(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024078288
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】ミシン外付けユニット
(51)【国際特許分類】
D05B 35/00 20060101AFI20240603BHJP
D05B 23/00 20060101ALI20240603BHJP
【ＦＩ】
D05B35/00 Z
D05B23/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022190734
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】000003399
【氏名又は名称】ＪＵＫＩ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】朝見 健
(72)【発明者】
【氏名】安部 好晃
(72)【発明者】
【氏名】山田 優
(72)【発明者】
【氏名】柄沢 栄一
(72)【発明者】
【氏名】榮田 敏亮
(72)【発明者】
【氏名】渋谷 駿志
(72)【発明者】
【氏名】飯村 ほのか
(72)【発明者】
【氏名】福場 尚文
【テーマコード（参考）】
3B150
【Ｆターム（参考）】
3B150AA24
3B150CB03
3B150CE01
3B150CE02
3B150GD02
3B150LA02
3B150LA21
3B150QA06
(57)【要約】
【課題】ミシンを用いた縫製において縫い目の品質を向上させる。
【解決手段】生地を保持する保持部と、ミシンのベッドに着脱可能であり、保持部をベッドの上面に沿って駆動する駆動部と、ミシンの縫い針の上下方向への移動に対応して上下方向に移動し、縫い針が生地に刺さっている期間に生地を押さえ、縫い針が生地から抜けて上昇する場合に縫い針と一体で上昇する押さえ部材と、押さえ部材の上下方向の位置を検出する位置検出部と、ミシンに信号を出力する信号出力部と、縫い針を駆動する針駆動信号を信号出力部からミシンに出力可能であり、位置検出部の検出結果に基づいて、保持部及び縫い針の少なくとも一方の駆動を制御する制御部とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】生地を保持する保持部と、ミシンのベッドに着脱可能であり、保持部をベッドの上面に沿って駆動する駆動部と、ミシンの縫い針の上下方向への移動に対応して上下方向に移動し、縫い針が生地に刺さっている期間に生地を押さえ、縫い針が生地から抜けて上昇する場合に縫い針と一体で上昇する押さえ部材と、押さえ部材の上下方向の位置を検出する位置検出部と、ミシンに信号を出力する信号出力部と、縫い針を駆動する針駆動信号を信号出力部からミシンに出力可能であり、位置検出部の検出結果に基づいて、保持部及び縫い針の少なくとも一方の駆動を制御する制御部とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生地を保持する保持部と、
ミシンのベッドに着脱可能であり、前記保持部を前記ベッドの上面に沿って駆動する駆動部と、
前記ミシンの縫い針の上下方向への移動に対応して上下方向に移動し、前記縫い針が前記生地に刺さっている期間に前記生地を押さえ、前記縫い針が前記生地から抜けて上昇する場合に前記縫い針と一体で上昇する押さえ部材と、
前記押さえ部材の上下方向の位置を検出する位置検出部と、
前記ミシンに信号を出力する信号出力部と、
前記縫い針を駆動する針駆動信号を前記信号出力部から前記ミシンに出力可能であり、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記保持部及び前記縫い針の少なくとも一方の駆動を制御する制御部と
を備えるミシン外付けユニット。
ミシンのベッドに着脱可能であり、前記保持部を前記ベッドの上面に沿って駆動する駆動部と、
前記ミシンの縫い針の上下方向への移動に対応して上下方向に移動し、前記縫い針が前記生地に刺さっている期間に前記生地を押さえ、前記縫い針が前記生地から抜けて上昇する場合に前記縫い針と一体で上昇する押さえ部材と、
