JP4883245B2 - ミシン - Google Patents

Description

本発明は、針棒の振り幅を変更できるミシンに関する。

従来、縫製作業を停止しているときスイッチ操作により針棒の振り幅を変更できるミシンが知られている。このミシンは、ベッド部と、ベッド部の右端部から立設した脚柱部と、脚柱部との上端からベッド部に対向するように左方へ延びるアームとを有する。ベッド部には、布を送る送り歯と、アームの頭部の下端に針を装着する針棒と、縫製作業の起動および停止を指令する起動停止スイッチと、脚柱部の前面に種々の実用模様あるいは刺繍模様や各種の機能名等が表示されるディスプレイとがそれぞれ設けられている。更に脚柱部の右側面にコネクタジャックが設けられ、このコネクタジャックに、フットコントローラの接続コードのプラグを接続した電子ミシンが開示されている（例えば、特許文献１参照）。このミシンでは、ユーザが縫製作業を停止している状態で、ユーザのスイッチ操作により針棒の振り幅を変更できる。なおこのミシンでは、フットコントローラは可変抵抗器を備えている。ユーザが脚でフットコントローラを踏み込むことにより、縫製開始をマイコンに指令できる。フットコントローラの踏み込み量により針の昇降速度である縫製速度が調整される。

また、ミシンモータと、ミシンモータを駆動制御する速度制御部と、その速度制御部に速度指令信号を供給する速度指令要素（フットコントローラ）等が設けられているミシンが開示されている（例えば特許文献２参照）。ユーザが速度指令要素のペダルを踏み込むことにより、ペダルの内部に設けた可変抵抗器の抵抗値が変化する。そして、速度制御部はその抵抗値に応じた速度指令信号である速度指令電圧を受け、速度指令電圧に応じた縫製速度となるように、ミシンモータを駆動制御する。
特開２００６−３４６７５号公報 特開昭５５−７１１８６号公報

サテンステッチの刺繍を縫製できる家庭用ミシンは数多く市販されている。しかしこのミシンでは、ユーザは、直線縫いにおいて布を送る送り歯の送る縦方向（Ｙ方向）と、この縦方向と交差する横方向（Ｘ方向）との双方に布を送らなければならない。このため、布を枠で固定してＸ方向およびＹ方向の双方に移動できるＸＹ駆動機構ユニットがミシンに装備される必要がある。あるいは、送り歯自体を縦方向（すなわち、直線縫いにおいて送り歯を送る方向であるＹ方向）だけではなく、横方向（直線縫いにおいて送り歯を送る方向と交差する方向であるＸ方向）へも移動できる機構が装備される必要がある。この場合、ミシンのコストが高くなる。

また、自動でネーム刺繍を縫製できるミシンでは、文字の大きさ毎にフォントデータが必要とされ、このためミシンのコストが高くなる。フォントデータの好みの大きさや字体が得られない場合には、ユーザはオプションのフォントデータを購入すれば良いが、ユーザコストの負担が更にかかる問題がある。また、特許文献１に係る技術は、サテンステッチのネーム刺繍等の刺繍を縫製する場合には、上記と同じように、布をＸ方向およびＹ方向の双方に移動できるＸＹ駆動機構ユニットを装備しなければならず、電子ミシンのコストを高くする問題がある。また、フットコントローラ付きのミシンは、フットコントローラを踏み込むことにより縫製開始を指令できると共に、その踏み込み量により縫製速度を調整できる。この場合、送り歯をベッド面から下げて無効とさせた状態で、ユーザが手を布に添えて布を送るフリーモーション縫製で文字を描けば、サテンステッチになるが、横方向への針の振り幅が固定値であるため、電子ミシンによるネーム刺繍は出来栄えの悪い刺繍になる問題がある。また、特許文献２のミシンについても、特許文献１の電子ミシンと同じ問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、フリーモーション縫製において縫製を実行しつつ針棒の振り幅量を調整でき、サテンステッチ等に代表される見栄えの良い刺繍等のフリーモーション縫製ができる、コストの安い且つ使い勝手の良いミシンを提供することを目的とする。

本発明のミシンは、針を装着可能で且つ上下方向に往復動可能な針棒と、針棒を上下方向へ往復動させる針棒上下動機構と、直線縫における送り歯の送る縦方向に対し横方向に沿って針棒を揺動させる針棒揺動機構と、針棒上下動機構の作動と針棒揺動機構の作動とを制御し、フリーモーション縫製のモードにおいて、針棒揺動機構により横方向へ針棒が揺動する振り幅量を調整する制御部とを具備することを特徴とする。針は針棒に装着されるため、針棒の揺動は針の揺動に置換できる。

フリーモーション縫製では、送り歯の送り作用を無効化させた状態で、ユーザが布等の縫製対象物に手を添えて縫製対象物を各方向に自由に操作して縫製する。送り歯の送り作用を無効化させるとは、送り歯が布等の縫製対象物の送りを停止させることを意味する。この場合、送り歯をベッド面から下げる方策、送り歯の送り作用を停止させる方策を例示できる。
本発明によれば、制御部は、フリーモーション縫製において、縫製を実行しつつ針棒の振り幅量を調整できる。

本発明のミシンによれば、制御部は、フリーモーション縫製のモードにおいて、フリーモーション縫製のモードを実行させつつ、針棒揺動機構により横方向（直線縫いにおいて送り歯で布を送る縦方向と交差する方向）に針棒が揺動する振り幅量を調整できる。よって、フリーモーション縫製が実行されつつ、針棒に装着される針が横方向に揺動する振り幅量を調整できる。従って、ユーザが布等の縫製対象物に刺繍等の縫製をする際、ユーザは、両手の指を布等の縫製対象物に添えて、布等の縫製対象物を自由にしかも容易に操作できる。この結果、出来栄えの良いサテンステッチ刺繍等の刺繍に代表されるフリーモーション縫製ができるミシンを提供できる。この結果、従来技術のような布等の縫製対象物を横方向（Ｘ方向）および縦方向（Ｙ方向）の双方へ移動させる高価なＸＹ駆動機構ユニットは不要になる。このため、ユーザの好みの模様やネームなどに代表されるサテンステッチの刺繍等のフリーモーション縫製を実行できるコストの安いミシンを提供できる。さらには、フリーモーション縫製なので、文字の大きさあるいは字体もユーザの思いのままで良く、好みのフォントも刺繍できる。

実施例１に係り、ミシンの前面図である。 実施例１に係り、アーム前面の部分拡大図である。 実施例１に係り、針周辺の拡大斜視図である。 実施例１に係り、ミシン本体内部の構成を示す正面図である。 実施例１に係り、フットコントローラの構成及び作動を示す説明図である。 実施例１に係り、ミシン本体に設けられたマイクロコンピュータの入出力の説明図である。 実施例１に係り、ミシンの制御を示すフローチャートである。 実施例２に係り、ミシン本体に設けられたマイクロコンピュータの入出力の説明図である。 上糸張力調整機構を示す斜視図である。 実施例２に係り、ミシンの制御を示すフローチャートである。 実施例３に係り、ミシンの制御を示すフローチャートである。 実施例４に係り、ミシンの制御を示すフローチャートである。 実施例４に係り、ミシンの制御を示すフローチャートである。 実施例４に係り、ミシンの制御を示すタイミングチャートである。 実施例５に係るミシンの前面図である。 実施例６に係るミシンの要部の前面図である。 他の実施例に係る針周辺の拡大斜視図である。

１はミシン本体、２はベッド部、８は切替スイッチ（切替要素）、１０は本体スライドボリウム（調整スイッチ）、１１は針棒、１２は針、１３は押さえ（押さえ要素）、１４は針板、１５は送り歯、２０はフットコントローラ、３０はマイクロコンピュータ（制御部）、６０は針棒上下動機構、６１は針棒クランク、６２はクランクロッド、７０は針棒揺動機構、７１は振り幅調整用モータ、７４は幅出しロッド、７６は針棒腕、１００はミシンを示す。

本発明のミシンは、次の（１）〜（９）の好ましい形態を採用できる。
（１）ミシンは、ユーザが足で操作可能なフットコントローラを備える。制御部は、フリーモーション縫製のモードにおいて、フットコントローラの操作に基づいて横方向における針棒の振り幅量を調整する。従って、ユーザはフリーモーション縫製を実行しつつ、針棒に装着されている針の振り幅量の大小を調整できる。この場合、ユーザはフリーモーション縫製を実行しつつ、フットコントローラの操作を調整することにより、横方向（直線縫における送り歯の送る縦方向と交差する方向）へ向けて針棒が揺動する振り幅量を調整できる。従って、縫製中おいて、針棒に装着されている針が横方向に沿って揺動する振り幅量を調整できる。フリーモーション縫製では、送り歯の送り作用を無効化することが好ましい。

