４９ｂによって左方向に押され、揺動レバー４７の上端部４７ｂが左方向に移動する。これに伴い、揺動レバー４７が枢支ピン５０を中心に回動（図８では反時計回り方向に回動）し、揺動レバー４７の下端部４７ａが右方向に移動する。揺動レバー４７の下端部４７ａが右方向に移動することによって、カム体５１が右方向に押され、針棒台１４がコイルバネの付勢力に抗して右方向に移動する。これにより、針棒揺動機構１８は、針棒１２を右方向（図２に示す右基線位置Ｒ側）に揺動させる。
【００４６】
図９に示すように、針棒揺動パルスモータ４８の回転によって揺動カム４９が回転し、揺動カム４９の回動軸心から距離が小さい半径縮小カム面４９ｃにピン５２が接触した状態では、針棒台１４を左方向に付勢するコイルバネの付勢力を受けて、揺動レバー４７の下端部４７ａがカム体５１に押されて左方向に移動し、揺動レバー４７の上端部４７ｂが右方向に移動する。即ち、揺動レバー４７が枢支ピン５０を中心に回動（図９では時計回り方向に回動）する。揺動レバー４７の下端部４７ａがコイルバネの付勢力を受けて左方向に移動することで、針棒台１４が左方向に移動する。これにより、針棒揺動機構１８は、針棒１２を左方向（図２に示す左基線位置Ｌ側）に揺動させる。
【００４７】
このように、針棒揺動機構１８は、針棒揺動パルスモータ４８の回転量（針棒揺動パルスモータ４８の出力パルス数）に応じて、針棒１２（縫針１３）を、第１揺動位置である右基線位置Ｒ（図２参照）と、第２揺動位置である左基線位置Ｌ（図２参照）との間で揺動させる。この場合、左基線位置Ｌと右基線位置Ｒとの間隔Ｔ（針棒１２の振り幅）は約９ｍｍに設定されている。また、左基線位置Ｌと右基線位置Ｒとの中間の揺動位置として、中基線位置Ｃ（図２参照）が設定されている。
【００４８】
針棒揺動機構１８によって針棒１２を左右方向に揺動させることにより、ミシンＭは、例えばジグザグ模様の縫製が可能となる。なお、ミシンＭは、中基線位置Ｃに針棒１２を移動させて保持した状態で当該針棒１２を上下動させることにより、直線模様を縫製することができる。また、ミシンＭは、中基線位置Ｃのみならず、左基線位置Ｌ、或いは、右基線位置Ｒに針棒１２を移動させて保持した状態で当該針棒１２を上下動させることにより、直線模様を縫製することも可能である。
【００４９】
次に、この針棒１２の上下位置と、針棒１２の揺動位置（この場合、右基線位置Ｒおよび左基線位置Ｌ）と、剣先３８と縫針１３が出合うタイミング、即ち、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉するタイミングとの関係について説明する。図１０は、上軸２３の回転角度（回転位相）と針棒１２の上下位置との関係を示す図であり、所謂、針棒曲線を示す図である。
【００５０】
図１０に示すように、この場合、上軸２３が１回転（３６０度回転）する間に針棒１２が１回上下動する。ここで、針棒１２が右基線位置Ｒである場合では、剣先３８は、右側出合いタイミングＲＴで上糸１１のループ１１ａと出合い、このときの外釜本体３６の回転位置（第１回転位置に相当）において当該上糸ループ１１ａを捕捉する。この右側出合いタイミングＲＴにおける上軸２３の回転角度は、約２００度である。一方、針棒１２が左基線位置Ｌである場合では、剣先３８は、左側出合いタイミングＬＴで上糸１１のループ１１ａと出合い、このときの外釜本体３６の回転位置（第２回転位置に相当）において当該上糸ループ１１ａを捕捉する。この左側出合いタイミングＬＴにおける上軸２３の回転角度は、約２１０度である。
【００５１】
なお、外釜本体３６、つまり剣先３８は、上軸２３が１回転する間、つまり針棒１２が１回上下動する間に２回転する。そのうち、１回目の回転では剣先３８は上糸ループ１１ａを捕捉することなく空転し、この間に加工布Ｗの１針分の布送りが行われる。２回目の回転で剣先３８は上糸ループ１１ａを捕捉する。
【００５２】
[押え足上下動機構]
次に、押え足上下動機構２０の構成について図１１から図１６を参照しながら説明する。押え足上下動機構２０は、押え棒６３の下端に装着された押え足５３を上下方向に往復動（昇降）させるものである。図１１および図１２に示すように、押え足上下動機構２０は、針棒１２の後側に配設されている。この押え足上下動機構２０は、押え棒６３、押え足５３、ラック形成部材５４、止め輪５５、押え足昇降パルスモータ５６、駆動ギヤ５６ａ、中間ギヤ５７、ピニオン５８、押え棒抱き５９、押えバネ６０、押え上げレバー６１、ポテンショメータ６２などを備えて構成されている。
【００５３】
押え棒６３は、ミシン機枠に昇降可能に支持されている。押え足５３は、押え棒６３の下端部分に着脱可能（交換可能）に装着されている。ラック形成部材５４は、押え棒６３の上端部分に昇降可能に設けられている。止め輪５５は、押え棒６３の上端に固定されている。押え足昇降パルスモータ５６は、押え棒６３を昇降させるために、ラック形成部材５４のすぐ右側においてミシン機枠に固定されている。駆動ギヤ５６ａは、押え足昇降パルスモータ５６の出力軸に固定され当該出力軸と一体的に回転するようになっている。中間ギヤ５７は、駆動ギヤ５６ａに噛合しており、当該駆動ギヤ５６ａの回転に応じて回転する。ピニオン５８は、中間ギヤ５７に一体的に形成され、ラック形成部材５４と噛合している。
【００５４】
押え棒抱き５９は、押え棒６３の高さ方向（図では上下方向）の中段部に固定されている。押えバネ６０は、押え棒６３のうちラック形成部材５４と押え棒抱き５９との間の部分に設けられている。押え上げレバー６１は、押え足昇降パルスモータ５６による押え棒６３の昇降動作とは独立して、押え棒６３を昇降させる操作（ユーザによる手動操作）を可能とするものである。また、押え上げレバー６１には、当該押え上げレバー６１を正面視にて時計回り方向に付勢するコイルバネ（図示せず）が設けられている。ポテンショメータ６２は、押え棒６３のすぐ左側に設けられている。
【００５５】
中間ギヤ５７は、小径のピニオン５８を一体的に有している。そのピニオン５８は、ラック形成部材５４に噛合している。ポテンショメータ６２は、この場合、回転式ポテンショメータであり、その回転量に応じて変化する抵抗値に基づいて、押え棒６３の昇降位置（上下位置）を検知する。ポテンショメータ６２の回動軸から右方向に延びるレバー部６２ａは、例えばコイルバネ（図示せず）によって、押え棒抱き５９の左方に突出する突出部５９ａの上面側に当接するように付勢されている。
【００５６】
これにより、押え棒抱き５９の昇降移動に応じてレバー部６２ａが回動し、このレバー部６２ａの回動角度に応じてポテンショメータ６２の抵抗値が変化する。後述する制御装置６５は、その抵抗値に応じた電圧に基づいて、押え棒６３（押え足５３）の上下位置を検出する。また、制御装置６５は、押え足５３が針板１５の上面に当接する位置におけるポテンショメータ６２の抵抗値を、加工布Ｗの布厚検出用の基準値として設定している。制御装置６５は、この基準値とポテンショメータ６２の抵抗値とを比較することにより、押え足５３の高さ、即ち、加工布Ｗの布厚を検出する。
【００５７】
押え上げレバー６１の一端部は、ミシン機枠に固着された枢支ピン６４に回動可能に支持されている。押え上げレバー６１の他端部には、手動操作のための操作部６１ａが設けられている。その操作部６１ａが手動操作されることで、押え上げレバー６１は、下方に回動した押え下げ位置（図１３参照）と、上方に回動した押え上げ位置（図１４参照）との間で回動可能となっている。この押え上げレバー６１の回動に伴い、押え棒６３が昇降移動すると共に、この押え棒６３に装着された押え足５３も昇降移動する。
【００５８】
押え上げレバー６１は、押え棒抱き５９に一体的に設けられたカム従動子５９ｂに当接するカム面６１ｂを有する。図１３に示す押え下げ位置においては、押え上げレバー６１のボス面６１ｃとカム従動子５９ｂとの間に上下方向に僅かに隙間がある状態となる。この状態では、押え足５３は、針板１５に当接している。また、図１４に示す押え上げ位置においては、押え上げレバー６１のカム面６１ｂとカム従動子５９ｂが当接した状態となる。この状態では、押え棒６３は、針板１５から上昇した位置にある。このとき、押え足昇降パルスモータ５６は、回転を停止した状態で励磁されているので、ラック形成部材５４の上下位置は保持される。従って、押えバネ６０は圧縮され、その弾性力によってカム従動子５９ｂはカム面６１ｂに押圧される。そのとき、その押圧力によって、押え上げレバー６１が反時計回り方向に押圧されるので、押え上げレバー６１は、その位置（押え上げ位置）に維持される。
【００５９】
次に、押え足昇降パルスモータ５６の駆動による押え棒６３の昇降動作について、図１５および図１６を参照して説明する。
押え足昇降パルスモータ５６が駆動されると、その駆動力が中間ギヤ５７、ピニオン５８に伝達されてラック形成部材５４を昇降移動させる。図１５に示すように、ラック形成部材５４を上昇させたときには、そのラック形成部材５４の上端面が押え棒６３の上端に固定された止め輪５５を上昇させる。そのため、押え足５３も上昇する。なお、図１５における押え足５３の上昇位置は、図１４における上昇位置（押え上げレバー６１による上昇位置）よりも高い位置であり、この図１５に示す上昇位置が最上昇位置である。
【００６０】
次に、図１５に示す最上昇位置から、押え足昇降パルスモータ５６を駆動してラック形成部材５４を下降させると、図１６に示すように、ラック形成部材５４の下端面に当接する押えバネ６０が下方に押圧される。そのため、押え棒６３に固定されている押え棒抱き５９も下方に押圧され、押え足５３は針板１５に当接する最下降位置に押圧される。
【００６１】
次に、押え足５３を押え上げレバー６１の手動操作によって昇降させる場合の動作について説明する。この動作は、押え上げレバー６１を手動操作して押え足５３を上昇位置にした状態（図１４に示す状態）から、押え足昇降パルスモータ５６を駆動して押え上げレバー６１のカム面６１ｂとカム従動子５９ｂとの係合を解除させて、押え上げレバー６１を押え下げ位置にした状態（図１３に示す状態）にすると共に、押え足５３も最下降位置に下降させる動作である。
【００６２】
まず、図１４における状態から、押え足昇降パルスモータ５６を駆動して、ラック形成部材５４を図１５に示す最上昇位置に上昇させる。すると、カム従動子５９ｂと押え上げレバー６１のカム面６１ｂとが離間するので、押え上げレバー６１は、当該押え上げレバー６１を時計回り方向に付勢するコイルバネにより、図１３に示す押え下げ位置に回動する。その後、ラック形成部材５４が下降し、これに伴い、押え足５３も下降する。
【００６３】
押え足５３による加工布Ｗの押え位置（下降位置）については、加工布Ｗの布厚などに応じた位置を予め中間位置（最上昇位置と最下降位置との間の位置）としてＲＡＭ６８に設定しておき、その設定値に基づいて押え足昇降パルスモータ５６を駆動することにより、布厚に応じた押え位置とすることもできる。この場合、ポテンショメータ６２によって検出された布厚に基づいて、押え足昇降パルスモータ５６を駆動し、設定された押え位置に押え足５３（押え棒６３）が到達した時点で、押え足昇降パルスモータ５６の駆動を停止させるように構成する。
【００６４】
なお、押え足５３による押え圧（加工布Ｗを押える圧力）は、当該押え足５３の押え位置に応じて、さらに、当該押え足５３によって押圧される加工布Ｗの布厚に応じて定まる。即ち、押え足５３の押え位置が同じであっても、加工布Ｗの布厚が厚ければ、押え足５３による押え圧は大きくなり、加工布Ｗの布厚が薄ければ、押え圧は小さくなる。つまり、押え足５３による加工布Ｗの押え圧は、押え足５３の押え位置が同じであっても加工布Ｗの布厚に応じて異なる場合がある。
【００６５】