前記押さえ部材の上下方向の位置を検出する位置検出部と、
前記ミシンに信号を出力する信号出力部と、
前記縫い針を駆動する針駆動信号を前記信号出力部から前記ミシンに出力可能であり、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記保持部及び前記縫い針の少なくとも一方の駆動を制御する制御部と
を備えるミシン外付けユニット。
【請求項2】
前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記押さえ部材が前記生地から離れているか否かを検出し、前記押さえ部材が前記生地から離れている期間に前記保持部の駆動を行うように前記駆動部を制御する
請求項１に記載のミシン外付けユニット。
請求項１に記載のミシン外付けユニット。
【請求項3】
前記制御部は、前記押さえ部材が前記生地から離れている期間内に前記駆動部を制御する際、前記生地の厚さに応じて前記縫い針の移動速度を調整する
請求項２に記載のミシン外付けユニット。
請求項２に記載のミシン外付けユニット。
【請求項4】
前記制御部は、前記押さえ部材が前記生地から離れている期間内に前記駆動部を制御する際、当該期間における前記保持部の駆動量に応じて前記縫い針の移動速度を調整する
請求項２に記載のミシン外付けユニット。
請求項２に記載のミシン外付けユニット。
【請求項5】
前記位置検出部は、前記押さえ部材の上下方向の移動量を検出可能であり、
前記制御部は、前記移動量に基づいて前記生地の厚さを算出する
請求項１に記載のミシン外付けユニット。
前記制御部は、前記移動量に基づいて前記生地の厚さを算出する
請求項１に記載のミシン外付けユニット。
【請求項6】
前記位置検出部は、
前記縫い針が前記生地から抜けて上昇する場合に前記縫い針及び前記押さえ部材と一体となって上昇するように前記ミシンに支持され、上下方向に沿ってパターンが形成された移動体と、
上下方向への移動が規制された状態で前記ミシンに支持され、前記パターンの移動を検出することで前記移動体の移動を検出するセンサと、を有する
請求項１に記載のミシン外付けユニット。
前記縫い針が前記生地から抜けて上昇する場合に前記縫い針及び前記押さえ部材と一体となって上昇するように前記ミシンに支持され、上下方向に沿ってパターンが形成された移動体と、
上下方向への移動が規制された状態で前記ミシンに支持され、前記パターンの移動を検出することで前記移動体の移動を検出するセンサと、を有する
請求項１に記載のミシン外付けユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ミシン外付けユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
ミシンに係る技術分野において、特許文献１に開示されているような、いわゆる本縫いミシンと呼ばれるミシンが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－２１２１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のミシンにおいて、ボタンホールを縫製する際には、例えば生地を保持する枠と、縫い針の上下動の動力を枠の水平方向への駆動力に変換するラチェット機構と、動作が刻まれたコマと用いることで、枠をボタンホールの形状に動かすようにしていた。ミシンを用いてボタンホール等のパターンを縫製する際、縫い目の品質を向上させることが求められる。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、ミシンを用いた縫製において縫い目の品質を向上させることが可能なミシン外付けユニット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】
【0006】