（２）フリーモーション縫製のモードにおいて、フットコントローラが操作されているとき、制御部は針棒上下動機構をオンさせる。フットコントローラが操作されていないとき、制御部は針棒上下動機構をオフとさせる。この場合、フットコントローラの操作に基づいて、縫製が行われる。縫製は、布等の被縫製対象物において上糸と下糸とが結ばれることを意味する。

（３）制御部は、フリーモーション縫製のモードにおいて、すなわち、フリーモーション縫製のモードを実行しつつ、フットコントローラの操作に基づいて横方向への針棒の振り幅量を調整する。この場合、フットコントローラの操作量に基づいて、針棒の振り幅量が調整される。フリーモーション縫製以外のモードが実行されるとき、フットコントローラは、フットコントローラの操作に基づいて、針棒の振り幅ではなく、針棒が上下動する縫製速度を調整する。この場合、フットコントローラの操作量に基づいて、針棒および針が上下動する縫製速度が調整される。

（４）ミシンは切替要素を備える。切替要素は、フリーモーション縫製のモードと、フリーモーション縫製以外のモードとを切り換える。即ち、切替要素は、フリーモーション縫製のモードを実行するときにおけるフットコントローラによる横方向への針棒の振り幅の調整と、フリーモーション縫製以外のモードを実行するときにおける針棒が上下動する縫製速度の調整とを切替える。これによりフリーモーション縫製以外のモードに容易に対処できる。この切替要素により針棒の振り幅量の調整と縫製速度の調整とが容易に切り替えられるので、使い勝手が良く、且つ見栄えの良いサテンステッチ等の刺繍ができるコストの安いミシンを提供できる。

（５）ミシンは、フリーモーション縫製のモードにおいて、針棒が上下動する縫製速度を調整する調整スイッチを有する。針棒が上下動する縫製速度が調整されるため、フリーモーション縫製が良好に実行される。

（６）ミシンは、針に供給される上糸に張力を与える上糸張力調整機構を有する。この場合、制御部は、縫製動作中において上糸に張力を与える指令を上糸張力調整機構に出力し、縫製動作の停止中において上糸の張力を弱める指令を上糸張力調整機構に出力する。上糸の張力が弱められているため、縫製動作の停止中に布等の縫製対象物の移動が許容される。張力が弱められるとは、張力を解消させることも含む。

（７）ミシンは、針に供給される上糸に張力を与える上糸張力調整機構を有する。この場合、制御部は、フリーモーション縫製のモードにおいて、フリーモーション縫製の縫製停止信号が出力される場合において、縫製停止信号の出力から所定時間ΔＴ経過するまでは、上糸張力調整機構により上糸に張力を与え、縫製停止信号の出力から所定時間ΔＴ経過した後、上糸張力調整機構により上糸の張力を弱める。ΔＴは０．５〜２．０秒の範囲内、殊に１．０〜１．５秒の範囲内が例示されるが、これに限定されるものではない。

（８）フットコントローラは、第１フット操作部および第２フット操作部を有する。この場合、制御部は、フリーモーション縫製のモードにおいて、つまりフリーモーション縫製モードを実行させつつ、針棒揺動機構により横方向へ針棒が揺動する振り幅量を第１フット操作部の操作に基づいて調整する。また、制御部は、フリーモーション縫製のモードにおいて、針棒が上下動する縫製速度を第２フット操作部の操作に基づいて調整する。
（９）フットコントローラはユーザの脚（脚裏、足首、膝、すね、大腿、脚指等）のうちの少なくとも一部で操作される。従ってフットコントローラは、ユーザの脚先で踏み込み操作する方式に限定されず、ユーザの脚の膝および／または大腿部で操作する方式とすることができる。

図１は、本発明の実施例１に係るミシンの前面図を示す。図１に示すように、ミシン１００は、ミシン本体１と、ミシン本体１に着脱可能な操作コントローラとして機能するフットコントローラ２０とを備える。また、フットコントローラ２０の接続コード２５の一端に設けたプラグ（図示せず）は、脚柱部３の図１における右端面下部に設けたジャック１００ａに着脱可能に接続される。図１に示すように、ミシン本体１は、ベッド部２と、ベッド部２の図１における右端から立設する脚柱部３と、脚柱部３の上端側からベッド部２の上面２ａに対面して延在するアーム４とを有する。アーム４の頭部５の前面には、縫製作業の起動と停止を制御する起動スイッチ６が設けられている。また、アーム４の前面には、選択モード表示＆選択スイッチ７と、模様番号等を切り替えて選択する切替スイッチ８（切替要素）と、主軸５３（図４）の回転速度と模様番号等を表示する７セグメントＬＥＤ９（表示要素）、及び縫製速度調整用の本体スライドボリウム１０（フリーモーション縫製における縫製速度の調整スイッチ）とが設けられている。

図２は、アーム４の前面の部分拡大図を示す。図１及び図２に示すように、選択モード表示＆選択スイッチ７は、７セグメントＬＥＤ９にそれぞれ表示内容を指令する模様番号表示＆選択スイッチ７ａと、送り歯１５（図３）の送り幅表示＆選択スイッチ７ｂと、針１２の振り幅表示＆選択スイッチ７ｃとを有する。ユーザが操作できるスイッチとして機能する表示＆選択スイッチ７ａ、７ｂ、７ｃのキーが操作されると、それぞれ表示灯７ａ１、７ｂ１、７ｃ１が点燈されオン状態になり、他の切替スイッチが操作されるまでオン状態を継続する。つまり、最新に押された切替スイッチのみがオン状態となる。図２に示すように、表示灯７ａ１、７ｂ１、７ｃ１、７セグメントＬＥＤ９とにより表示部Ｄが形成される。また、起動スイッチ６と、選択モード表示＆選択スイッチ７と、模様番号等を選択する切替スイッチ８とにより、本体スイッチＳが形成される。本体スイッチＳはユーザが操作するスイッチである。

図３は、頭部５の下面５ａ側に設けた針１２周辺の拡大斜視図を示す。図１及び図３に示すように、針棒１１の先端に取付けた針１２と、押さえ棒９０に着脱可能な且つ押さえ棒９０と一体となって昇降可能な押さえ１３（押さえ要素）とが頭部５の下面５ａから突設されている。また、ベッド部２の上面２ａに設けられている針板１４の溝１４ａには、直線縫製時において縦方向であるＹ方向に布（縫製対象物）を送るための送り歯１５が設けられている。そして、フリーモーション縫製においては、送り歯１５の送り作用を無効化させた状態で、ユーザが布に手を添えて布を自由に操作して縫製する。従ってフリーモーション縫製においては、送り歯１５をベッド部２の上面２ａよりも下方に下げて無効にした状態で、ユーザは、手を添えた布を縦方向（図３のＹ方向，前後方向）および横方向（図３のＸ方向）に自由に移動させる。なお、送り歯１５を下げる機能のないタイプのミシンの場合には、針板１４の上に補助板（図略）を置き、送り歯１５を補助板で覆って送り歯１５の送り作用を無効にする。押さえ１３は、針１２と同期して動き、針１２が布に刺さる直前に布を押さえ、針１２が布から抜ける瞬間まで布を押さえ続け、針１２が抜けると直ちに上方へ移動する。このとき、ユーザは布をＸ方向、Ｙ方向（図３）へ自由に移動できる。なお、押さえ１３が外されている場合でも、フリーモーション縫製は可能である。この場合、布の浮き上がりを防止するために、ユーザは糸刺繍枠を使用するか、あるいは、指先で針周辺の布部分を押さえる等の作業を行えば良い。

図４は、図１のミシン本体１の内部の構成を示す正面図を示す。図４に示すように、ミシン本体１のミシン外郭５１は、内部に機枠５２を備える。機枠５２に固定された一対の軸受５４、５４により、主軸５３は回転自在に且つ水平方向に沿って支持されている。主軸５３の一端には、ハンドホイール５５、プーリ５６が固着されている。プーリ５６は、大径の従動プーリ５６ａと小径のタイミングプーリ５６ｂとを有する。機枠５２には、メインモータである主軸用モータ５９（図４では一部のみ図示）が取付けられている。主軸用モータ５９の出力軸には、モータプーリ５８が固着されている。ベッド部２の内部には、タイミングプーリ６７ｃをもつ下軸６７が軸受６７ａにより回転可能に支持されている。このモータプーリ５８とタイミングプーリ６７ｃと従動プーリ５６ａとには、エンドレス状の駆動ベルト５７が掛けられている。駆動ベルト５７により、主軸用モータ５９の回転は所定の減速比（例えば約１／９）に減速されて主軸５３および下軸６７に伝達される。駆動ベルト５７にはテンションプーリ６８が当てられている。