次に、ミシンＭの制御系の構成について図１７を参照しながら説明する。
ミシンＭの動作全般を制御する制御装置６５（制御手段に相当）は、ＣＰＵ６６とＲＯＭ６７とＲＡＭ６８とを含むマイクロコンピュータと、入力インターフェース６９と、出力インターフェース７０とを有する。これらＣＰＵ６６、ＲＯＭ６７、ＲＡＭ６８、入力インターフェース６９、出力インターフェース７０は、データバス６５ａによって相互に接続されている。入力インターフェース６９には、各種の操作スイッチ類５、検出器３２ｃ、ポテンショメータ６２などが電気的に接続されている。出力インターフェース７０には、液晶ディスプレイ４、ミシンモータ２１、針棒揺動パルスモータ４８、押え足昇降パルスモータ５６などが、それぞれ駆動回路７１〜７４を介して電気的に接続されている。
【００６６】
ＲＯＭ６７には、ミシンＭの動作を制御するための各種の制御プログラムが格納されている。この場合、制御装置６５は、制御プログラムとして、縫製動作のための縫製制御プログラム、液晶ディスプレイ４に各種情報を表示させるための表示制御プログラム、ミシンモータ２１、針棒揺動パルスモータ４８、押え足昇降パルスモータ５６などの駆動を制御するための駆動制御プログラムなどを格納している。
【００６７】
上述の構成のミシンＭの制御装置６５は、縫製動作中に、針棒１２の揺動位置と、剣先３８と上糸ループ１１ａが出合うタイミングにおける針棒１２の上下位置とに調時して、押え足５３を所定高さまで上昇させることで、上糸ループ１１ａの大きさを変更するように構成されている。次に、この押え足５３の上下動制御の内容について、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００６８】
制御装置６５は、縫製動作中において（ステップＳ１にてＹＥＳ）、針棒１２の基線位置（揺動位置）が所定の閾値ｔよりも左側か否かを判断する。ここで、所定の閾値ｔは、図２に示すように、右基線位置Ｒから左方に７ｍｍの位置、換言すれば、左基線位置Ｌから右方に２ｍｍの位置とする。この場合、制御装置６５は、針棒揺動機構１８を駆動する針棒揺動パルスモータ４８のパルス数（パルスのカウント値）と、縫針１３の基線位置とを対応付けて記憶しており、縫製動作中に針棒揺動パルスモータ４８に出力したパルス数に基づいて、針棒１２の基線位置を判断する。
【００６９】
制御装置６５は、針棒１２の基線位置が所定の閾値ｔよりも右側であると判断すると（ステップＳ２にてＮＯ）、ステップＳ１に移行する。一方、制御装置６５は、針棒１２の基線位置が所定の閾値ｔよりも左側であると判断すると（ステップＳ２にてＹＥＳ）、ステップＳ３に移行する。なお、このステップＳ２において、針棒１２の基線位置と閾値ｔが一致する場合は、ステップＳ３に移行するが、ステップＳ１に移行するようにしてもよい。
【００７０】
制御装置６５は、ステップＳ３に移行すると、針棒１２が上昇して加工布Ｗから抜けてから再び下降して加工布Ｗを突き刺すまでに行われる送り機構による布送りが終了したか否かを判断する。この場合、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば１４０度）を超えていれば、布送りは終了している。そのため、制御装置６５は、上軸２３の回転角度が所定角度（１４０度）を超えているか否かに基づいて、布送りが終了したか否かを判断する。
【００７１】
制御装置６５は、送り機構による布送りが終了したか否かを判断し続け（ステップＳ３にてＮＯ）、布送りが終了したと判断すると、即ち、上軸２３の回転角度が所定角度（１４０度）を超えたと判断すると（ステップＳ３にてＹＥＳ）、ステップＳ４に移行する。
【００７２】
制御装置６５は、ステップＳ４に移行すると、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば針棒１２の上下位置が最下点となる角度である１８０度）になるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる。なお、この所定高さの値については後述する。上軸２３の回転角度が所定角度（１８０度）を超えると、針棒１２が最下点から上昇し始め、これに伴い、針板１５の下方において縫針１３の針孔１３ｂと加工布Ｗとの間にある上糸１１によって上糸ループ１１ａが形成され始める。そのため、制御装置６５は、針棒１２が最下点から上昇し始めるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる。なお、制御装置６５は、押え足５３を上昇させる前における当該押え足５３の高さ位置をＲＡＭ６８に記憶するようになっている。
【００７３】
次に、制御装置６５は、ステップＳ５に移行して、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば２１０度）を超えたか否かを判断する。なお、２１０度は、上述したように、針棒１２の揺動位置が左基線位置Ｌであるときに、剣先３８が左側出合いタイミングＬＴ（第２回転位置）において上糸ループ１１ａを捕捉する角度である。また、制御装置６５は、上軸２３の回転角度が所定角度（２１０度）を超えたか否かを判断することで、この上軸２３の回転に調時する針棒１２の上下位置が所定の位置（左側出合いタイミングＬＴに対応する針棒１２の上下位置）に到達したか否かを判断する。制御装置６５は、上軸２３の回転角度が所定角度（２１０度）を超えたか否かを判定し続け（ステップＳ５にてＮＯ）、上軸２３の回転角度が所定角度（２１０度）を超えたと判断すると（ステップＳ５にてＹＥＳ）、ステップＳ６に移行する。
【００７４】
制御装置６５は、ステップＳ６に移行すると、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば、縫針１３が加工布Ｗから抜ける直前の角度である２５０度）になるまでに、押え足５３を元の位置、即ち、ステップＳ４にて記憶した高さ位置、つまり、押え足５３を上昇させる前の高さ位置まで下降させる。これにより、縫針１３が加工布Ｗから完全に抜ける前に、押え足５３が加工布Ｗを押圧した状態にする。
【００７５】
制御装置６５は、縫製動作中は、上記したステップＳ１〜ステップＳ６の処理を繰り返す。そして、縫製動作を終了すると（ステップＳ１にてＮＯ）、制御装置６５は、この押え足５３の上下動制御を終了する。
【００７６】
要するに、制御装置６５は、針棒１２が閾値ｔよりも左基線位置Ｌ側にある場合（ステップＳ２にてＹＥＳ）には、加工布Ｗの布送りが終了した後（ステップＳ３にてＹＥＳ）に、押え足５３を所定高さまで上昇させる（ステップＳ４）。布送り終了後においては、押え足５３によって加工布Ｗを押圧した状態を維持する必要がなく、上糸ループ１１ａの大きさの調整のために押え足５３を上昇させても縫製動作に影響はないからである。そして、制御装置６５は、針棒１２の上下位置が最下点（上軸２３の回転角度が１８０度）となるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる（ステップＳ４）。即ち、制御装置６５は、針棒１２が最下点から上昇し始めるまで、つまり、上糸ループ１１ａが形成され始めるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる。このように押え足５３を上昇させることで、後述するように、形成される上糸ループ１１ａの大きさが変更される。
【００７７】
また、制御装置６５は、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉した後（ステップＳ５にてＹＥＳ）に、押え足５３を元の位置まで下降させる（ステップＳ６）。剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉した後においては、押え足５３を上昇させることによる上糸ループ１１ａの大きさの調整は不要であり、さらに、縫針１３が加工布Ｗから抜ける前に当該加工布Ｗを押え足５３によって押圧した方が、縫針１３が抜け易くなり好ましいからである。また、次の布送りに備えて、押え足５３によって加工布Ｗを押圧した状態にする必要があるからである。
【００７８】
次に、上記のステップＳ４における押え足５３の上昇量と、その上昇量に応じて形成される上糸ループ１１ａの大きさとの関係について、図１９から図２３を参照して説明する。ここで、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉するためには、上糸ループ１１ａは縫針１３の後側（図１９から図２３では右側）に形成される必要がある。このため、図示しない内釜には、縫針１３の前側（図１９から図２３では左側）に上糸ループ１１ａが形成されるのを防止するガイド壁部が設けられている。
【００７９】
図１９は、押え足５３の上昇量を０とした場合、すなわち、押え足５３を上昇させずに、そのまま元の位置に維持した場合を示している。この場合、押え足５３によって加工布Ｗが針板１５の上面に押圧された状態が維持されることから、加工布Ｗが縫針１３とともに上昇しない。そのため、針板１５の下に残る上糸１１の長さが長くなり、形成される上糸ループ１１ａが大きくなる。このような状態では、上糸ループ１１ａは、自重によって垂れ下がるように倒れてしまい、ループ形状を維持できなくなる。従って、剣先３８が、上糸ループ１１ａを捕捉できない場合が生じる。
【００８０】
これに対して、図２０は押え足５３の上昇量を例えば０．５ｍｍとした場合を示し、図２１は押え足５３の上昇量を例えば０．７５ｍｍとした場合を示している。これらの場合、押え足５３が上昇した分、加工布Ｗが縫針１３に引っ張られるようにして上昇する。そのため、針板１５の下に残る上糸１１の長さが、押え足５３を上昇させない場合よりも短くなり、その分、形成される上糸ループ１１ａが小さくなる。これにより、上糸ループ１１ａは、自重によって垂れ下がるように倒れることがなく、ループ形状を適切に維持できる。従って、剣先３８が、上糸ループ１１ａを捕捉し易くなる。
【００８１】
なお、図２２は押え足５３の上昇量を例えば１．０ｍｍとした場合を示し、図２３は押え足５３の上昇量を例えば１．２５ｍｍとした場合を示している。これらの場合では、押え足５３の上昇量が大き過ぎることから、針板１５の下に残る上糸１１の長さが短くなり過ぎてしまい、形成される上糸ループ１１ａが必要以上に小さくなる。従って、上糸ループ１１ａを捕捉できない場合が生じ得る。
ところで実際には、上糸１１の種類や太さ、縫針１３の太さ、加工布Ｗの材質等の組み合わせによって、押え足５３の上昇量の最適値が異なる。この為、ミシンＭには、実験的に求められた平均的な上昇量が、所定高さとして設定されている。また、ユーザが上昇量を適宜設定できるような構成にしてもよい。
【００８２】
以上に説明したように本実施形態によれば、制御装置６５は、針棒１２の基線位置が所定の閾値ｔよりも左側か否か（ステップＳ２）と、上軸２３の回転角度に基づいて取得された針棒１２の上下位置（ステップＳ３）とに調時して、押え足５３を所定高さまで上昇させて（ステップＳ４）、上糸ループ１１ａの大きさを変更する。ここで、押え足５３を上昇させる高さを調整することで、剣先３８が上糸ループ１１ａを確実に捕捉できるように、当該上糸ループ１１ａの大きさを最適にすることが可能となる。これにより、押え足５３を上下動させる押え足上下動機構２０を利用して、目飛びの発生を防止することができる。
【００８３】