本開示に従えば、生地を保持する保持部と、ミシンのベッドに着脱可能であり、前記保持部を前記ベッドの上面に沿って駆動する駆動部と、前記ミシンの縫い針の上下方向への移動に対応して上下方向に移動し、前記縫い針が前記生地に刺さっている期間に前記生地を押さえ、前記縫い針が前記生地から抜けて上昇する場合に前記縫い針と一体で上昇する押さえ部材と、前記押さえ部材の上下方向の位置を検出する位置検出部と、前記ミシンに信号を出力する信号出力部と、前記縫い針を駆動する針駆動信号を前記信号出力部から前記ミシンに出力可能であり、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記保持部及び前記縫い針の少なくとも一方の駆動を制御する制御部とを備えるミシン外付けユニットが提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、ミシンを用いた縫製において縫い目の品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係るミシン外付けユニットの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0010】
実施形態においては、ミシン１に規定されたミシン座標系に基づいて各部の位置関係について説明する。ミシン座標系は、３次元直交座標系により規定される。ミシン座標系は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸により規定される。Ｘ軸は、所定面に規定される。Ｙ軸は、所定面においてＸ軸と直交するように規定される。Ｚ軸は、所定面と直交するように規定される。実施形態において、所定面は水平面と平行であり、Ｚ軸と平行な方向は上下方向であることとする。また、実施形態において、所定面を適宜、ＸＹ平面、と称する。
【0011】
図１は、実施形態に係るミシン外付けユニット１０を装着した状態のミシン１を模式的に示す斜視図である。図２は、ミシン１とミシン外付けユニット１０とを分解した分解斜視図である。図１及び図２に示すように、ミシン１は、ミシンヘッド２と、縫い針３を保持してＺ軸方向に往復移動する針棒４と、縫製対象物である生地Ｓを支持する針板５と、ボタンホールを形成するためのミシン外付けユニット１０とを備える。
【0012】
ミシンヘッド２は、針棒４をＺ軸方向に往復移動可能に支持する。針棒４は、針板５の上方に配置され、生地Ｓの表面と対向可能である。針棒４は、縫い針３がＺ軸方向に延伸するように、縫い針３の上端部を保持する。縫い針３に上糸が掛けられる。
【0013】
針板５は、生地Ｓの裏面を支持する。針板５の上面は、ＸＹ平面と平行である。針板５は、生地Ｓを下方から支持する。針板５は、縫い針３が通過可能な針孔６を有する。針板５の下方に釜（不図示）が配置される。釜は、ボビンケースに収容されたボビンを保持する。ボビンに下糸が巻かれる。釜は、針棒４の往復移動と同期して回転する。釜から下糸が供給される。
【0014】
ミシン外付けユニット１０は、生地Ｓにボタンホールを形成する際に用いられる。ミシン外付けユニット１０は、生地Ｓに対してボタンホールを形成するためのユニットである。ミシン外付けユニット１０は、保持部１１と、駆動部１２と、位置検出部１３と、操作パネル１４と、信号出力部１５と、制御部１６とを備える。ミシン外付けユニット１０において、駆動部１２、操作パネル１４、信号出力部１５及び制御部１６は、筐体１０Ａに収容される。保持部１１は、筐体１０Ａから突出した状態で筐体１０Ａの内部の駆動部１２に支持される。
【0015】
図３は、保持部１１及び筐体１０Ａの外観の一例を示す斜視図である。保持部１１は、生地Ｓを保持する。保持部１１は、下板２１と、上板２２と、クランプ機構２３とを有する。
【0016】
下板２１は、ベッド７の上面７ａ及び針板５に対して＋Ｚ方向に離れた位置で支持される。上板２２は、下板２１に対してＺ方向に移動可能である。上板２２を下板２１に対して＋Ｚ方向に移動させることで、下板２１と上板２２との間に隙間が形成される。この隙間に生地Ｓを配置することができる。
【0017】