図４に示すように、針棒１１を上下方向に往復動させるための針棒上下動機構６０が設けられている。主軸５３の他端には、周知のように針棒クランク６１が固定されている。針棒上下動機構６０は、針棒クランク６１と、針棒クランク６１に連結されるクランクロッド６２とから構成されている。針１２は針止め１６により針棒１１の下端に固定されている。針１２は針棒１１と一体となって上下方向（Ｚ方向）へ往復動する。針棒腕７６の上端部は、軸７５を揺動中心として軸支されて、針棒腕７６の下端部は横方向（Ｘ方向）に揺動自在とされている。針棒１１は、針棒腕７６により横方向（Ｘ方向）に摺動自在に軸支されている。

ここで、針１２を横方向（Ｘ方向）に揺動させる針棒揺動機構７０は、機枠５２に保持されたステッピングモータで形成された振り幅調整用モータ７１と、モータ７１により回転される小歯車７２と、小歯車７２と噛み合う扇状歯車７３ａをもつ幅駆動腕７３と、幅駆動腕７３を揺動させる揺動中心となる枢支軸７３ｃと、Ｘ方向に延びる幅出しロッド７４と、軸７５により横方向（Ｘ方向）に揺動可能に支持された針棒腕７６とより構成される。即ち、振り幅調整用モータ７１のモータ軸には、小歯車７２が取付けられている。小歯車７２は幅駆動腕７３の扇状歯車７３ａと噛み合う。幅駆動腕７３の一端７３ｅは幅出しロッド７４の一端７４ａと連結されている。幅出しロッド７４の他端７４ｃは針棒腕７６の下部７６ｄに連結されている。振り幅調整用モータ７１が駆動すると、その駆動力は、小歯車７２および幅駆動腕７３を介して幅出しロッド７４に矢印Ｘ方向の動作として伝達され、更に針棒腕７６に伝達される。この結果、針棒１１が軸７５を中心に横方向（Ｘ方向）に揺動する。このように振り幅調整用モータ７１は、主軸５３の回転と同期してコンピュータ制御により、幅出しロッド７４を介して針棒１１を横方向（Ｘ方向）に揺動させる。振り幅調整用モータ７１の駆動量に基づいて、横方向（Ｘ方向）における針棒１１の振り幅量が決定される。

ミシン１００（図１）は、ユーザが脚で操作するフットコントローラ２０を有する。フリーモーション縫製以外の通常モードでは、フットコントローラ２０は、針棒１１が上下方向（Ｚ方向）に往復動する縫製速度を調整するために使用される。フリーモーション縫製以外の通常モードでは、送り歯１５の送り作用を利用することが好ましい。これに対してフリーモーション縫製モードでは、フットコントローラ２０は、Ｘ方向における針棒１１の振り幅量の調整に使用され、ひいてはＸ方向における針１２の振り幅量の調整に使用される。針１２は針棒１１の先端に装着されている。

故に、針棒１１の縫製速度及び振り幅量は、針１２の縫製速度及び振り幅量に等しい。以下、振り幅量は、Ｘ方向における針棒１１及び針１２の振り幅量に相当する。また縫製速度は、針棒１１及び針１２の上下方向（Ｚ方向）の往復動速度に相当し、主軸５３の回転速度（以下、主軸回転速度ともいう）に相当する。フットコントローラ２０の踏み込み量（操作量）は、フリーモーション縫製以外のモードにおいては縫製速度調整に相当し、且つ、フリーモーション縫製においてはＸ方向における針棒１１の振り幅の調整に相当する。フリーモーション縫製のモードとそれ以外のモードとの切替は、模様番号等選択する切替スイッチ８（切替要素）によるモード選択により行われる。例えば、切替スイッチ８に切り替えられた模様モードが「サテンネーム」とされているときのみ、フリーモーション縫製のモードが選択される。この場合、フットコントローラ２０が踏まれたときの出力信号は、針棒１１及び針１２のＸ方向の振り幅を調整する幅調整信号となる。それ以外の模様モードでは、即ち、切替スイッチ８により模様モードが「サテンネーム」以外とされているときには、フットコントローラ２０が踏まれたときの出力信号は、針棒１１及び針１２のＺ方向の移動速度に相当する縫製速度を調整する縫製速度調整信号となる。

図５は、フットコントローラ２０の作動原理を示す。図５に示すように、フットコントローラ２０は、これの内部に可変抵抗器２４と、ユーザ２の脚により踏み込まれるペダル２１と、ペダル２１に連動するワイパー２４ｂと、可変抵抗器２４を保持するベース２２と、ペダル２１を原位置に復帰させるペダル２１およびベース２２に挟着されるリターンバネ２３とを有する。可変抵抗器２４の両端の端子Ｐ１、Ｐ２との間には一定の直流電圧が印加される。可変抵抗器２４のワイパー２４ｂの動接点Ｐは、ペダル２１の操作に基づいて抵抗体２４ａ上をスライドする。

即ち、ペダル２１が踏み込まれていないフリー状態では、動接点ＰはＡ位置となる。リターンバネ２３の付勢力に抗してペダル２１が踏み込まれるときには、Ｂ位置手前であるＡ位置とＢ位置との間では、ワイパー２４ｂの動接点Ｐは抵抗体２４ａから離脱しており、可変抵抗器２４の接続までの遊び区間である。Ｂ位置は可変抵抗器２４の接続開始位置である。更にＢ位置からＣ位置までの間では、ワイパー２４ｂの動接点Ｐは抵抗体２４ａ上をスライドする。ペダル２１の踏み込み量（操作量）は、ワイパー２４ｂの動作点Ｐと端子Ｐ２との間の電圧値により判定される。ユーザがペダル２１を踏み込むと、その出力信号（アナログ信号）がマイクロコンピュータ３０（制御部）に入力される。そして、マイコン３０において、ワイパー２４ｂと端子Ｐ２との間の電圧値のＡ／Ｄ変換値（表１参照）に基づいて、フットコントローラ２０の出力信号（踏み込み量）はＡ／Ｄ変換される。

表１は、フリーモーション縫製以外のモードにおけるフットコントローラ２０の踏み込み量（操作量）と主軸回転速度の関係（＊１）を示す。更に、表１は、フリーモーション縫製のモードにおける踏み込み量（操作量）とＸ方向における針棒１１の振り幅量との関係（＊２）を示す。表１及び図５に示すように、ワイパー２４ｂの動接点Ｐは、ペダル２１のＡ位置とＢ位置との間においては可変抵抗器２４に非接続状態とされる。Ｂ位置において動接点Ｐの接続が開始される。Ｃ位置においてペダル２１の踏み込み量（操作量）が最大になる。表１に示すように、Ａ位置、Ｂ位置、及びＣ位置におけるペダル２１のＡ／Ｄ変換値、即ちマイクロコンピュータ３０で演算される値は、相対表示で、それぞれ２５５、２００、２５とされている。但しこの値に限定されるものではない。Ｂ〜Ｃ位置間の踏み込み量は複数（９個）に等分割されている。そしてＡ〜Ｂ位置間と、Ｂ〜Ｃ位置間におけるＡ／Ｄ変換値は、表１に示すように設定されている。なお、Ａ／Ｄ変換値は表１に示す値に限定されるものではない。

前述したように、表１の＊１は、サテンステッチ刺繍以外のモード（フリーモーション縫製以外の通常モード）を示す。表１の＊１として例示されているように、Ｂ位置における主軸回転速度は本体スイッチＳの本体スライドボリウム１０の指示値に基づいて例えば３０ｒｐｍに設定され、Ｃ位置における主軸回転速度は例えば７７０ｒｐｍと設定されている。このモードでは、Ｂ〜Ｃ位置間の針棒１１の振り幅量は、ミシン本体１の本体スイッチＳの指示値に従うものであり、従って、フットコントローラ２０の踏み込み量が変更されても、振り幅量は変更されない。押さえ１３は針１２に同期して上下動する。なお、フリーモーション以外のモードでは、図１７に示すように、前記した押さえ１３とは異なった押さえ１７Xが使用される。この場合、押さえ１３Ｘは針１２と同期しない。

また、表１の＊２は、サテンステッチ刺繍等のフリーモーション縫製のモードを示す。この場合、表１の＊２として示すように、Ｂ位置において針棒１１の振り幅量は０．０ｍｍに設定され、Ｃ位置において針棒１１の振り幅量は５．０ｍｍに設定されている。Ｂ〜Ｃ位置間のＡ／Ｄ変換値に対する針棒１１の振り幅は、表１の＊２として設定される。サテンステッチ刺繍等のフリーモーション縫製のモードでは、主軸回転速度はＢ〜Ｃ位置間において本体スライドボリウム１０（調整スイッチ）の指示値に従う。