また、制御装置６５は、針棒上下動機構１６を駆動するための上軸２３の回転角度（回転位相）を回転角度検出機構３２によって検出し、検出した上軸２３の回転角度に応じて、押え足上下動機構２０を制御する。これにより、押え足５３の上昇動作を、針棒１２の上下位置に一層正確に調時して行うことができる。従って、この押え足５３の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループ１１ａの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００８４】
また、制御装置６５は、針棒１２の揺動位置が当該針棒１２の揺動可能範囲である右基線位置Ｒと左基線位置Ｌとの間の範囲のうち、所定の範囲内、つまり、所定の閾値ｔよりも左側の範囲内にあるときに、押え足上下動機構２０を制御する。即ち、制御装置６５は、押え足５３の上昇動作を、針棒１２が左基線位置Ｌ側の範囲内にある場合、つまり、上糸ループ１１ａが大きくなり過ぎてしまうおそれがある場合にのみ行う。このように、制御装置６５は、針棒１２の揺動位置に一層正確に調時して押え足５３の上下動作を行う。従って、このような正確な押え足５３の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループ１１ａの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００８５】
また、制御装置６５は、針棒１２が第１揺動位置である右基線位置Ｒに揺動しているとき（ステップＳ２にてＮＯ）は、押え足５３を上昇させず、当該押え足５３が加工布Ｗを押圧した状態を維持する。一方、制御装置６５は、針棒１２が第２揺動位置である左基線位置Ｌに揺動しているとき（ステップＳ２にてＹＥＳ）は、押え足５３を所定高さまで上昇させる（ステップＳ４）。これに伴い、剣先３８が第２回転位置（左側出合いタイミングＬＴにおいて剣先３８が上糸ループ１１ａに出合う回転位置）において捕捉する上糸ループ１１ａの大きさが、第１回転位置（右側出合いタイミングＲＴにおいて剣先３８が上糸ループ１１ａに出合う回転位置）において捕捉する上糸ループ１１ａの大きさに近付く。
【００８６】
ここで、第１回転位置において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさが、当該剣先３８が捕捉し易い大きさとなるように調整しておけば、第２回転位置において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさも、第１回転位置において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさ、つまり、剣先３８が捕捉し易い大きさに近付く。これにより、針棒１２が右基線位置Ｒであるとき（剣先３８が第１回転位置であるとき）においても、針棒１２が左基線位置Ｌであるとき（剣先３８が第２回転位置であるとき）においても、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉し易くすることができ、押え足５３を上下動させる押え足上下動機構２０を利用して目飛びの発生を防止することを、一層確実に実現することができる。
【００８７】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な拡張、変更が可能である。
【００８８】
制御装置６５は、ポテンショメータ６２（布厚検出手段に相当）によって加工布Ｗの布厚を検出し、ポテンショメータ６２によって検出された加工布Ｗの布厚に応じて押え足５３を上昇させる高さを設定する設定手段として機能するように構成するとよい。そして、制御装置６５は、針棒１２の揺動位置、剣先３８と上糸ループ１１ａが出合うタイミングにおける針棒１２の上下位置、針棒上下動機構１６を駆動するための上軸２３の回転角度（回転位相）に加えて、さらに、加工布Ｗの布厚に応じて設定された押え足５３の高さに基づいて、押え足上下動機構２０を制御するように構成するとよい。これにより、押え足５３の上昇動作を、加工布Ｗの布厚も加味して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。なお、布厚の検出は、縫製動作の最初に検出するようにしてもよいし、縫製動作を行いながら適宜検出するようにしてもよい。
【００８９】
上述の実施形態では、針棒１２が左基線位置Ｌにおける左側出合いタイミングＬＴ（第２回転位置）において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさを、針棒１２が右基線位置Ｒにおける右側出合いタイミングＲＴ（第１回転位置）において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさに近付けるように調整する例を示した。本発明は、これに限られるものではなく、例えば、針棒１２が左基線位置Ｌにおける上糸ループ１１ａの大きさを基準に、針棒１２が右基線位置Ｒにおける上糸ループ１１ａの大きさを調整するようにしてもよい。また、中基線位置Ｃにおける上糸ループ１１ａの大きさを基準に、針棒１２が左基線位置Ｌにおける上糸ループ１１ａの大きさ、および、針棒１２が右基線位置Ｒにおける上糸ループ１１ａの大きさの双方を調整するようにしてもよい。また、左基線位置Ｌ、右基線位置Ｒ、中基線位置Ｃのそれぞれにおける上糸ループ１１ａの大きさを、それぞれ独立して調整するようにしてもよい。
【００９０】
針棒１２の揺動位置を判断するための閾値ｔ（ステップＳ２参照）は、少なくとも中基線位置Ｃよりも左側であれば、適宜変更可能である。
また、針棒１２の揺動位置の判断（ステップＳ２の判断）は、針棒１２の針振り量（揺動量）を制御するための針振りデータと、加工布Ｗの送り量（送り歯の移動量）を制御するための送りデータとを含む縫製データのうち、制御装置６５が、その時点で読み込んでいる針振りデータの値に基づいて判断するように構成してもよい。
ステップＳ４における押え足５３の上昇量は、所望の上糸ループ１１ａの大きさに応じて、適宜変更して実施することができる。
【００９１】
布送りの終了を判断するための上軸２３の回転角度（ステップＳ３参照）は、送り歯による加工布Ｗの送り量（この場合、最大４〜５ｍｍ）に応じて変更可能である。なお、布送りが終了していれば、押え足５３で加工布Ｗを押圧した状態を維持する必要がない。そのため、布送りが終わった直後（この場合、上軸２３の回転角度が１４０度になる前の角度）から押え足５３を上昇させるようにしてもよい。
【００９２】
針棒１２の揺動範囲（振り幅）は適宜変更可能である。この場合、針棒１２の揺動範囲によっても上糸ループ１１ａの大きさが異なるようになる。そのため、制御装置６５は、針棒１２の揺動範囲にも応じて、押え足上下動機構２０による押え足５３の上昇高さを制御するように構成するとよい。
【００９３】
制御装置６５は、上軸２３の回転速度に応じて、押え足上下動機構２０による押え足５３の上昇高さを制御するようにしてもよい。また、制御装置６５は、上糸１１の種類やミシンＭを駆動するための各種パラメータに応じて、押え足上下動機構２０による押え足５３の上昇高さを制御するようにしてもよい。
釜駆動機構１９が備える釜は、水平回転釜３４に限られるものではなく、垂直回転釜でもよい。
【符号の説明】
【００９４】
Ｍ ミシン
１１ａ 上糸ループ
１２ 針棒
１３ 縫針
１３ｂ 針孔
１６ 針棒上下動機構
１８ 針棒揺動機構
２０ 押え足上下動機構
２３ 上軸
３２ 回転角度検出機構（回転位相検出手段）
３４ 水平回転釜（釜）
３８ 剣先
５３ 押え足
６２ ポテンショメータ（布厚検出手段）
６５ 制御装置（制御手段、設定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押え足を上下動させる押え足上下動機構を備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、押え足によって加工布を押圧する圧力を、ミシンの回転数に応じて自動的に可変する装置が記載されている。そして、押え足による圧力を、ミシンの回転数の上昇に応じて高くするように制御することで、ミシンの回転数の上昇に伴って大きくなる押え足のジャンピング（飛び跳ね現象）を防止し得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ミシンでは、針孔に上糸を挿通した縫針が加工布を突き刺し、その後、縫針が抜き出される過程で、縫針の針孔に上糸ループが形成される。上糸ループとは、針孔と加工布との間にある上糸によって形成される小さい糸輪のことである。そして、この上糸ループを釜の剣先が引っ掛けて捕捉することで、上糸ループに下糸が通され、これにより、加工布に上糸と下糸が交絡する縫い目が形成される。
【０００５】
ところが、針棒を左右方向に揺動させる針棒揺動機構を備えたミシンでは、針棒の揺動位置、例えば、左基線位置（左針落ち位置）と右基線位置（右針落ち位置）とでは、釜の剣先と縫針とが出合うタイミングが異なる。ここで、出会いタイミングとは、ミシン正面から見て、剣先の先端が縫針と重なるタイミングのことをいう。このタイミングで剣先が上糸ループを捕捉するので、剣先と上糸ループが出会うタイミングと言ってもよい。通常、針棒が右基線位置にあるときの方が、左基線位置にあるときの方よりも出会いタイミングが早い。ここで、上糸ループの大きさは、加工布に刺さった縫針が上昇して剣先と出会うまでの縫針の上昇量によって定まる。従って、針棒の揺動位置によって形成される上糸ループの大きさが異なる。
【０００６】
そのため、例えば、針棒の揺動位置によっては、上糸ループが大きくなりすぎて自重によって垂れ下がったり、又は倒れたりしてしまい、ループ形状を維持できなくなる場合がある。このような状態では、剣先が上糸ループを捕捉することができず、目飛びが発生する。つまり、縫い目が形成されない縫製不良が発生する。
【０００７】
ここで、上糸ループの大きさは、上述のように、加工布に刺さった縫針が上昇して剣先と出会うまでの縫針の上昇量によって定まるが、このときには、加工布が上昇しないように押え足で押圧されていることが前提である。つまり、縫針と共に加工布が上昇してしまうと上糸ループは形成されない。そこで、本発明者は、このような点に着目し、縫針が上昇する際に、押え足が加工布を押圧しない状態にする、つまり、加工布が僅かに上昇できるようにすることで、上糸ループの大きさを調整することが可能であると考えた。そして、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して、上糸ループの大きさを調整し、上記したような目飛びの発生を防止するミシンを開発した。