図４は、保持部１１を上方から見た状態の一例を示す図である。図４では、クランプ機構２３を省略している。図４に示すように、下板２１及び上板２２は、同一形状及び同一寸法に形成される。下板２１及び上板２２は、縫い針３を通過させる開口部２１ａ、２２ａを有する。開口部２１ａ、２２ａは、例えば上方から見て重なる位置及び寸法に形成される。開口部２１ａ、２２ａは、上方から見てＸ方向に延びる第１部分２１ｂ、２２ｂとＹ方向に延びる第２部分２１ｃ、２２ｃとを有するＬ字状に形成される。開口部２１ａ、２２ａは、縫い針３の直下の位置に配置される。保持部１１は、縫い針３の位置と開口部２１ａ、２２ａの位置とに応じた３つの原点位置Ｒ１～Ｒ３に配置可能である。原点位置Ｒ１では、開口部２１ａ、２２ａのＬ字の角部２１ｄ、２２ｄに縫い針３が配置される。原点位置Ｒ２では、開口部２１ａ、２２ａのうち第１部分２１ｂ、２２ｂの先端に縫い針３が配置される。原点位置Ｒ３では、開口部２１ａ、２２ａのうち第２部分２１ｃ、２２ｃの先端に縫い針３が配置される。原点位置については、上記の場合に限定されない。
【0018】
クランプ機構２３は、上板２２を下板２１側に押し付ける。図５は、保持部１１の動作の一例を模式的に示す図である。図５に示すように、下板２１と上板２２との間の隙間に生地Ｓを配置した状態で、クランプ機構２３により上板２２を下板２１に押し付けることで、生地Ｓが下板２１と上板２２とで挟持された状態となる。下板２１と上板２２とで生地Ｓを挟持することで、保持部１１が生地Ｓを保持した状態となる。
【0019】
駆動部１２は、ミシン１のベッド７に着脱可能である。駆動部１２は、保持部１１をベッド７の上面７ａに沿ってＸ方向及びＹ方向に移動させる。
【0020】
駆動部１２は、下板２１がＺ方向に移動しないように保持部１１を支持する。駆動部１２は、保持部１１を支持した状態で、当該保持部１１をＸ方向に移動させるＸ駆動系と、保持部１１をＹ方向に移動させるＹ駆動系とを有する。Ｘ駆動系及びＹ駆動系は、駆動源として例えばステッピングモータが用いられる。
【0021】
位置検出部１３は、ミシン１の縫い針３及び後述する押さえ部材３３の上下方向の位置を検出する。位置検出部１３は、ミシンヘッド２に本来設けられる押さえ板を取り外し、当該押さえ板に代えてミシンヘッド２に装着される。位置検出部１３は、検出結果を制御部１６に出力する。
【0022】
位置検出部１３は、移動体３１と、支持部３２と、押さえ部材３３と、第１光センサ３４と、第２光センサ３５とを有する。図６は、位置検出部１３の一例を示す斜視図である。図６では、内部が見えるように外郭部分の一部の構成を省略している。図７は、位置検出部１３の動作の一例を模式的に示す図である。
【0023】
図６及び図７に示すように、移動体３１は、Ｚ方向に移動可能となるように支持部３２に支持される。移動体３１は、縫い針３が生地Ｓから抜けて上昇する場合に当該縫い針３と一体となって上昇するように支持部３２に支持される。移動体３１は、針当接部材３６と、連結部材３７と、第１遮光部材３８と、第２遮光部材３９とを有する。
【0024】
針当接部材３６は、縫い針３が昇降する際の固定部材３ａの移動経路上に配置される。針当接部材３６は、Ｚ方向について、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間を移動可能である。第１位置Ｐ１は、縫い針３が上昇して生地Ｓから抜けた位置又は当該抜けた位置よりも所定距離だけ上方の位置に到達した際の固定部材３ａに対応する位置である。第２位置Ｐ２は、縫い針３が上死点に到達した際の固定部材３ａの高さ位置に対応する位置である。針当接部材３６は、支持部３２により第１位置Ｐ１よりも下方側への移動が規制された状態で支持される。
【0025】
連結部材３７は、針当接部材３６と、第１遮光部材３８及び第２遮光部材３９とを連結する。
【0026】
第１遮光部材３８及び第２遮光部材３９は、Ｚ方向に延びた形状を有する。第１遮光部材３８及び第２遮光部材３９は、針当接部材３６及び連結部材３７と一体でＺ方向に移動する。第１遮光部材３８は、Ｚ方向に凹凸部が交互に形成された波状の遮光パターン３８ａを有する。第２遮光部材３９は、Ｚ方向の下部の幅が上部の幅よりも小さい遮光パターン３９ａを有する。
【0027】
押さえ部材３３は、ミシンヘッド２の押さえ板に代えて設けられる。押さえ部材３３は、連結部材３７に連結される。押さえ部材３３は、連結部材３７、すなわち針当接部材３６、第１遮光部材３８及び第２遮光部材３９と一体でＺ方向に移動する。押さえ部材３３は、ばね部材４０により下方に弾性力が付与される。ばね部材４０は、上端が支持部３２に支持され、下端が押さえ部材３３に接触される。したがって、ばね部材４０により、移動体３１全体に対して下方に弾性力が付与された状態となっている。