図６は、ミシン本体１に搭載されているマイクロコンピュータ（以下、マイコンともいう）３０の入出力の説明図を示す。図６に示すように、ミシン１００は、内部にマイクロコンピュータ３０（制御部、以下、マイコンともいう）を有する。ここで、本体スイッチＳ（図６、図１）は、起動スイッチ６と、選択モード表示＆選択スイッチ７を構成するスイッチ７ａ、７ｂ、７ｃ及び切替スイッチ８よりなる。各スイッチ６、７ａ、７ｂ、７ｃ、及び切替スイッチ８の各操作の信号がマイコン３０に入力される。すると、マイコン３０は、これのメモリ３０ｍに予め格納されたデータに基づき処理する。すなわち、処理結果に対応する以下の各部位、即ち、表示部Ｄと、主軸用モータ５９と、振り幅調整用モータ７１に指令が出力される（図６、図１）。前述したように、表示部Ｄは、７セグメントＬＥＤ９と、各表示灯７ａ１、７ｂ１、７ｃ１とから構成されている（図２参照）。

ユーザがフットコントローラ２０のペダル２１を踏み込むと、踏み込み量に対応する表１に示す出力信号がマイコン３０に入力される。フリーモーション縫製以外のモードが選択されているとき、フットコントローラ２０からの出力信号は、主軸用モータ５９の回転速度を調整し（表１の＊１）、ひいては針棒１１および針１２が上下動する縫製速度を調整することができる。

これに対して、サテンステッチ刺繍モード等のフリーモーション縫製のモードが選択されているときには、フットコントローラ２０からの出力信号は、振り幅調整用モータ７１の揺動角度を調整し、ひいては横方向（Ｘ方向）における針棒１１および針１２の振り幅を調整することができる。このようにフリーモーション縫製のモードでは、前述したように、主軸用モータ５９の回転速度、ひいては針棒１１および針１２が上下動する縫製速度は、本体スライドボリウム１０（調整スイッチ）の調整つまみ１０ａの調整位置に基づいて決定される。刺繍等のフリーモーション縫製では、一般的には、布は刺繍枠に固定されている状態で行われる。フリーモーション縫製では、送り歯１５の送り作用を無効化することが好ましい。無効化は、例えば、ベッド部２の背面のドロップフィード摘み（図略）を操作すること、あるいは、針板１４の上に補助板（図略）を置くことにより行うことができる。

なお、フットコントローラ２０がミシン本体１に接続されていない状態では、本体スライドボリウム１０は、主軸５３の回転速度、即ち縫製速度を調整する。この場合、本体スライドボリウム１０を操作させることにより、本体スライドボリウム１０からの出力信号がマイコン３０に入力され、主軸用モータ５９の回転速度が調整され、これにより針１２が上下動する縫製速度が調整される。そして、フットコントローラ２０がミシン本体１に接続されている場合、フリーモーション縫製以外のモードが選択されるときには、フットコントローラ２０の踏み込みは、針１２が上下動する縫製速度を調整することになる。また、フットコントローラ２０がミシン本体１に接続されていない場合には、ミシン本体１の起動及び停止は起動スイッチ６に基づき、縫製速度の調整は本体スライドボリウム１０に基づく。なおフットコントローラ２０がミシン本体１に接続されていない場合には、ユーザの間違えを防止するため、模様番号等を切り替える切替スイッチ８によるモード選択で「サテンステッチ刺繍モード」を選択不可にしても良い。即ち、フリーモーション縫製のモードを選択不可にしても良い。

このようにフットコントローラ２０がミシン本体１に接続されていない状態では、フリーモーション縫製のモードが選択されないようにでき、フリーモーション縫製以外のモードが実行される。本実施例によれば、フットコントローラ２０は、通常のモードにおいて縫製速度（針１２のＺ方向における上下動速度）の調整に使用され、フリーモーション縫製のモードにおいてＸ方向における針棒１１および針１２の振り幅調整に使用される。

（制御）
図７は、図１のミシン１００の縫製作動を示すフローチャートの一例を示す。フローチャートはこれに限定されるものではない。図７に示すように、ミシン１００の縫製作動は、Ｓｔｅｐ１、Ｓｔｅｐ２、Ｓｔｅｐ３Ｎ、Ｓｔｅｐ４Ｎ、Ｓｔｅｐ３Ｙ、Ｓｔｅｐ４Ｙ、及びＳｔｅｐ５からなる。ミシン１００の電源がオフされると、マイコン３０の処理は停止される。フットコントローラ２０がミシン本体１に接続されている場合の各Ｓｔｅｐについて、以下に説明する。

Ｓｔｅｐ１では、マイコン３０は、ユーザが操作した本体スイッチＳ（具体的には選択モード表示＆選択スイッチ７）を読み込み、それに応じて表示信号を表示部Ｄに出力する。即ち、ユーザが模様番号表示＆選択スイッチ７ａを操作すると、表示灯７ａ１が点燈すると共に、現状の模様番号が７セグメントＬＥＤ９に表示される。ユーザが送り幅表示＆選択スイッチ７ｂを操作すると、表示灯７ｂ１が点燈すると共に、送り歯１５（図３）の送り幅が７セグメントＬＥＤ９に表示される。ユーザが振り幅表示＆選択スイッチ７ｃを操作すると、表示灯７ｃ１が点燈すると共に、針１２の振り幅が７セグメントＬＥＤ９に表示される。なお、７セグメントＬＥＤ９の表示としては、主軸回転速度の表示を優先できる。

Ｓｔｅｐ２では、マイコン３０は、サテンステッチ刺繍のモード（フリーモーション縫製のモード）が選択されているか否かを判定する。この場合、マイコン３０は、切替スイッチ８の操作状態を読み込む。具体的には、模様番号表示＆選択スイッチ７ａがオン状態において、切替スイッチ８の図１に示す（＋）のキーをユーザが操作すると、模様番号が１増加する。ユーザが（−）のキーを操作すると、模様番号が１減少する。これにより、サテンステッチ刺繍モード（フリーモーション縫製のモード）と、サテンステッチ刺繍モード以外のモード（フリーモーション縫製以外のモード）とのいずれかが選択される。サテンステッチ刺繍モードが選択されていると、マイコン３０はＳｔｅｐ３Ｙへ進む。サテンステッチ刺繍モード以外のモードが選択されていると、マイコン３０はＳｔｅｐ３Ｎへ進む。

Ｓｔｅｐ３Ｙでは、フットコントローラ２０のペダル２１の踏み込み量に基づいてフットコントローラ２０の数値変換処理が実行される。即ち、サテンステッチ刺繍モードが選択されている状態において、針１２の振り幅調整量に相当するペダル２１の踏み込み量のアナログ値がマイコン３０によりＡ／Ｄ変換される。その後、マイコン３０の制御はＳｔｅｐ４Ｙへ進む。Ｓｔｅｐ４Ｙでは、ペダル２１の踏み込み量のＡ／Ｄ変換値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されている表１のデータ値（表１の＊２）とに基づいて、マイコン３０は針１２の振り幅を決定する。なお、主軸回転速度は、本体スライドボリウム１０の調整つまみ１０ａの指示値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されているデータとにより決定させる（表１の＊２）。そしてマイコン３０はＳｔｅｐ５へ進む。Ｓｔｅｐ５では、Ｓｔｅｐ４Ｙにおいてマイコン３０により決定された針１２の振り幅の指令値が振り幅調整用モータ７１の駆動回路に入力される。振り幅調整用モータ７１は、指令値通りの振り幅量で揺動する。同様に、マイコン３０により決定された主軸５３の回転速度の指令値が主軸用モータ５９の駆動回路（図示せず）に入力される。よって主軸用モータ５９は指令値通りの回転速度で回転する。以上により、サテンステッチ刺繍モードの１サイクルが終了すると、マイコン３０はＳｔｅｐ１へ戻る。このように次々とサテンステッチ刺繍モードのサイクルがなされて、サテンステッチ刺繍が行われる。

サテンステッチ刺繍モード以外の模様等のモード（フリーモーション縫製以外のモード）が選択されている場合については、マイコン３０はＳｔｅｐ２からＳｔｅｐ３Ｎに進む。Ｓｔｅｐ３Ｎでは、フットコントローラ２０が踏み込まれると、針１２が上下動する縫製速度を調整する。即ち、縫製速度調整量に相当するペダル２１の踏み込み量のアナログ値がマイコン３０に入力され、マイコン３０でＡ／Ｄ変換（表１の＊１）される。マイコン３０はＳｔｅｐ４Ｎへ進む。Ｓｔｅｐ４Ｎでは、ペダル２１の踏み込み量に基づくＡ／Ｄ変換値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されている表１のデータ値（表１の＊１）とに基づいて、主軸回転速度が決定される。針１２の振り幅量は、本体スイッチＳ（具体的にはスイッチ７ｃおよび／または切替スイッチ８）の指示値に従う。なお、本体スイッチＳによる増減がない場合には、模様が選択された時点で推奨値がセットされている。本体スイッチＳ（具体的にはスイッチ７ｃおよび／または切替スイッチ８）の指示値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されているデータ（表１の＊１）とにより、針１２の振り幅量は決定される。その後、マイコン３０はＳｔｅｐ４ＮからＳｔｅｐ５へ進む。