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して、目飛びの発生を防止するように構成したミシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、針孔を有する縫針を下端部に装着する針棒と、前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、前記針棒を上下動させる針棒上下動機構と、加工布を押圧する押え足と、前記押え足を上下動させる押え足上下動機構と、前記針孔に形成される上糸ループを捕捉するための剣先を有する釜であって、前記針棒の上下動と調時して回転する釜と、前記押え足上下動機構の駆動を制御する制御手段と、を備えたミシンにおいて、前記制御手段は、前記針棒の揺動位置と、前記剣先と前記上糸ループが出合うタイミングである前記針棒の上下位置とに調時して、前記押え足を所定高さまで上昇させることで前記上糸ループの大きさを変更するように前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記針棒上下動機構を駆動するための上軸と、前記上軸の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備え、前記制御手段は、前記回転位相検出手段が検出した前記上軸の回転位相に応じて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記制御手段は、前記針棒の揺動位置が当該針棒の揺動可能範囲のうち所定の範囲内にあるときに、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記針棒揺動機構は、第１揺動位置と第２揺動位置との間で前記針棒を揺動させるように構成され、前記剣先は、前記針棒が前記第１揺動位置における出合いタイミングとなる第１回転位置と、前記針棒が前記第２揺動位置における出合いタイミングとなる第２回転位置において、前記上糸ループを捕捉するように構成され、前記制御手段は、前記針棒が前記第１揺動位置であるときは、前記押え足を上昇させないことにより、当該押え足が前記加工布を押圧した状態を維持し、前記針棒が前記第２揺動位置であるときは、前記押え足を所定高さまで上昇させることにより、前記剣先が前記第２回転位置において捕捉する上糸ループの大きさを、前記第１回転位置において捕捉する上糸ループの大きさに近付けるように変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記加工布の布厚を検出する布厚検出手段と、前記布厚検出手段により検出された布厚に応じて前記押え足を上昇させる高さを設定する設定手段とを備え、前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記押え足の高さに基づいて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のミシンによれば、針棒の揺動位置と、剣先と上糸ループが出合うタイミングである針棒の上下位置とに調時して、押え足を所定高さまで上昇させることで、上糸ループの大きさが変更される。そして、押え足を上昇させる高さを調整することで、剣先が上糸ループを確実に捕捉できるように、当該上糸ループの大きさを最適にすることが可能となる。これにより、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して、目飛びの発生を防止することができる。
【００１５】
請求項２記載のミシンによれば、請求項１記載の発明の効果に加え、針棒上下動機構を駆動するための上軸の回転位相に応じて、押え足上下動機構が制御されるので、押え足の上昇動作を、針棒の上下位置に一層正確に調時して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００１６】
請求項３記載のミシンによれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加え、針棒の揺動位置が当該針棒の揺動可能範囲のうち所定の範囲内にあるときに、押え足上下動機構が制御されるので、押え足の上昇動作を、針棒の揺動位置に一層正確に調時して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００１７】
請求項４記載のミシンによれば、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明の効果に加え、針棒が第１揺動位置であるときは、押え足が上昇せず、当該押え足が加工布を押圧した状態が維持される。一方、針棒が第２揺動位置であるときは、押え足が所定高さまで上昇し、これに伴い、剣先が第２回転位置において捕捉する上糸ループの大きさが、第１回転位置において捕捉する上糸ループの大きさに近付く。
【００１８】
ここで、第１回転位置において剣先が捕捉する上糸ループの大きさが、当該剣先が捕捉し易い大きさとなるように調整しておけば、第２回転位置において剣先が捕捉する上糸ループの大きさも、第１回転位置において剣先が捕捉する上糸ループの大きさ、つまり、剣先が捕捉し易い大きさに近付く。これにより、針棒が第１揺動位置であるとき（剣先が第１回転位置であるとき）においても、第２揺動位置であるとき（剣先が第２回転位置であるとき）においても、剣先が上糸ループを捕捉し易くすることができ、押え足を上下動させる押え足上下動機構を利用して目飛びの発生を防止することを、一層確実に実現することができる。
【００１９】
請求項５記載のミシンによれば、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明の効果に加え、加工布の布厚に応じて設定された押え足の高さに応じて、押え足上下動機構が制御されるので、押え足の上昇動作を、加工布の布厚も加味して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、ミシンの外観を示す斜視図
【図２】針板のうち貫通穴および角穴部分を示す平面図
【図３】ミシン内部の主要部の構成を透視して示す正面図
【図４】水平回転釜の平面図
【図５】下軸、水平回転釜およびその周辺部分を示す平面図
【図６】下軸、水平回転釜およびその周辺部分を示す正面図
【図７】針棒上下動機構の正面図
【図８】針棒が右基線位置の状態における針棒揺動機構の正面図
【図９】針棒が左基線位置の状態における針棒揺動機構の正面図
【図１０】上軸の回転角度と針棒の上下位置との関係を示す図
【図１１】一部を透視して示す針棒上下動機構の正面図
【図１２】一部を透視して示す針棒上下動機構の左側面図
【図１３】押え上げレバーが押え下げ位置である状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１４】押え上げレバーが押え上げ位置である状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１５】押え足が最上昇位置に上昇した状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１６】押え足が最下降位置に上昇した状態における針棒上下動機構の要部を示す正面図
【図１７】ミシンの制御系の構成を示すブロック図
【図１８】押え圧力制御の内容を示すフローチャート
【図１９】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その１）
【図２０】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その２）
【図２１】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その３）
【図２２】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その４）
【図２３】上昇する縫針およびその周辺部分を示す図（その５）
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ミシンＭは、ベッド部１と、ベッド部１の右側部分に立設された脚柱部２と、ベッド部１と対向するように脚柱部２の上部から左方へ延びるアーム部３とを有する。なお、ミシンＭを操作するユーザが位置する側（後述する液晶ディスプレイ４や操作スイッチ類５などが設けられている側）を前方、その反対側を後方、脚柱部２が設けられている側を右方、その反対側（後述する頭部７側）を左方とする。
【００２２】
脚柱部２の前面には、各種の操作画面や縫製情報を表示するための縦型の液晶ディスプレイ４が設けられている。アーム部３の前面の下部には、各種の操作スイッチ類５（縫製開始スイッチ５ａ、縫製終了スイッチ５ｂ、自動糸掛準備スイッチ５ｃ、押え足昇降スイッチ５ｄ、自動糸掛開始スイッチ５ｅなど）が設けられている。
【００２３】
アーム部３には、その上部側を開閉する開閉カバー６が取り付けられている。この開閉カバー６は、アーム部３の左右全長に亙って設けられ、アーム部３の上後端部に左右方向向きの軸回りに開閉可能に枢支されている。アーム部３の先端部には、頭部７が設けられている。頭部７の右側において、アーム部３の上部には糸収容凹部８が設けられ、その糸収容凹部８に糸立棒９が設けられている。糸立棒９に装着された糸供給源である糸駒１０は、糸収容凹部８に左右横向き姿勢で収容される。この糸駒１０から延びる上糸１１は、糸調子器（図示せず）、糸取バネ（図示せず）、天秤２８（図３参照）などの複数の糸掛部を経由して、針棒１２（図３参照）の下端部に着脱可能（交換可能）に装着された縫針１３に供給される。
【００２４】
この縫針１３は、その前面側（装着された状態でミシンＭの前面側となる部分）に、当該縫針１３の長手方向（上下方向）に沿う溝部１３ａ（図１９から図２３参照）を有しており、この溝部１３ａの下端部に前後方向に貫通した針孔１３ｂ（図１９から図２３参照）を有する。糸駒１０から延びる上糸１１は、溝部１３ａ側から針孔１３ｂに挿通（糸通し）される。なお、針棒１２（縫針１３）の近傍には、上糸１１を針孔１３ｂに通すための糸通し装置（図示せず）などが設けられている。
【００２５】
図３に示すように、針棒１２は、頭部７内に設けられた針棒台１４に支持されている。この針棒台１４は、針棒１２とほぼ平行に上下方向に伸長する形状をなし、針棒１２の左側近傍に設けられている。この針棒台１４は、その上端部が、軸方向が前後方向となる支軸１４ｂによって、ミシン機枠に回動可能に支持されている。針棒台１４は、上下に対向する一対のガイド部１４ａを有している。針棒台１４は、これら一対のガイド部１４ａによって、針棒１２を上下動可能に支持している。針棒台１４が支軸１４ｂを中心に左右方向に揺動すると、それに伴い針棒１２も左右方向に揺動する。
【００２６】
図１に示すように、ベッド部１には、針棒１２の下方に位置して、ほぼ矩形状をなす針板１５が設けられている。図２にも示すように、この針板１５は、縫針１３が貫通可能な貫通穴１５ａと、送り歯（図示せず）が出没可能な複数（この場合、７つ）の角穴１５ｂとを有している。なお、送り歯は、加工布Ｗ（図１９から図２３参照）を前方又は後方に送るものである。貫通穴１５ａは、後述するように左右方向に揺動する針棒１２（縫針１３）の揺動方向である左右方向に対応して、左右方向に横長な若干湾曲した形状をなしている。角穴１５ｂは、それぞれ前後方向に長い直線状をなしており、貫通穴１５ａを囲むように設けられている。
【００２７】
この針板１５の下側には、送り歯と、送り歯を針板１５（角穴１５ｂ）に対して上下動および前後動させる送り機構（図示せず）と、上糸１１および下糸（図示せず）を切断するための糸切断機構（図示せず）などが設けられている。
【００２８】
ミシンＭは、さらに、針棒上下動機構１６（図３参照）、天秤上下動機構１７（図３参照）、針棒揺動機構１８（図７から図９参照）、釜駆動機構１９（図３参照）、押え足上下動機構２０（図１１から図１６参照）などを備えている。以下、これら各機構の構成について順に説明する。
【００２９】
[針棒上下動機構，天秤上下動機構]
まず、針棒上下動機構１６および天秤上下動機構１７の構成について図３を参照しながら説明する。針棒上下動機構１６は、針棒１２を上下に往復動させる機構である。天秤上下動機構１７は、天秤２８を針棒１２の上下動に調時して上下に揺動させる機構である。これら針棒上下動機構１６および天秤上下動機構１７は、ミシンモータ２１、タイミングベルト２２、上軸２３、クランク部材２４を有した構成である。そして、針棒上下動機構１６は、さらに、クランクロッド２５および針棒抱き２６を有している。天秤上下動機構１７は、さらに、天秤アーム２７を有している。
【００３０】
ミシンモータ２１は、この場合、脚柱部２の内部に設けられている。このミシンモータ２１の出力軸（図示せず）の右端部には、プーリ２９が固定されている。上軸２３は、アーム部３の内部において、その軸方向が左右方向となる姿勢で配設され、支持部材（図示せず）によって回転可能に支持されている。上軸２３の右方には、プーリ３０が固定されている。タイミングベルト２２は、プーリ２９とプーリ３０との間に掛け渡されている。なお、上軸２３の右端部には、操作用プーリ３１が、脚柱部２の右端部から右方（外方）へ突出するようにして固定されている。この操作用プーリ３１は、ユーザが上軸２３を手動で回動操作するためのものである。また、プーリ３０よりも左側部分には、当該上軸２３の回転角度（回転位相）を検出するための回転角度検出機構３２が設けられている。この回転角度検出機構３２は、回転位相検出手段に相当する。
【００３１】
この回転角度検出機構３２は、扇形状をなし遮蔽板として機能する複数（この場合、３つ）の回転シャッター３２ａと、複数の微細な放射状のスリットを有するエンコーダディスク３２ｂと、これら回転シャッター３２ａおよびエンコーダディスク３２ｂの回転を光学的に検出する複数（この場合、４つ）のフォトインタラプタからなる検出器３２ｃとを備えている。回転シャッター３２ａおよびエンコーダディスク３２ｂは、上軸２３に固定され、当該上軸２３と一体的に回転する。検出器３２ｃは、ミシン機枠（図示せず）に固定されている。この回転角度検出機構３２により検出した上軸２３の回転角度（回転位相）に基づいて、針棒１２の上下位置が判別される。
【００３２】
クランク部材２４は、上軸２３の左端部に固定され、当該上軸２３と一体的に回転する。このクランク部材２４は、上軸２３に対して偏心した偏心部を有する。このクランク部材２４の偏心部には、クランクロッド２５の上端部が、軸方向が左右方向となる回動軸を介して回動可能に連結されている。針棒抱き２６は、針棒１２のうち一対のガイド部１４ａの間に位置する部分に固定されている。針棒抱き２６は、針棒１２に固定された部分から右方に伸びる軸部（図示せず）を有する。この針棒抱き２６の軸部には、クランクロッド２５の下端部が連結されている。クランクロッド２５の下端部は、針棒抱き２６の軸部に回動可能に、且つ、針棒抱き２６（針棒１２）の左右方向への揺動を許容するように連結されている。
【００３３】
天秤アーム２７の基端部は、クランク部材２４の偏心部に、クランクロッド２５の上端部を挟んで固定されている。天秤アーム２７の先端部には、左方に伸びる軸部（図示せず）を有する。天秤２８の基端部が、その軸部を中心に回動可能に連結されている。天秤２８は、そのほぼ中央部が、支持部材３３の先端部に、軸方向が左右方向となる揺動軸を中心に揺動可能に支持されている。支持部材３３の基端部は、ミシン機枠に揺動可能に支持されている。天秤２８の先端部には、上糸を挿通する貫通孔（図示せず）が設けられている。
【００３４】
このような構成により、ミシンモータ２１がプーリ２９、タイミングベルト２２、プーリ３０を介して上軸２３を回転させると、クランク部材２４およびクランクロッド２５を介して、針棒抱き２６に固定された針棒１２が上下に往復動し、この針棒１２の上下動に調時して天秤２８が上下に揺動する。即ち、針棒上下動機構１６は、クランク部材２４およびクランクロッド２５によって、上軸２３の回転を針棒１２の上下方向の往復動に変換する。天秤上下動機構１７は、クランク部材２４および天秤アーム２７によって、上軸２３の回転を天秤２８の上下方向の揺動に変換する。なお、この場合、上軸２３の回転と針棒１２の上下動および天秤２８の上下動とは、１対１で対応している。即ち、上軸２３が１回転すると、針棒１２が１回上下動（往復動）し、天秤２８が１回上下動（揺動）する。
【００３５】
[釜駆動機構]
次に、釜駆動機構１９の構成について図３から図６を参照しながら説明する。釜駆動機構１９は、下糸が巻かれたボビン（図示せず）を着脱自在に装着する水平回転釜３４を、上軸２３の回転に調時して回転させる機構である。水平回転釜３４は、ベッド部１の内部において針板１５の下側に設けられ、外釜３５と内釜（図示せず）とを有する。内釜にボビンが収容される。図４に示すように、外釜３５は、外釜本体３６と、この外釜本体３６に固着される鉛直方向下向きの釜軸部３７と、この釜軸部３７に挿入されて外釜本体３６を回転可能に支持する釜軸（図示せず）とを有する。外釜本体３６には、当該外釜本体３６の周方向に沿って先細状に延びる剣先３８が設けられている。この剣先３８は、縫針１３の針孔１３ｂに形成される上糸ループ１１ａ（図１９から図２３参照）を捕捉するためのものである。上糸ループとは、針孔１３ｂと加工布Ｗとの間にある上糸１１によって形成される小さい糸輪のことである。
【００３６】
外釜本体３６は、釜軸部３７を介して釜駆動機構１９に連結されている。図３に示すように、釜駆動機構１９は、上軸２３の回転角度検出機構３２よりも左側部分に設けられたプーリ３９、タイミングベルト４０、下軸４１、下軸４１の右端部に設けられたプーリ４２、この下軸４１の左端部に装着された下軸ギヤ４３（図５および図６参照）、釜軸部３７に固定された釜ギヤ４４（図５および図６参照）などを備えている。
【００３７】
下軸４１は、ベッド部１の内部において、軸方向が左右方向となる姿勢で配設され、支持部材４５（図５および図６参照）によって回転可能に支持されている。タイミングベルト４０は、上軸２３に固定され当該上軸２３と一体的に回転するプーリ３９と、下軸４１の右端部に固定され当該下軸４１と一体的に回転するプーリ４２との間に掛け渡されている。なお、タイミングベルト４０には、その途中部に設けられたテンショナープーリ４６によって、適度な張力が付与されるようになっている。
【００３８】
このような構成により、ミシンモータ２１が上軸２３を回転させると、プーリ３９、タイミングベルト４０、プーリ４２を介して、下軸４１が回転する。この場合、上軸２３と下軸４１とは１対１で回転する。即ち、上軸２３が１回転すると下軸４１も１回転する。
【００３９】
図５および図６に示すように、下軸ギヤ４３は、ねじれ方向が右方向となるはすば歯車からなる。下軸ギヤ４３は、下軸４１に固定されて、下軸４１と一体的に回転する。釜ギヤ４４は、ねじれ方向が右方向となるはすば歯車からなる。釜ギヤ４４は、釜軸部３７に固定されて、釜軸部３７と一体的に回転する。下軸ギヤ４３と釜ギヤ４４は、それぞれの軸方向が直交した状態で噛み合わされている。これにより、下軸４１の回転が釜軸部３７に伝達されるようになっている。
【００４０】
ミシンモータ２１が下軸４１を回転させると、これに伴って、下軸ギヤ４３が回転する。そして、この下軸ギヤ４３に噛合する釜ギヤ４４が回転し、外釜３５が回転する。この場合、下軸４１が１回転すると外釜３５が２回転するように、下軸ギヤ４３と釜ギヤ４４のギヤ比が設定されている。
【００４１】
このような構成により、釜駆動機構１９は、外釜３５を、下軸４１の回転により平面視にて反時計回り方向（図４参照）に回転させる。上軸２３と下軸４１は１対１で同期して回転するので、針棒１２の上下動と同期して外釜３５が回転する。よって、外釜３５が縫製中に反時計回りに回転されることに伴い、当該外釜３５に形成された剣先３８は、縫針１３の針孔１３ｂに形成される上糸１１のループ１１ａ（図１９から図２３参照）を捕捉する。
【００４２】
[針棒揺動機構]
次に、針棒１２を所定の揺動位置へ針振り動作（揺動動作）させる針棒揺動機構１８の構成について図７から図９を参照して説明する。この針棒揺動機構１８は、針棒１２を布送り方向（ミシンＭの前後方向）と直交する方向（ミシンＭの左右方向）に揺動させるものである。図７から図９に示すように、針棒揺動機構１８は、上記した針棒台１４に加え、さらに、揺動レバー４７、針棒揺動パルスモータ４８、揺動カム４９などを備えて構成されている。
【００４３】
揺動レバー４７は、針棒台１４とほぼ平行に上下方向に伸長する形状をなしている。揺動レバー４７は、上下方向のほぼ中央部が、ミシン機枠に設けられた前後方向に延びる枢支ピン５０によって揺動可能に枢支されている。揺動レバー４７の下端部４７ａは、針棒台１４の下端部に固定されたカム体５１に当接する。また、揺動レバー４７の上端部４７ｂには、前後方向に延びるピン５２が固定されている。このピン５２は、針棒台１４を左右方向に揺動させるための揺動カム４９のカム面４９ａに当接する。
【００４４】
針棒台１４は、コイルバネ（図示せず）によって、その下端部が左向き方向に付勢されている。これにより、揺動レバー４７の下端部４７ａとカム体５１とが当接した状態、および、ピン５２と揺動カム４９のカム面４９ａとが当接した状態が保持されるように構成されている。揺動カム４９は、ミシン機枠に回転可能に支持されている。揺動カム４９は、その外周部にギヤを有しており、ミシン機枠に固定された針棒揺動パルスモータ４８の駆動ギヤ４８ａに噛合している。これにより、針棒揺動パルスモータ４８は、揺動カム４９を回転させる。揺動カム４９のカム面４９ａには、回動軸心からの距離が大きい半径拡大カム面４９ｂと、回動軸心から距離が小さい半径縮小カム面４９ｃとが連続して設けられている。
【００４５】
図８に示すように、針棒揺動パルスモータ４８の回転によって揺動カム４９が回転し、揺動カム４９の回動軸心からの距離が大きい半径拡大カム面４９ｂにピン５２が接触した状態では、ピン５２が半径拡大カム面４９ｂによって左方向に押され、揺動レバー４７の上端部４７ｂが左方向に移動する。これに伴い、揺動レバー４７が枢支ピン５０を中心に回動（図８では反時計回り方向に回動）し、揺動レバー４７の下端部４７ａが右方向に移動する。揺動レバー４７の下端部４７ａが右方向に移動することによって、カム体５１が右方向に押され、針棒台１４がコイルバネの付勢力に抗して右方向に移動する。これにより、針棒揺動機構１８は、針棒１２を右方向（図２に示す右基線位置Ｒ側）に揺動させる。
【００４６】
図９に示すように、針棒揺動パルスモータ４８の回転によって揺動カム４９が回転し、揺動カム４９の回動軸心から距離が小さい半径縮小カム面４９ｃにピン５２が接触した状態では、針棒台１４を左方向に付勢するコイルバネの付勢力を受けて、揺動レバー４７の下端部４７ａがカム体５１に押されて左方向に移動し、揺動レバー４７の上端部４７ｂが右方向に移動する。即ち、揺動レバー４７が枢支ピン５０を中心に回動（図９では時計回り方向に回動）する。揺動レバー４７の下端部４７ａがコイルバネの付勢力を受けて左方向に移動することで、針棒台１４が左方向に移動する。これにより、針棒揺動機構１８は、針棒１２を左方向（図２に示す左基線位置Ｌ側）に揺動させる。
【００４７】
このように、針棒揺動機構１８は、針棒揺動パルスモータ４８の回転量（針棒揺動パルスモータ４８の出力パルス数）に応じて、針棒１２（縫針１３）を、第１揺動位置である右基線位置Ｒ（図２参照）と、第２揺動位置である左基線位置Ｌ（図２参照）との間で揺動させる。この場合、左基線位置Ｌと右基線位置Ｒとの間隔Ｔ（針棒１２の振り幅）は約９ｍｍに設定されている。また、左基線位置Ｌと右基線位置Ｒとの中間の揺動位置として、中基線位置Ｃ（図２参照）が設定されている。
【００４８】
針棒揺動機構１８によって針棒１２を左右方向に揺動させることにより、ミシンＭは、例えばジグザグ模様の縫製が可能となる。なお、ミシンＭは、中基線位置Ｃに針棒１２を移動させて保持した状態で当該針棒１２を上下動させることにより、直線模様を縫製することができる。また、ミシンＭは、中基線位置Ｃのみならず、左基線位置Ｌ、或いは、右基線位置Ｒに針棒１２を移動させて保持した状態で当該針棒１２を上下動させることにより、直線模様を縫製することも可能である。
【００４９】