次に、ミシン１００を用いてサテンステッチ刺繍（フリーモーション縫製）を縫製する場合について、ユーザの操作を説明する。まず、送り歯１５を針板１４の溝１４ａから下げて無効にする。更に、押さえ１３をミシン本体１に装着し、縫製を実行できる状態にする。更に、フットコントローラ２０をミシン本体１に接続する。ユーザは、模様番号表示＆選択スイッチ７ａをオンにし、更に切替スイッチ８を操作してサテンステッチ刺繍モード（フリーモーション縫製のモード）を選択する。選択結果は、７セグメントＬＥＤ９に数字番号として表示される。縫製速度（主軸回転速度に相当）については、ユーザが本体スライドボリウム１０（フリーモーション縫製において縫製速度を調整する調整スイッチ）の調整つまみ１０ａを操作して調整する。次に、布（被縫製対象物）を針板１４上に置き、ユーザの両手を布に添える。ユーザはフットコントローラ２０を足で踏み込み、布を両手で操作しながら、フリーモーション縫製を実行しつつ、ユーザの好みの振り幅量になるように、フットコントローラ２０の踏み込み量を調整しつつ、刺繍する。

このとき、押さえ１３が針１２に同期して上下動する。針１２が布から抜けると、直ちに押さえ１３は布から離反する。押さえ１３の離反直後の時刻から、針１２が布に刺さる直前、すなわち、押さえ１３が再び布を押し下げるまでの時刻までにおいて、ユーザは布を自由に移動させ、ユーザ好みのサテンステッチ模様を縫製する。なお、場合によっては、前述したように押さえ１３がミシンから外されていて良い。このような刺繍中において、縫製速度（主軸回転速度）の調整が必要とされる場合には、ユーザは本体スライドボリウム１０の調整つまみ１０ａを操作して調整する。このとき、表示部Ｄの要素である７セグメントＬＥＤ９は、主軸回転速度、即ち縫製速度を表示する。

以上説明したようにフリーモーションの縫製において、ユーザは、フリーモーション縫製を実行しつつフットコントローラ２０の踏み込みを調整することにより、直線縫における送り歯１５の送る縦方向（Ｙ方向）に対し横方向（Ｘ方向）へ向けて針棒１１が揺動する振り幅量を調整できる。従って、ユーザはフリーモーション縫製を実行しつつ、針棒１１に装着されている針１２が横方向（Ｘ方向）に沿って揺動する振り幅量を調整できる。この結果、フリーモーション縫製において、ユーザは、例えばネームなどを刺繍する場合、手を布に添え、布を操作しながら、針１２の振り幅量を調整することにより、サテンステッチの刺繍を縫製できる。この結果、布を横方向（Ｘ方向）および縦方向（Ｙ方向）の双方へ移動させる高価なＸＹ駆動機構ユニットは不要になる。このため、ユーザの好みの模様やネームなどのサテンステッチの刺繍のできるコストの安いミシンを提供できる。さらには、フリーモーションの縫製なので、刺繍される文字の大きさおよび字体は、ユーザの思いのままで良く、好みのフォントも刺繍できる。このため、好みのフォントデータの購入は不要となる。

上記したようにミシン１００はフットコントローラ２０を備え、フットコントローラ２０のペダル２１を踏み込むことにより、つまり操作することにより、横方向への針１２の振り幅量を調整できる。従って、刺繍をする際、ユーザは両手の指を布に添えて布を自由にしかも容易に操作できるので、出来栄えの良いサテンステッチ刺繍ができる。

また、従来技術のフットコントローラ２０を備えたミシンでは、フットコントローラ２０の踏み込み量により縫製速度（主軸回転速度）のみを調整できる。しかし本実施例によれば、既存のフットコントローラ２０を使用して、通常モードにおける針１２の縫製速度の調整と、フリーモーション縫製における横方向への針簿１１の振り幅量の調整とを選択できる切替スイッチ８（切替要素）を備えている。この切替スイッチ８により、針１２の振り幅量の調整と縫製速度の調整とが簡単に切替えられるので、使い勝手が良く、且つ見栄えの良いサテンステッチ刺繍等のフリーモーション縫製が実行できるコストの安いミシン１００を提供できる。

図８〜図１０は実施例２を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図９は、針１２に供給される上糸に張力を与える上糸張力調整機構８１を示す。図９に示すように、機構８１はミシン本体１の機枠５２に搭載されており、ステッピングモータで形成されたモータ８２と、モータ８２のモータ軸に保持されたピニオン８３と、ピニオン８３と噛み合うラック歯８４ｃをもつと共に枢支軸８４を介して矢印Ｗ方向に揺動可能に支持された駆動腕８４ｘと、一端部８５ａが駆動腕８４ｘに係合されたロッド８５と、ロッド８５の他端部８５ｃが係合すると共に枢支軸８６ｍを介して矢印Ｅ１，Ｅ２方向に揺動可能な運動アーム８６と、第１皿８７および第２皿８８をもつ糸調子皿８９と、第１皿８７を第２皿８８に向けて付勢させて糸調子皿８９を閉じるバネ９０と、上記した押さえ棒９０の昇降を検知する信号をマイコン３０に出力させる押さえ位置センサ９１と、バネ９０のバネ力を調整して上糸の張力を調整する糸調子摘み９２（図４参照）とを有する。

モータ８２が一方向に回転すると、ピニオン８３および駆動腕８４ｘによりロッド８５が矢印Ｆ１方向に移動する。モータ８２が他方向に回転すると、ピニオン８３および駆動腕８４ｘによりロッド８５が矢印Ｆ２方向に移動する。ここで、ロッド８５が矢印Ｆ１方向に移動すると、運動アーム８６が矢印Ｅ１方向に移動し、第１皿８７の一端８７ａを付勢させる。すると、第１皿８７の他端８７ｃが第２皿８８から浮き上がり、糸調子皿８９が開放され、上糸の張力が弱くなる。ロッド８５が矢印Ｆ２方向に移動すると、運動アーム８６が矢印Ｅ２方向に移動し、第１皿８７の一端８７ａの付勢力が減少する。すると、バネ９０の付勢力により第１皿８７が第２皿８８に密着し、糸調子皿８９が閉じ、上糸に張力が与えられる。

マイコン３０（制御部）は、縫製動作中において上糸に張力を与える指令を上糸張力調整機構８１のモータ８２に出力し、縫製動作の停止に伴い上糸の張力を弱める指令を上糸張力調整機構８１のモータ８２に出力する。縫製動作の停止中において、上糸の張力が弱められるため、ユーザが布の縫製の位置を変更するために布を容易に移動させることができ、針落ち位置を容易に変更できる。上糸張力調整機構８１はマイコン３０により制御される。

図１０は、ミシン１００の縫製動作に伴う制御処理を示すフローチャートを示す。本制御処理は、ミシン１００の電源がオンされているときマイコン３０により繰り返し実行され、電源がオフとされると停止される。図１０に示すように、ステップＳＢ１において、マイコン３０は、切替要素として機能する切替スイッチ８によって選択されているモードを認識するモード切り換え入力処理を行う。ここで、マイコン３０は、選択されたモードに対応する番号またはモード名称を表示する制御信号を表示灯７ａ１，７ｂ１，７ｃ１に出力する。

ステップＳＢ２において、マイコン３０は、切替スイッチ８によって選択されたモードがフリーモーション縫製である刺繍モードであるか否かを判断する。本実施例では、フリーモーション縫製の刺繍モードのうち左基線モード、中央基線モードおよび右基線モードの３パターンと、フリーモーション刺繍モード以外の縫製モード１７パターンと、がマイコン３０のメモリ３０ｍに予め格納されている。フリーモーション縫製の刺繍モードが選択されている場合（ステップＳＢ２のＹＥＳ）には、マイコン３０はステップＳＢ３へと進む。フリーモーション縫製の刺繍モード以外のモードが選択されている場合（ステップＳＢ２のＮＯ）には、マイコン３０は後述するステップＳＢ１０へと進む。ステップＳＢ３において、マイコン３０は、フットコントローラ２０または起動スイッチ６からの縫製開始信号が入力されたか否かを判定する。例えば、フットコントローラ２０から縫製開始信号が入力されたか否かをマイコン３０が判定する場合には、マイコン３０はフットコントローラ２０のワイパー２４ｂの動接点Ｐと端子Ｐ２との間における電圧値がマイコン３０に入力されたか否かを判定する。縫製開始信号が入力された場合（ステップＳＢ３のＹＥＳ）には、処理はステップＳＢ４へと進む。縫製開始信号が入力されない場合（ステップＳＢ３のＮＯ）には、リターンする。