次に、この針棒１２の上下位置と、針棒１２の揺動位置（この場合、右基線位置Ｒおよび左基線位置Ｌ）と、剣先３８と縫針１３が出合うタイミング、即ち、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉するタイミングとの関係について説明する。図１０は、上軸２３の回転角度（回転位相）と針棒１２の上下位置との関係を示す図であり、所謂、針棒曲線を示す図である。
【００５０】
図１０に示すように、この場合、上軸２３が１回転（３６０度回転）する間に針棒１２が１回上下動する。ここで、針棒１２が右基線位置Ｒである場合では、剣先３８は、右側出合いタイミングＲＴで上糸１１のループ１１ａと出合い、このときの外釜本体３６の回転位置（第１回転位置に相当）において当該上糸ループ１１ａを捕捉する。この右側出合いタイミングＲＴにおける上軸２３の回転角度は、約２００度である。一方、針棒１２が左基線位置Ｌである場合では、剣先３８は、左側出合いタイミングＬＴで上糸１１のループ１１ａと出合い、このときの外釜本体３６の回転位置（第２回転位置に相当）において当該上糸ループ１１ａを捕捉する。この左側出合いタイミングＬＴにおける上軸２３の回転角度は、約２１０度である。
【００５１】
なお、外釜本体３６、つまり剣先３８は、上軸２３が１回転する間、つまり針棒１２が１回上下動する間に２回転する。そのうち、１回目の回転では剣先３８は上糸ループ１１ａを捕捉することなく空転し、この間に加工布Ｗの１針分の布送りが行われる。２回目の回転で剣先３８は上糸ループ１１ａを捕捉する。
【００５２】
[押え足上下動機構]
次に、押え足上下動機構２０の構成について図１１から図１６を参照しながら説明する。押え足上下動機構２０は、押え棒６３の下端に装着された押え足５３を上下方向に往復動（昇降）させるものである。図１１および図１２に示すように、押え足上下動機構２０は、針棒１２の後側に配設されている。この押え足上下動機構２０は、押え棒６３、押え足５３、ラック形成部材５４、止め輪５５、押え足昇降パルスモータ５６、駆動ギヤ５６ａ、中間ギヤ５７、ピニオン５８、押え棒抱き５９、押えバネ６０、押え上げレバー６１、ポテンショメータ６２などを備えて構成されている。
【００５３】
押え棒６３は、ミシン機枠に昇降可能に支持されている。押え足５３は、押え棒６３の下端部分に着脱可能（交換可能）に装着されている。ラック形成部材５４は、押え棒６３の上端部分に昇降可能に設けられている。止め輪５５は、押え棒６３の上端に固定されている。押え足昇降パルスモータ５６は、押え棒６３を昇降させるために、ラック形成部材５４のすぐ右側においてミシン機枠に固定されている。駆動ギヤ５６ａは、押え足昇降パルスモータ５６の出力軸に固定され当該出力軸と一体的に回転するようになっている。中間ギヤ５７は、駆動ギヤ５６ａに噛合しており、当該駆動ギヤ５６ａの回転に応じて回転する。ピニオン５８は、中間ギヤ５７に一体的に形成され、ラック形成部材５４と噛合している。
【００５４】
押え棒抱き５９は、押え棒６３の高さ方向（図では上下方向）の中段部に固定されている。押えバネ６０は、押え棒６３のうちラック形成部材５４と押え棒抱き５９との間の部分に設けられている。押え上げレバー６１は、押え足昇降パルスモータ５６による押え棒６３の昇降動作とは独立して、押え棒６３を昇降させる操作（ユーザによる手動操作）を可能とするものである。また、押え上げレバー６１には、当該押え上げレバー６１を正面視にて時計回り方向に付勢するコイルバネ（図示せず）が設けられている。ポテンショメータ６２は、押え棒６３のすぐ左側に設けられている。
【００５５】
中間ギヤ５７は、小径のピニオン５８を一体的に有している。そのピニオン５８は、ラック形成部材５４に噛合している。ポテンショメータ６２は、この場合、回転式ポテンショメータであり、その回転量に応じて変化する抵抗値に基づいて、押え棒６３の昇降位置（上下位置）を検知する。ポテンショメータ６２の回動軸から右方向に延びるレバー部６２ａは、例えばコイルバネ（図示せず）によって、押え棒抱き５９の左方に突出する突出部５９ａの上面側に当接するように付勢されている。
【００５６】
これにより、押え棒抱き５９の昇降移動に応じてレバー部６２ａが回動し、このレバー部６２ａの回動角度に応じてポテンショメータ６２の抵抗値が変化する。後述する制御装置６５は、その抵抗値に応じた電圧に基づいて、押え棒６３（押え足５３）の上下位置を検出する。また、制御装置６５は、押え足５３が針板１５の上面に当接する位置におけるポテンショメータ６２の抵抗値を、加工布Ｗの布厚検出用の基準値として設定している。制御装置６５は、この基準値とポテンショメータ６２の抵抗値とを比較することにより、押え足５３の高さ、即ち、加工布Ｗの布厚を検出する。
【００５７】
押え上げレバー６１の一端部は、ミシン機枠に固着された枢支ピン６４に回動可能に支持されている。押え上げレバー６１の他端部には、手動操作のための操作部６１ａが設けられている。その操作部６１ａが手動操作されることで、押え上げレバー６１は、下方に回動した押え下げ位置（図１３参照）と、上方に回動した押え上げ位置（図１４参照）との間で回動可能となっている。この押え上げレバー６１の回動に伴い、押え棒６３が昇降移動すると共に、この押え棒６３に装着された押え足５３も昇降移動する。
【００５８】
押え上げレバー６１は、押え棒抱き５９に一体的に設けられたカム従動子５９ｂに当接するカム面６１ｂを有する。図１３に示す押え下げ位置においては、押え上げレバー６１のボス面６１ｃとカム従動子５９ｂとの間に上下方向に僅かに隙間がある状態となる。この状態では、押え足５３は、針板１５に当接している。また、図１４に示す押え上げ位置においては、押え上げレバー６１のカム面６１ｂとカム従動子５９ｂが当接した状態となる。この状態では、押え棒６３は、針板１５から上昇した位置にある。このとき、押え足昇降パルスモータ５６は、回転を停止した状態で励磁されているので、ラック形成部材５４の上下位置は保持される。従って、押えバネ６０は圧縮され、その弾性力によってカム従動子５９ｂはカム面６１ｂに押圧される。そのとき、その押圧力によって、押え上げレバー６１が反時計回り方向に押圧されるので、押え上げレバー６１は、その位置（押え上げ位置）に維持される。
【００５９】
次に、押え足昇降パルスモータ５６の駆動による押え棒６３の昇降動作について、図１５および図１６を参照して説明する。
押え足昇降パルスモータ５６が駆動されると、その駆動力が中間ギヤ５７、ピニオン５８に伝達されてラック形成部材５４を昇降移動させる。図１５に示すように、ラック形成部材５４を上昇させたときには、そのラック形成部材５４の上端面が押え棒６３の上端に固定された止め輪５５を上昇させる。そのため、押え足５３も上昇する。なお、図１５における押え足５３の上昇位置は、図１４における上昇位置（押え上げレバー６１による上昇位置）よりも高い位置であり、この図１５に示す上昇位置が最上昇位置である。
【００６０】
次に、図１５に示す最上昇位置から、押え足昇降パルスモータ５６を駆動してラック形成部材５４を下降させると、図１６に示すように、ラック形成部材５４の下端面に当接する押えバネ６０が下方に押圧される。そのため、押え棒６３に固定されている押え棒抱き５９も下方に押圧され、押え足５３は針板１５に当接する最下降位置に押圧される。
【００６１】
次に、押え足５３を押え上げレバー６１の手動操作によって昇降させる場合の動作について説明する。この動作は、押え上げレバー６１を手動操作して押え足５３を上昇位置にした状態（図１４に示す状態）から、押え足昇降パルスモータ５６を駆動して押え上げレバー６１のカム面６１ｂとカム従動子５９ｂとの係合を解除させて、押え上げレバー６１を押え下げ位置にした状態（図１３に示す状態）にすると共に、押え足５３も最下降位置に下降させる動作である。
【００６２】
まず、図１４における状態から、押え足昇降パルスモータ５６を駆動して、ラック形成部材５４を図１５に示す最上昇位置に上昇させる。すると、カム従動子５９ｂと押え上げレバー６１のカム面６１ｂとが離間するので、押え上げレバー６１は、当該押え上げレバー６１を時計回り方向に付勢するコイルバネにより、図１３に示す押え下げ位置に回動する。その後、ラック形成部材５４が下降し、これに伴い、押え足５３も下降する。
【００６３】
押え足５３による加工布Ｗの押え位置（下降位置）については、加工布Ｗの布厚などに応じた位置を予め中間位置（最上昇位置と最下降位置との間の位置）としてＲＡＭ６８に設定しておき、その設定値に基づいて押え足昇降パルスモータ５６を駆動することにより、布厚に応じた押え位置とすることもできる。この場合、ポテンショメータ６２によって検出された布厚に基づいて、押え足昇降パルスモータ５６を駆動し、設定された押え位置に押え足５３（押え棒６３）が到達した時点で、押え足昇降パルスモータ５６の駆動を停止させるように構成する。
【００６４】
なお、押え足５３による押え圧（加工布Ｗを押える圧力）は、当該押え足５３の押え位置に応じて、さらに、当該押え足５３によって押圧される加工布Ｗの布厚に応じて定まる。即ち、押え足５３の押え位置が同じであっても、加工布Ｗの布厚が厚ければ、押え足５３による押え圧は大きくなり、加工布Ｗの布厚が薄ければ、押え圧は小さくなる。つまり、押え足５３による加工布Ｗの押え圧は、押え足５３の押え位置が同じであっても加工布Ｗの布厚に応じて異なる場合がある。
【００６５】
次に、ミシンＭの制御系の構成について図１７を参照しながら説明する。
ミシンＭの動作全般を制御する制御装置６５（制御手段に相当）は、ＣＰＵ６６とＲＯＭ６７とＲＡＭ６８とを含むマイクロコンピュータと、入力インターフェース６９と、出力インターフェース７０とを有する。これらＣＰＵ６６、ＲＯＭ６７、ＲＡＭ６８、入力インターフェース６９、出力インターフェース７０は、データバス６５ａによって相互に接続されている。入力インターフェース６９には、各種の操作スイッチ類５、検出器３２ｃ、ポテンショメータ６２などが電気的に接続されている。出力インターフェース７０には、液晶ディスプレイ４、ミシンモータ２１、針棒揺動パルスモータ４８、押え足昇降パルスモータ５６などが、それぞれ駆動回路７１〜７４を介して電気的に接続されている。
【００６６】
ＲＯＭ６７には、ミシンＭの動作を制御するための各種の制御プログラムが格納されている。この場合、制御装置６５は、制御プログラムとして、縫製動作のための縫製制御プログラム、液晶ディスプレイ４に各種情報を表示させるための表示制御プログラム、ミシンモータ２１、針棒揺動パルスモータ４８、押え足昇降パルスモータ５６などの駆動を制御するための駆動制御プログラムなどを格納している。
【００６７】
上述の構成のミシンＭの制御装置６５は、縫製動作中に、針棒１２の揺動位置と、剣先３８と上糸ループ１１ａが出合うタイミングにおける針棒１２の上下位置とに調時して、押え足５３を所定高さまで上昇させることで、上糸ループ１１ａの大きさを変更するように構成されている。次に、この押え足５３の上下動制御の内容について、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００６８】
制御装置６５は、縫製動作中において（ステップＳ１にてＹＥＳ）、針棒１２の基線位置（揺動位置）が所定の閾値ｔよりも左側か否かを判断する。ここで、所定の閾値ｔは、図２に示すように、右基線位置Ｒから左方に７ｍｍの位置、換言すれば、左基線位置Ｌから右方に２ｍｍの位置とする。この場合、制御装置６５は、針棒揺動機構１８を駆動する針棒揺動パルスモータ４８のパルス数（パルスのカウント値）と、縫針１３の基線位置とを対応付けて記憶しており、縫製動作中に針棒揺動パルスモータ４８に出力したパルス数に基づいて、針棒１２の基線位置を判断する。
【００６９】