ステップＳＢ４において、マイコン３０は、ミシン本体１の内部に格納された上糸張力調整機構８１のモータ８２の作動により糸調子皿８９を閉じる指令を出力する。これにより針１２に供給される上糸に張力が付与される。次にステップＳＢ５において、マイコン３０は、縫製動作を開始する縫製動作開始処理を行う信号を主軸用モータ５９および振り幅調整用モータ７１に出力する。ここで、マイコン３０は、本体スライドボリウム１０からの入力信号に基づいて主軸用モータ５９の回転速度を決定し（表１の＊２）、且つ、フットコントローラ３０からの踏み込み信号に基づいて針棒揺動機構７０の振り幅調整用モータ７１の回転量（表１の＊２）を決定し、その信号を主軸用モータ５９および振り幅調整用モータ７１に出力する。マイコン３０は、縫製動作中に、フットコントローラ２０または起動スイッチ６からの縫製停止信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳＢ６）。例えば、フットコントローラ２０から縫製停止信号が入力されたか否かを判断する場合には、マイコン３０は、フットコントローラ２０のワイパー２４ｂの動接点Ｐが抵抗体２４ａから離脱して電圧値が入力されたか否か判断する。縫製停止信号が入力された場合（ステップＳＢ６のＹＥＳ）には、処理はステップＳＢ７へと進む。ステップＳＢ７において、マイコン３０は、縫製動作を停止する信号を主軸用モータ５９および振り幅調整用モータ７１に出力する。

ここで、縫製動作を停止する際には、マイコン３０は主軸用モータ５９および振り幅調整用モータ７１を急激に停止させずに、徐々に停止するように主軸用モータ５９および振り幅調整用モータ７１の縫製動作量を出力することが好ましい。次に、マイコン３０は、上糸張力調整機構８１を作動させて糸調子皿８９を開く信号を出力する（ステップＳＢ９）。これにより針１２に供給される上糸の張力が弱められる。針１２に供給される上糸の張力が弱まっているため、フリーモーション縫製である刺繍モードによる縫製を継続する場合には、ユーザは、ベッド部２の上面２ａ上において布を縦方向および横方向の双方に自由に移動でき、布における針落ち位置を自由に変更できる。

ところで、フリーモーション縫製においては、布における縫製箇所が連続していないことが多く、従って、針１２の針落ち位置を大きくかつ頻繁に移動させる必要がある。このような場合であっても、ユーザがフットコントローラ２０の踏み込みを一時的に解除させ、縫製停止信号を出力させたときには、糸調子皿８９が開き、上糸の張力が直ちに弱められる。よって、ユーザがベッド部２の上面２ａ上にて布を任意の位置に大きく移動させたとしても、針１２の破損および上糸の切断が防止される。このようにフリーモーション縫製において、主軸用モータ５９を停止させる信号がマイコン３０に出力されてから上糸を弱めることにしている。なお、縫製停止信号が入力されない場合（ステップＳＢ６のＮＯ）には、刺繍モード（フリーモーション縫製のモード）を継続すべく、マイコン３０はステップＳＢ６からステップＳＢ８へ進む。ステップＳＢ８において、マイコン３０は、本体スライドボリウム１０に基づいて縫製速度が決定され、フットコントローラ２０からの入力信号によりＸ方向における針１２の振れ幅が調整される。

ステップＳＢ１０において、マイコン３０は、フリーモーション縫製以外のモード処理を行う。この場合、縫製動作は基本的にはフリーモーション縫製のモードにおける縫製動作と同様であるが、以下の点において異なる。すなわち、フリーモーション縫製以外のモードにおいては、縫製停止信号が出力されたときには、マイコン３０は主軸用モータ５９および振り幅調整用モータを停止させて縫製動作を停止させるものの、上糸調子皿を開く処理を行わず、上糸調子皿を閉じたままとする。これによりフリーモーション縫製以外のモードにおいては、縫製動作が停止したとしても、針１２に供給する上糸の張力を付与し続けたままとする。

フリーモーション縫製以外のモードでは、フリーモーション縫製とは異なり、マイコン３０は、針１２に供給する上糸に常に張力を付与させる。これにより上糸の弛みを抑制し、縫製動作を良好に継続することができる。すなわちフリーモーション縫製以外のモードでは、フリーモーション縫製とは異なり、針１２の針落ち位置を大きくかつ頻繁に移動させる必要がない。その代わり、一旦縫製動作を止めた後に布を方向転換させ、継続して縫製動作を行うことが多い。そのためフリーモーション縫製以外のモードでは、針１２に供給する上糸に常に張力を付与させることにより、上糸の弛みを抑制し、スムーズに縫製動作を継続させる。

図１１は実施例３を示す。本実施例は、ミシン１００に内蔵されたマイコン３０に主軸用モータ５９を停止させる信号が出力されてから上糸を直ちに弱めるのではなく、主軸用モータ５９を停止させる信号が出力された時刻から所定時間ΔＴ経過後に、糸調子皿８９を開いて、上糸の張力を弱める構成である。ΔＴは例えば０．２〜３．０秒の範囲内、０．５〜２．０秒の範囲内、特に１．０〜１．５秒の範囲内を例示できる。

以下、本実施例の動作を図１１を用いて説明する。図１１は、ミシン１００の縫製動作に伴う制御処理を示すフローチャートを示す。本制御処理は、ミシン１００の電源をオンにしている間、マイコン３０により繰り返し実行される。図１０に示すフローチャートとの相違点は以下の点である。刺繍モード等のフリーモーション縫製モードが選択されている場合、フットコントローラ２０により縫製停止信号がマイコン３０に入力され、主軸用モータ５９が停止する（ステップＳＣ７）。その後、ステップＳＣ１１へ進む。ステップＳＣ１１において、マイコン３０は、縫製停止信号がマイコン３０に入力された時刻から所定時間ΔＴ待機し、待機中にフットコントローラ２０からの縫製開始信号がマイコン３０に入力されたか否かを判断する。所定時間ΔＴ以内に縫製開始信号が入力された場合（ステップＳＣ１１のＹＥＳ）には、縫製速度調整を行うステップＳＣ８へ進む。所定時間ΔＴ以内に縫製開始信号が入力されない場合（ステップＳＣ１１のＮＯ）には、糸調子皿８９を開き、針１２に供給される上糸の張力を弱める（ステップＳＣ９）。

図１２〜図１４は実施例４を示す。本実施例は実施例１〜３と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。フリーモーション縫製中において、ユーザは、縫製の停止を意図することなく、フットコントローラ２０のペダル２１から脚を誤って一時的に離すおそれがある。この場合、ワイパー２４ｂの動接点Ｐが抵抗体２４ａから離脱して主軸用モータ５９を停止させ、縫製停止信号を出力させてしまうおそれがある。このような場合であっても、ユーザは、縫製を継続させる意思を持つ場合には、すぐにフットコントローラ２０のペダル２１を踏みなおす。

このような場合には、主軸用モータ５９を停止させる信号が出力された時刻から所定時間ΔＴ経過する前であれば、針１２に供給する上糸の張力が維持され、上糸の張力が弱められないため、上糸の弛みが抑えられる。よって、ユーザは直ぐにフットコントローラ２０を踏み込めば、縫製動作を連続的にでき、縫製操作の利便性が向上する。この場合、マイコン３０は、起動スイッチ６からの縫製停止信号またはフットコントローラ２０からの縫製停止信号がマイコン３０に出力されてから、上糸の張力を弱める制御信号を上糸張力調整機構８１のモータ８２に出力する時間を制御する。フリーモーション縫製において、例えば、縫製動作の停止がフットコントローラ２０により行われる場合では、所定時間ΔＴ内にフットコントローラ２０のペダル２１を踏みなおすことにより、主軸用モータ５９を作動させて縫製動作を継続できるようにし、所定時間ΔＴ内にペダル２１が踏み直されない場合には、マイコン３０は、上糸の張力を弱める制御信号を上糸張力調整機構８１のモータ８２に出力する。

図１２および図１３はマイコン３０が実行するフローチャートを示す。フローチャートはこれに限定されるものではない。起動スイッチ６がオフされると、この制御は停止される。ステップＳＤ１では、マイコン３０はユーザが操作した本体スイッチＳの状態を読み込み、それに応じた信号を表示部Ｄに出力して操作内容を表示する。即ち、ユーザが模様番号表示＆選択スイッチ７ａを操作すると、表示灯７ａ１が点燈すると共に、現状の模様番号が７セグメントＬＥＤ９に表示される。ユーザが送り幅表示＆選択スイッチ７ｂを操作すると、表示灯７ｂ１が点燈すると共に、送り歯１５（図３）の送り幅が７セグメントＬＥＤ９に表示される。ユーザが振り幅表示＆選択スイッチ７ｃを操作すると、表示灯７ｃ１が点燈すると共に、針１２の振り幅が７セグメントＬＥＤ９に表示される。

次に、マイコン３０は、刺繍モード（フリーモーション縫製）が選択されているか否かを判定する（ステップＳＤ２）。この場合、マイコン３０は、切替スイッチ８の操作状態を読み込んで判定する。刺繍モードが選択されている場合には、マイコン３０はステップＳＤ３へ進み、縫製開始信号が出力されているか否かを判定する。具体的にはフットコントローラ２０が踏み込まれていると、縫製開始信号が出力される。縫製開始信号が出力されているときには（ステップＳＤ３のＹｅｓ）、糸調子皿８９を閉じて上糸に張力を与える指令を上糸張力調整機構８１に出力し（ステップＳＤ４）、縫製動作開始処理を行う（ステップＳＤ５）。具体的には、ペダル２１の踏み込み量に基づいてフットコントローラ２０の数値変換処理が実行される。即ち、針１２の振り幅調整量に相当するペダル２１の踏み込み量のアナログ値がマイコン３０に入力されてＡ／Ｄ変換される。更に、そのＡ／Ｄ変換値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されている表１のデータ値（＊２）とに基づいて、マイコン３０は横方向（Ｘ方向）における針棒１１および針１２の振り幅を決定する。なお、主軸回転速度は、本体スライドボリウム１０の調整つまみ１０ａの指示値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されているデータとに基づいて決定される（表１の＊２）。

更に、マイコン３０は縫製停止信号が出力されているか判定し（ステップＳＤ６）、出力されている場合には、縫製動作停止処理を行い、主軸用モータ５９の回転を停止させる（ステップＳＤ７）。その後、マイコン３０は、縫製停止信号が出力された時刻から所定時間ΔＴ経過したか否か判定する（ステップＳＤ８）。縫製停止信号が出力された時刻から所定時間ΔＴ経過していない条件（ステップＳＤ８のＮｏ）と、縫製開始信号がない条件（ステップＳＤ１０のＮｏ）とが満足されるときには、ステップＳＤ８に戻り、所定時間ΔＴの計測が継続される。これに対して、縫製停止信号が出力された時刻から所定時間ΔＴ経過していない条件（ステップＳＤ８のＮｏ）と、縫製開始信号がある条件（ステップＳＤ１０のＹｅｓ）とが満足されるときには、ステップＳＤ１１に進み、縫製動作処理を行う。

具体的には、マイコン３０は、フットコントローラ２０のペダル２１の踏み込み量に基づいてフットコントローラ２０の数値変換処理を実行する（ステップＳＤ１１）。即ち、ペダル２１の踏み込み量のアナログ値がマイコン３０に入力されてＡ／Ｄ変換される。更に、マイコン３０は、そのＡ／Ｄ変換値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されている表１のデータ値（表１の＊２）とに基づいて、マイコン３０は横方向（Ｘ方向）への針１２の振り幅を決定する（ステップＳＤ１２）。更にマイコン３０は、本体スライドボリウム１０の調整つまみ１０ａの指示値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されているデータ（表１の＊２）とに基づいて、主軸回転速度を決定する（ステップＳＤ１２）。更に、マイコン３０は決定した信号を主軸用モータ５９および振り幅調整用モータ７１に出力し（ステップＳＤ１３）、ステップＳＤ６に戻り、フリーモーション縫製を継続させる。これにより主軸５３が回転駆動して針棒１１および針１２が昇降しつつ、針棒１１および針１２が矢印Ｘ方向に揺動される。縫製停止信号が出力された時刻から所定時間ΔＴ経過している条件（ステップＳＤ８のＹｅｓ）と、縫製停止信号が出力されている条件（ステップＳＤ６のＹｅｓ）とが満足されるときには、マイコン３０は上糸張力調整機構８１の糸調子皿８９を開き、上糸の張力を弱める（ステップＳＤ９）。この場合、ユーザは布を任意の方向に移動させ得る。

これに対して、縫製停止信号が出力された時刻から所定時間ΔＴ経過していない条件（ステップＳＤ８のＮｏ）と、縫製開始信号がある条件（ステップＳＤ１０のＹｅｓ）とが満足されるときには、ステップＳＤ１０からステップＳＤ１１に進み、縫製動作処理を行う。

すなわち、ステップＳＤ６における判定の結果、縫製停止信号が出力されていないときには（ステップＳＤ６のＮｏ）、ステップＳＤ１１，１２，１３により、縫製動作処理を継続する。この場合、前述したように、主軸５３が回転駆動して針棒１１および針１２が昇降しつつ、針棒１１および針１２が矢印Ｘ方向に振られる。

ところで刺繍モードが選択されていない場合には（ステップＳＤ２のＮｏ）、押さえ棒９０が下がっているか判定する（ステップＳＤ２０）。これは押さえ位置センサ９１により検知される。押さえ１３が下がっていないときには（ステップＳＤ２０のＮｏ）、縫製を中止すべく、マイコン３０は、糸調子皿８９を開いて上糸の張力を弱める指令を上糸張力調整機構８１のモータ８２に出力する（ステップＳＤ３３）。押さえ１３が下がっているときは（ステップＳＤ２０のＹｅｓ）、縫製を行うべく、マイコン３０は、糸調子皿８９を閉じて上糸に張力を与える指令を上糸張力調整機構８１のモータ８２に出力し（ステップＳＤ２１）し、更に、縫製開始信号が出力されているか否かを判定する（ステップＳＤ２２）。縫製開始信号は、前述したようにフットコントローラ２０の踏み込み、または、起動スイッチ６の操作によりマイコン３０に出力される。
縫製開始信号が出力されているときには（ステップＳＤ２２のＹｅｓ）、マイコン３０は縫製動作開始処理を行う（ステップＳＤ２３）。

具体的には、フットコントローラ２０のペダル２１の踏み込み量のアナログ値がマイコン３０に入力されてＡ／Ｄ変換される。更に、そのＡ／Ｄ変換値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されている表１のデータ（表１の＊１）とに基づいて、マイコン３０は主軸回転速度を決定する。なお、針１２の振り幅は、本体スイッチＳの指示値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されているデータ（表１の＊１）とに基づいて決定される。縫製停止信号が出力されているときには（ステップＳＤ２４のＹｅｓ）、縫製動作停止処理を行い（ステップＳＤ２９）、主軸用モータ５９の回転を停止させる指令を出力する。

縫製停止信号が出力されていないにも拘わらず（ステップＳＤ２４のＮｏ）、押さえ棒９０が上がっている条件（ステップＳＤ２５のＹｅｓ）が満足されるときには、縫製が禁止されるため、マイコン３０は縫製動作停止処理を行い（ステップＳＤ３０）、糸調子皿８９を開き（ステップＳＤ３１）、上糸の張力を弱める。縫製停止信号が出力されていない条件（ステップＳＤ２４のＮｏ）と、押さえ１３が上がっていない条件（ステップＳＤ２５のＮｏ）とが満足されるときには、縫製が許容されるため、マイコン３０は縫製動作開始処理を行う。具体的には、マイコン３０は、フットコントローラ２０のペダル２１の踏み込み量に基づいてフットコントローラ２０の数値変換処理を実行する（ステップＳＤ２６）。即ち、ペダル２１の踏み込み量のアナログ値がマイコン３０に入力されてＡ／Ｄ変換される（ステップＳＤ２６）。更に、マイコン３０は、そのＡ／Ｄ変換値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されている表１のデータ値（表１の＊１）とに基づいて、マイコン３０は主軸回転速度を決定する（ステップＳＤ２７）。更にマイコン３０は、本体スイッチＳの指示値と、予めマイコン３０のメモリ３０ｍに格納されているデータ（表１の＊１）とに基づいて横方向への針１２の振り幅を決定する（ステップＳＤ２７）。更にマイコン３０はその信号を主軸用モータ５９および振り幅調整用モータ７１に出力し（ステップＳＤ２８）、ステップＳＤ２４に戻る。

図１４は、上記したフリーモーション縫製（刺繍モード）における制御のタイミングチャートを示す。このチャートは主軸用モータ５９のオンオフ信号、糸調子皿８９の開閉信号、フットコントローラ２０の踏み込み量（操作量）を示す。フットコントローラ２０がＡ位置からＢ位置となった時刻ｔ１において、縫製開始信号Ｐ１が出力されると、糸調子皿８９を開から閉じにする信号が出力され、上糸に張力が与えられる。更に時刻ｔ１において、主軸用モータ５９をオンとさせる信号が出力され、主軸５３は回転する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、フットコントローラ２０の踏み込み量が変動したとしても、フットコントローラ２０がオンである限り、糸調子皿８９は閉じに維持されて上糸に張力が与えられると共に、主軸用モータ５９が回転し、主軸５３が回転する。