制御装置６５は、針棒１２の基線位置が所定の閾値ｔよりも右側であると判断すると（ステップＳ２にてＮＯ）、ステップＳ１に移行する。一方、制御装置６５は、針棒１２の基線位置が所定の閾値ｔよりも左側であると判断すると（ステップＳ２にてＹＥＳ）、ステップＳ３に移行する。なお、このステップＳ２において、針棒１２の基線位置と閾値ｔが一致する場合は、ステップＳ３に移行するが、ステップＳ１に移行するようにしてもよい。
【００７０】
制御装置６５は、ステップＳ３に移行すると、針棒１２が上昇して加工布Ｗから抜けてから再び下降して加工布Ｗを突き刺すまでに行われる送り機構による布送りが終了したか否かを判断する。この場合、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば１４０度）を超えていれば、布送りは終了している。そのため、制御装置６５は、上軸２３の回転角度が所定角度（１４０度）を超えているか否かに基づいて、布送りが終了したか否かを判断する。
【００７１】
制御装置６５は、送り機構による布送りが終了したか否かを判断し続け（ステップＳ３にてＮＯ）、布送りが終了したと判断すると、即ち、上軸２３の回転角度が所定角度（１４０度）を超えたと判断すると（ステップＳ３にてＹＥＳ）、ステップＳ４に移行する。
【００７２】
制御装置６５は、ステップＳ４に移行すると、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば針棒１２の上下位置が最下点となる角度である１８０度）になるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる。なお、この所定高さの値については後述する。上軸２３の回転角度が所定角度（１８０度）を超えると、針棒１２が最下点から上昇し始め、これに伴い、針板１５の下方において縫針１３の針孔１３ｂと加工布Ｗとの間にある上糸１１によって上糸ループ１１ａが形成され始める。そのため、制御装置６５は、針棒１２が最下点から上昇し始めるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる。なお、制御装置６５は、押え足５３を上昇させる前における当該押え足５３の高さ位置をＲＡＭ６８に記憶するようになっている。
【００７３】
次に、制御装置６５は、ステップＳ５に移行して、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば２１０度）を超えたか否かを判断する。なお、２１０度は、上述したように、針棒１２の揺動位置が左基線位置Ｌであるときに、剣先３８が左側出合いタイミングＬＴ（第２回転位置）において上糸ループ１１ａを捕捉する角度である。また、制御装置６５は、上軸２３の回転角度が所定角度（２１０度）を超えたか否かを判断することで、この上軸２３の回転に調時する針棒１２の上下位置が所定の位置（左側出合いタイミングＬＴに対応する針棒１２の上下位置）に到達したか否かを判断する。制御装置６５は、上軸２３の回転角度が所定角度（２１０度）を超えたか否かを判定し続け（ステップＳ５にてＮＯ）、上軸２３の回転角度が所定角度（２１０度）を超えたと判断すると（ステップＳ５にてＹＥＳ）、ステップＳ６に移行する。
【００７４】
制御装置６５は、ステップＳ６に移行すると、上軸２３の回転角度が所定角度（例えば、縫針１３が加工布Ｗから抜ける直前の角度である２５０度）になるまでに、押え足５３を元の位置、即ち、ステップＳ４にて記憶した高さ位置、つまり、押え足５３を上昇させる前の高さ位置まで下降させる。これにより、縫針１３が加工布Ｗから完全に抜ける前に、押え足５３が加工布Ｗを押圧した状態にする。
【００７５】
制御装置６５は、縫製動作中は、上記したステップＳ１〜ステップＳ６の処理を繰り返す。そして、縫製動作を終了すると（ステップＳ１にてＮＯ）、制御装置６５は、この押え足５３の上下動制御を終了する。
【００７６】
要するに、制御装置６５は、針棒１２が閾値ｔよりも左基線位置Ｌ側にある場合（ステップＳ２にてＹＥＳ）には、加工布Ｗの布送りが終了した後（ステップＳ３にてＹＥＳ）に、押え足５３を所定高さまで上昇させる（ステップＳ４）。布送り終了後においては、押え足５３によって加工布Ｗを押圧した状態を維持する必要がなく、上糸ループ１１ａの大きさの調整のために押え足５３を上昇させても縫製動作に影響はないからである。そして、制御装置６５は、針棒１２の上下位置が最下点（上軸２３の回転角度が１８０度）となるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる（ステップＳ４）。即ち、制御装置６５は、針棒１２が最下点から上昇し始めるまで、つまり、上糸ループ１１ａが形成され始めるまでに、押え足５３を所定高さまで上昇させる。このように押え足５３を上昇させることで、後述するように、形成される上糸ループ１１ａの大きさが変更される。
【００７７】
また、制御装置６５は、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉した後（ステップＳ５にてＹＥＳ）に、押え足５３を元の位置まで下降させる（ステップＳ６）。剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉した後においては、押え足５３を上昇させることによる上糸ループ１１ａの大きさの調整は不要であり、さらに、縫針１３が加工布Ｗから抜ける前に当該加工布Ｗを押え足５３によって押圧した方が、縫針１３が抜け易くなり好ましいからである。また、次の布送りに備えて、押え足５３によって加工布Ｗを押圧した状態にする必要があるからである。
【００７８】
次に、上記のステップＳ４における押え足５３の上昇量と、その上昇量に応じて形成される上糸ループ１１ａの大きさとの関係について、図１９から図２３を参照して説明する。ここで、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉するためには、上糸ループ１１ａは縫針１３の後側（図１９から図２３では右側）に形成される必要がある。このため、図示しない内釜には、縫針１３の前側（図１９から図２３では左側）に上糸ループ１１ａが形成されるのを防止するガイド壁部が設けられている。
【００７９】
図１９は、押え足５３の上昇量を０とした場合、すなわち、押え足５３を上昇させずに、そのまま元の位置に維持した場合を示している。この場合、押え足５３によって加工布Ｗが針板１５の上面に押圧された状態が維持されることから、加工布Ｗが縫針１３とともに上昇しない。そのため、針板１５の下に残る上糸１１の長さが長くなり、形成される上糸ループ１１ａが大きくなる。このような状態では、上糸ループ１１ａは、自重によって垂れ下がるように倒れてしまい、ループ形状を維持できなくなる。従って、剣先３８が、上糸ループ１１ａを捕捉できない場合が生じる。
【００８０】
これに対して、図２０は押え足５３の上昇量を例えば０．５ｍｍとした場合を示し、図２１は押え足５３の上昇量を例えば０．７５ｍｍとした場合を示している。これらの場合、押え足５３が上昇した分、加工布Ｗが縫針１３に引っ張られるようにして上昇する。そのため、針板１５の下に残る上糸１１の長さが、押え足５３を上昇させない場合よりも短くなり、その分、形成される上糸ループ１１ａが小さくなる。これにより、上糸ループ１１ａは、自重によって垂れ下がるように倒れることがなく、ループ形状を適切に維持できる。従って、剣先３８が、上糸ループ１１ａを捕捉し易くなる。
【００８１】
なお、図２２は押え足５３の上昇量を例えば１．０ｍｍとした場合を示し、図２３は押え足５３の上昇量を例えば１．２５ｍｍとした場合を示している。これらの場合では、押え足５３の上昇量が大き過ぎることから、針板１５の下に残る上糸１１の長さが短くなり過ぎてしまい、形成される上糸ループ１１ａが必要以上に小さくなる。従って、上糸ループ１１ａを捕捉できない場合が生じ得る。
ところで実際には、上糸１１の種類や太さ、縫針１３の太さ、加工布Ｗの材質等の組み合わせによって、押え足５３の上昇量の最適値が異なる。この為、ミシンＭには、実験的に求められた平均的な上昇量が、所定高さとして設定されている。また、ユーザが上昇量を適宜設定できるような構成にしてもよい。
【００８２】
以上に説明したように本実施形態によれば、制御装置６５は、針棒１２の基線位置が所定の閾値ｔよりも左側か否か（ステップＳ２）と、上軸２３の回転角度に基づいて取得された針棒１２の上下位置（ステップＳ３）とに調時して、押え足５３を所定高さまで上昇させて（ステップＳ４）、上糸ループ１１ａの大きさを変更する。ここで、押え足５３を上昇させる高さを調整することで、剣先３８が上糸ループ１１ａを確実に捕捉できるように、当該上糸ループ１１ａの大きさを最適にすることが可能となる。これにより、押え足５３を上下動させる押え足上下動機構２０を利用して、目飛びの発生を防止することができる。
【００８３】
また、制御装置６５は、針棒上下動機構１６を駆動するための上軸２３の回転角度（回転位相）を回転角度検出機構３２によって検出し、検出した上軸２３の回転角度に応じて、押え足上下動機構２０を制御する。これにより、押え足５３の上昇動作を、針棒１２の上下位置に一層正確に調時して行うことができる。従って、この押え足５３の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループ１１ａの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００８４】
また、制御装置６５は、針棒１２の揺動位置が当該針棒１２の揺動可能範囲である右基線位置Ｒと左基線位置Ｌとの間の範囲のうち、所定の範囲内、つまり、所定の閾値ｔよりも左側の範囲内にあるときに、押え足上下動機構２０を制御する。即ち、制御装置６５は、押え足５３の上昇動作を、針棒１２が左基線位置Ｌ側の範囲内にある場合、つまり、上糸ループ１１ａが大きくなり過ぎてしまうおそれがある場合にのみ行う。このように、制御装置６５は、針棒１２の揺動位置に一層正確に調時して押え足５３の上下動作を行う。従って、このような正確な押え足５３の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループ１１ａの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。
【００８５】
また、制御装置６５は、針棒１２が第１揺動位置である右基線位置Ｒに揺動しているとき（ステップＳ２にてＮＯ）は、押え足５３を上昇させず、当該押え足５３が加工布Ｗを押圧した状態を維持する。一方、制御装置６５は、針棒１２が第２揺動位置である左基線位置Ｌに揺動しているとき（ステップＳ２にてＹＥＳ）は、押え足５３を所定高さまで上昇させる（ステップＳ４）。これに伴い、剣先３８が第２回転位置（左側出合いタイミングＬＴにおいて剣先３８が上糸ループ１１ａに出合う回転位置）において捕捉する上糸ループ１１ａの大きさが、第１回転位置（右側出合いタイミングＲＴにおいて剣先３８が上糸ループ１１ａに出合う回転位置）において捕捉する上糸ループ１１ａの大きさに近付く。
【００８６】
ここで、第１回転位置において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさが、当該剣先３８が捕捉し易い大きさとなるように調整しておけば、第２回転位置において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさも、第１回転位置において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさ、つまり、剣先３８が捕捉し易い大きさに近付く。これにより、針棒１２が右基線位置Ｒであるとき（剣先３８が第１回転位置であるとき）においても、針棒１２が左基線位置Ｌであるとき（剣先３８が第２回転位置であるとき）においても、剣先３８が上糸ループ１１ａを捕捉し易くすることができ、押え足５３を上下動させる押え足上下動機構２０を利用して目飛びの発生を防止することを、一層確実に実現することができる。