ユーザが縫製を継続させる意思をもちながらも、ユーザの脚がフットコントローラ２０から誤って一時的に離れる場合、縫製停止信号Ｐ２，Ｐ４が時刻ｔ２、時刻ｔ４において出力されるときがある。この場合、ユーザの脚がフットコントローラ２０を再び踏み込み、縫製開始信号Ｐ３，Ｐ５が時刻ｔ３および時刻ｔ５においてフットコントローラ２０からマイコン３０に出力されると仮定する。このような場合であっても、縫製停止信号Ｐ２が出力された時刻ｔ２から所定時間ΔＴ以内であれば、また、縫製停止信号Ｐ４が出力された時刻ｔ４から所定時間ΔＴ以内であれば、糸調子皿８９が閉じに維持され、上糸に張力が維持されている。但し、時刻ｔ２，ｔ４において縫製停止信号Ｐ２，Ｐ４に基づいて、主軸用モータ５９をオフとさせる信号が出力される。しかし時刻ｔ３，ｔ５において縫製開始信号Ｐ３，Ｐ５がフットコントローラ２０からマイコン３０に再び出力されるため、主軸用モータ５９をオンとさせる信号が出力され、主軸５３の回転が再開される。主軸５３が回転すると、針棒１１は昇降するため、縫製動作が行われる。

時刻ｔ６において、ユーザが縫製を停止させる意思をもって、ユーザの脚がフットコントローラ２０から離れる。すると、縫製停止信号Ｐ６が時刻ｔ６においてフットコントローラ２０からマイコン３０に出力される。この場合、縫製停止信号Ｐ６が出力された時刻ｔ６において、主軸用モータ５９の回転を停止させる信号が出力される。ここで、時刻ｔ６から所定時間ΔＴ経過した時刻ｔ７において、マイコン３０から糸調子皿８９を開く信号が出力され、上糸の張力が弱められる。時刻ｔ８においてフットコントローラ２０が踏み込まれて縫製開始信号Ｐ８がフットコントローラ２０からマイコン３０に出力されると、糸調子皿８９を開から閉じにする信号が出力され、上糸に張力が与えられると共に、主軸用モータ５９をオンとさせる信号が出力され、主軸５３が回転する。主軸５３が回転すると、針棒１１は昇降するため、縫製動作が行われる。

上記したようにユーザが縫製を継続させる意思をもちながらも、ユーザの脚がフットコントローラ２０から誤って一時的に離れ、縫製停止信号が出力されるときであっても、縫製を停止させる信号がフットコントローラ２０からマイコン３０に出力された時刻から所定時間ΔＴ以内であれば、糸調子皿８９が閉じたままに維持され、すなわち、上糸の張力が付与された状態に維持される。このため、ユーザは、フットコントローラ２０を速やかに踏み直せば、縫製を良好に再開できる。

図１５は実施例５を示す。本実施例は実施例１〜４と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。フットコントローラ２０は、踏み込み信号がマイコン３０に入力される互いに別体をなす第１フットコントローラ２０ｆ（第１フット操作部）および第２フットコントローラ２０ｓ（第２フット操作部）を有する。ここで、第１フットコントローラ２０ｆはユーザの左脚および右脚のうちの一方で踏み込まれる。第２フットコントローラ２０ｓはユーザの左脚および右脚のうちの他方で踏み込まれる。

フリーモーション縫製のモードにおいて、マイコン３０は、第１フットコントローラ２０ｆの踏み込み量を表１の＊２に基づいて、針棒１１および針１２の振り幅量を決定する。また、フリーモーション縫製のモードにおいて、マイコン３０は、第２フットコントローラ２０ｓの踏み込み量を表１の＊１に基づいて主軸回転速度つまり縫製速度を決定する。
なお、フリーモーション縫製以外のモードのときには、第１フットコントローラ２０ｆおよび第２フットコントローラ２０ｓのうちのいずれか一方を用いることができる。なお、上記した構成に限らず、図示しないものの、フットコントローラ２０は単体であるものの、踏み込み信号をマイコン３０に入力させる第１フット操作部および第２フット操作部を有することにしても良い。

図１６は実施例６の概念を示す。本実施例は実施例１〜５と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。共通する部位には共通の符号を付する。図１６に示すように、フットコントローラ２０Ｋは、ユーザの脚の膝および／または大腿部で左右に操作する方式である。フットコントローラ２０Ｋは、ベッド部２の前面に開口する挿入孔２ｍoにより図略の軸受を介して回動可能に保持されたほぼＬ字形状をもつアーム２１０と、アーム２１０の先端に設けられユーザの脚の膝および／または大腿部で左右に操作される操作部２２０と、アーム２１０の位置を原位置に戻すリターンバネ２３と、ベッド部２内に設けられ抵抗体２４ａをもつ可変抵抗器２４と、アーム２１０と連動して可変抵抗器２４の抵抗体２４ａに沿って移動するワイパー２４ｂとを有する。ユーザの脚の膝および／または大腿部で操作部２２０が左右に操作されると、これに連動するアーム２１０が同方向に移動し、それに応じてワイパー２４ｂが移動する。ワイパー２４ｂの動接点Ｐは、アーム２１０および操作部２２０の左右の動きに基づいて抵抗体２４ａ上を移動し、マイコン３０に信号を出力する。アーム２１０は、ワイパー２４ｂを保持するようにベッド部２内に設けられた第１アーム２１１と、ベッド部２外に露出する第２アーム２１２とで形成されていることが好ましい。第２アーム２１２は、第１アーム２１１に着脱可能に装着されることが好ましい。第２アーム２１２および第１アーム２１１は一体でも良い。

（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

Claims (9)

1. 針を装着可能で且つ上下方向に往復動可能な針棒と、
   前記針棒を上下方向へ往復動させる針棒上下動機構と、
   直線縫における送り歯の送る縦方向に対し横方向へ前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、
   前記針棒上下動機構の作動と前記針棒揺動機構の作動とを制御し、フリーモーション縫製のモードにおいて、前記針棒揺動機構により前記横方向へ前記針棒が揺動する振り幅量を調整する制御部と、
   上糸供給源から前記針に供給される上糸に張力を与える上糸張力調整機構と、を具備しており、
   前記制御部は、前記フリーモーション縫製のモードにおいて、前記フリーモーション縫製の縫製停止信号が出力される場合、前記縫製停止信号の出力から所定時間ΔＴ経過するまでは、前記上糸張力調整機構により前記上糸に張力を与え、
   前記縫製停止信号の出力から前記所定時間ΔＴ経過した後、前記上糸張力調整機構により前記上糸の張力を弱めることを特徴とするミシン。
2. 請求項１において、前記ミシンは、ユーザが脚で操作可能なフットコントローラを備え、
   前記制御部は、前記フリーモーション縫製のモードにおいて、前記フットコントローラの操作に基づいて前記横方向への前記針棒の前記振り幅量を調整することを特徴とするミシン。
3. 請求項２において、前記フリーモーション縫製のモードにおいて、前記制御部は、前記フットコントローラが操作されているとき前記針棒上下動機構をオンさせ、前記フットコントローラが操作されていないとき前記針棒上下動機構をオフとさせることを特徴とするミシン。
4. 請求項２または３において、前記制御部は、前記フリーモーション縫製のモードにおいて、前記フットコントローラの操作に基づいて前記横方向への前記針棒の前記振り幅量を調整し、
   前記フリーモーション縫製以外のモードにおいて、前記フットコントローラの操作に基づいて前記針棒が上下動する縫製速度を調整することを特徴とするミシン。
5. 請求項４において、前記ミシンは切替要素を有しており、前記切替要素は、前記フリーモーション縫製のモードを実行するときにおける前記フットコントローラによる前記振り幅量の前記調整と、前記フリーモーション縫製以外のモードを実行するときにおける前記針棒が上下動する縫製速度の調整とを切替えることを特徴とするミシン。
6. 請求項１〜５のうちの一項において、前記ミシンは、前記フリーモーション縫製のモードにおいて前記針棒が上下動する縫製速度を調整する調整スイッチを有することを特徴とするミシン。
7. 請求項１〜６のうちの一項において、前記制御部は、縫製動作中において前記上糸に張力を与える指令を前記上糸張力調整機構に出力し、縫製動作の停止中において前記上糸の張力を弱める指令を前記上糸張力調整機構に出力することを特徴とするミシン。
8. 請求項２〜７のうちの一項において、前記フットコントローラは、第１フット操作部および第２フット操作部を有しており、前記制御部は、前記フリーモーション縫製のモードにおいて、前記針棒揺動機構により前記横方向へ前記針棒が揺動する振り幅量を前記第１フット操作部の操作に基づいて調整し、且つ、前記針棒が上下動する縫製速度を前記第２フット操作部の操作に基づいて調整することを特徴とするミシン。
9. 請求項２〜８のうちの一項において、前記フットコントローラは、ユーザの脚で踏み込み操作する方式、あるいは、ユーザの脚の膝および／または大腿部で操作する方式であることを特徴とするミシン。

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