【００８７】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な拡張、変更が可能である。
【００８８】
制御装置６５は、ポテンショメータ６２（布厚検出手段に相当）によって加工布Ｗの布厚を検出し、ポテンショメータ６２によって検出された加工布Ｗの布厚に応じて押え足５３を上昇させる高さを設定する設定手段として機能するように構成するとよい。そして、制御装置６５は、針棒１２の揺動位置、剣先３８と上糸ループ１１ａが出合うタイミングにおける針棒１２の上下位置、針棒上下動機構１６を駆動するための上軸２３の回転角度（回転位相）に加えて、さらに、加工布Ｗの布厚に応じて設定された押え足５３の高さに基づいて、押え足上下動機構２０を制御するように構成するとよい。これにより、押え足５３の上昇動作を、加工布Ｗの布厚も加味して行うことができる。従って、この押え足の上昇動作に応じて、一層精度良く上糸ループの大きさを変更することができ、目飛びの発生を一層防止することができる。なお、布厚の検出は、縫製動作の最初に検出するようにしてもよいし、縫製動作を行いながら適宜検出するようにしてもよい。
【００８９】
上述の実施形態では、針棒１２が左基線位置Ｌにおける左側出合いタイミングＬＴ（第２回転位置）において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさを、針棒１２が右基線位置Ｒにおける右側出合いタイミングＲＴ（第１回転位置）において剣先３８が捕捉する上糸ループ１１ａの大きさに近付けるように調整する例を示した。本発明は、これに限られるものではなく、例えば、針棒１２が左基線位置Ｌにおける上糸ループ１１ａの大きさを基準に、針棒１２が右基線位置Ｒにおける上糸ループ１１ａの大きさを調整するようにしてもよい。また、中基線位置Ｃにおける上糸ループ１１ａの大きさを基準に、針棒１２が左基線位置Ｌにおける上糸ループ１１ａの大きさ、および、針棒１２が右基線位置Ｒにおける上糸ループ１１ａの大きさの双方を調整するようにしてもよい。また、左基線位置Ｌ、右基線位置Ｒ、中基線位置Ｃのそれぞれにおける上糸ループ１１ａの大きさを、それぞれ独立して調整するようにしてもよい。
【００９０】
針棒１２の揺動位置を判断するための閾値ｔ（ステップＳ２参照）は、少なくとも中基線位置Ｃよりも左側であれば、適宜変更可能である。
また、針棒１２の揺動位置の判断（ステップＳ２の判断）は、針棒１２の針振り量（揺動量）を制御するための針振りデータと、加工布Ｗの送り量（送り歯の移動量）を制御するための送りデータとを含む縫製データのうち、制御装置６５が、その時点で読み込んでいる針振りデータの値に基づいて判断するように構成してもよい。
ステップＳ４における押え足５３の上昇量は、所望の上糸ループ１１ａの大きさに応じて、適宜変更して実施することができる。
【００９１】
布送りの終了を判断するための上軸２３の回転角度（ステップＳ３参照）は、送り歯による加工布Ｗの送り量（この場合、最大４〜５ｍｍ）に応じて変更可能である。なお、布送りが終了していれば、押え足５３で加工布Ｗを押圧した状態を維持する必要がない。そのため、布送りが終わった直後（この場合、上軸２３の回転角度が１４０度になる前の角度）から押え足５３を上昇させるようにしてもよい。
【００９２】
針棒１２の揺動範囲（振り幅）は適宜変更可能である。この場合、針棒１２の揺動範囲によっても上糸ループ１１ａの大きさが異なるようになる。そのため、制御装置６５は、針棒１２の揺動範囲にも応じて、押え足上下動機構２０による押え足５３の上昇高さを制御するように構成するとよい。
【００９３】
制御装置６５は、上軸２３の回転速度に応じて、押え足上下動機構２０による押え足５３の上昇高さを制御するようにしてもよい。また、制御装置６５は、上糸１１の種類やミシンＭを駆動するための各種パラメータに応じて、押え足上下動機構２０による押え足５３の上昇高さを制御するようにしてもよい。
釜駆動機構１９が備える釜は、水平回転釜３４に限られるものではなく、垂直回転釜でもよい。
【符号の説明】
【００９４】
Ｍ ミシン
１１ａ 上糸ループ
１２ 針棒
１３ 縫針
１３ｂ 針孔
１６ 針棒上下動機構
１８ 針棒揺動機構
２０ 押え足上下動機構
２３ 上軸
３２ 回転角度検出機構（回転位相検出手段）
３４ 水平回転釜（釜）
３８ 剣先
５３ 押え足
６２ ポテンショメータ（布厚検出手段）
６５ 制御装置（制御手段、設定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針孔を有する縫針を下端部に装着する針棒と、
前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、
前記針棒を上下動させる針棒上下動機構と、
加工布を押圧する押え足と、
前記押え足を上下動させる押え足上下動機構と、
前記針孔に形成される上糸ループを捕捉するための剣先を有する釜であって、前記針棒の上下動と調時して回転する釜と、
前記押え足上下動機構の駆動を制御する制御手段と、
を備えたミシンにおいて、
前記制御手段は、
前記針棒の揺動位置と、前記剣先と前記上糸ループが出合うタイミングである前記針棒の上下位置とに調時して、前記押え足を所定高さまで上昇させることで前記上糸ループの大きさを変更するように前記押え足上下動機構を制御することを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記針棒上下動機構を駆動するための上軸と、
前記上軸の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記回転位相検出手段が検出した前記上軸の回転位相に応じて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記制御手段は、前記針棒の揺動位置が当該針棒の揺動可能範囲のうち所定の範囲内にあるときに、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記針棒揺動機構は、第１揺動位置と第２揺動位置との間で前記針棒を揺動させるように構成され、
前記剣先は、前記針棒が前記第１揺動位置における出合いタイミングとなる第１回転位置と、前記針棒が前記第２揺動位置における出合いタイミングとなる第２回転位置において、前記上糸ループを捕捉するように構成され、
前記制御手段は、
前記針棒が前記第１揺動位置であるときは、前記押え足を上昇させないことにより、当該押え足が前記加工布を押圧した状態を維持し、
前記針棒が前記第２揺動位置であるときは、前記押え足を所定高さまで上昇させることにより、前記剣先が前記第２回転位置において捕捉する上糸ループの大きさを、前記第１回転位置において捕捉する上糸ループの大きさに近付けるように変更することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のミシン。
【請求項５】
前記加工布の布厚を検出する布厚検出手段と、
前記布厚検出手段により検出された布厚に応じて前記押え足を上昇させる高さを設定する設定手段とを備え、
前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記押え足の高さに基づいて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のミシン。
【請求項１】
針孔を有する縫針を下端部に装着する針棒と、
前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、
前記針棒を上下動させる針棒上下動機構と、
加工布を押圧する押え足と、
前記押え足を上下動させる押え足上下動機構と、
前記針孔に形成される上糸ループを捕捉するための剣先を有する釜であって、前記針棒の上下動と調時して回転する釜と、
前記押え足上下動機構の駆動を制御する制御手段と、
を備えたミシンにおいて、
前記制御手段は、
前記針棒の揺動位置と、前記剣先と前記上糸ループが出合うタイミングである前記針棒の上下位置とに調時して、前記押え足を所定高さまで上昇させることで前記上糸ループの大きさを変更するように前記押え足上下動機構を制御することを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記針棒上下動機構を駆動するための上軸と、
前記上軸の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記回転位相検出手段が検出した前記上軸の回転位相に応じて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記制御手段は、前記針棒の揺動位置が当該針棒の揺動可能範囲のうち所定の範囲内にあるときに、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記針棒揺動機構は、第１揺動位置と第２揺動位置との間で前記針棒を揺動させるように構成され、
前記剣先は、前記針棒が前記第１揺動位置における出合いタイミングとなる第１回転位置と、前記針棒が前記第２揺動位置における出合いタイミングとなる第２回転位置において、前記上糸ループを捕捉するように構成され、
前記制御手段は、
前記針棒が前記第１揺動位置であるときは、前記押え足を上昇させないことにより、当該押え足が前記加工布を押圧した状態を維持し、
前記針棒が前記第２揺動位置であるときは、前記押え足を所定高さまで上昇させることにより、前記剣先が前記第２回転位置において捕捉する上糸ループの大きさを、前記第１回転位置において捕捉する上糸ループの大きさに近付けるように変更することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のミシン。
【請求項５】
前記加工布の布厚を検出する布厚検出手段と、
前記布厚検出手段により検出された布厚に応じて前記押え足を上昇させる高さを設定する設定手段とを備え、
前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記押え足の高さに基づいて、前記押え足上下動機構を制御することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のミシン。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−１７２８０１（Ｐ２０１１−１７２８０１Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０２６５（Ｐ２０１０−４０２６５）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【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９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【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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