【0028】
図７に示すように、縫い針３が生地Ｓに刺さった状態ＳＴ１から当該縫い針３が上昇して生地Ｓから抜ける際、固定部材３ａが第１位置Ｐ１で針当接部材３６に当接した状態ＳＴ２となる。縫い針３が更に上昇することにより、針当接部材３６は、固定部材３ａにより押し上げられる。縫い針３が上死点に到達することで、固定部材３ａに押し上げられて針当接部材３６が第２位置Ｐ２に到達した状態ＳＴ３となる。押さえ部材３３は、縫い針３が生地から抜けて上昇する状態ＳＴ２から状態ＳＴ３の場合において、縫い針３と一体で上昇する。
【0029】
縫い針３が上死点から下降する場合、針当接部材３６を押し上げる力が作用しなくなる。この場合、移動体３１に対しては、移動体３１自身の重力とばね部材４０の弾性力とが作用する。この重力と弾性力により、移動体３１が縫い針３に沿って下方に移動する。縫い針３が生地Ｓに刺さる際、針当接部材３６が第１位置Ｐ１に到達し、押さえ部材３３により生地Ｓが針板５側に押さえられる。このため、針当接部材３６は、下方への移動が規制された状態で第１位置Ｐ１に配置される。縫い針３が更に下方に移動する場合、固定部材３ａが針当接部材３６から離れて下方に移動する。押さえ部材３３は、縫い針３が上死点から下方に移動する場合において、縫い針３と一体で上昇する。
【0030】
第１光センサ３４は、支持部３２に支持される。第１光センサ３４は、例えば発光部と受光部とを有する。発光部は、第１遮光部材３８の遮光パターン３８ａに光を照射する。受光部は、遮光パターン３８ａを通過する光を検出して電気信号に変換する。第１光センサ３４は、検出結果を電気信号として制御部１６に出力する。
【0031】
第２光センサ３５は、支持部３２に支持される。第２光センサ３５は、例えば発光部と受光部とを有する。発光部は、第２遮光部材３９の遮光パターン３９ａに光を照射する。受光部は、遮光パターン３９ａを通過する光を検出して電気信号に変換する。第２遮光部材３９の遮光パターン３９ａに光を照射し、遮光パターン３９ａを透過する光を検出する。第２光センサ３５は、検出結果を電気信号として制御部１６に出力する。
【0032】
図８は、第１光センサ３４及び第２光センサ３５から出力される電気信号の一例を示す図である。図７及び図８に示すように、縫い針３が生地Ｓに刺さっている状態では、針当接部材３６が第１位置Ｐ１に支持されたまま移動しない。この場合、押さえ部材３３は、生地Ｓを押さえた状態である。この状態では、第１遮光部材３８の遮光パターンが移動せず、第１光センサ３４からは一定の値の電気信号が出力される。一方、縫い針３が上昇して生地Ｓから抜けることで固定部材３ａにより針当接部材３６が押し上げられる。針当接部材３６の移動により、押さえ部材３３が針当接部材３６と一体で上方に移動し、生地Ｓから離れた状態となる。また、針当接部材３６の移動により、第１遮光部材３８では波状の遮光パターンが上方に移動する。波状の遮光パターンが移動することにより、第１光センサ３４では、受光部で光を受光する期間と光を受光しない期間とが交互に発生する。このため、押さえ部材３３が生地Ｓから離れた状態においては、第１光センサ３４からはパルス状の電気信号が出力される。
【0033】
また、縫い針３が上昇位置よりも下方に配置される場合、第２光センサ３５からの光が第２遮光部材３９で遮光されるため、第２光センサ３５からは光を検出しない状態を示す低い値ＶＬの信号が出力される。縫い針３が上昇して上昇位置に配置されると、針当接部材３６が第２位置Ｐ２に押し上げられ、第２光センサ３５からの光が第２遮光部材３９を通過する。この場合、第２光センサ３５からは光を検出した状態を示す高い値ＶＨの信号が出力される。このように、縫い針３が上昇位置に配置される場合と、上昇位置の下方に配置される場合とで、第２光センサ３５から出力される電気信号のレベルが異なる。
【0034】
図３に戻り、操作パネル１４は、制御部１６に対して所定の操作信号を入力する入力部１７と、情報を表示する表示部１８とを有する。入力部１７は、例えばボタン等が挙げられる。入力部１７は、ボタンホールのパターン及び寸法、縫い目の長さ及びピッチ等、各種の設定事項を入力することができる。また、入力部１７は、ボタンホールの動作の開始、一時停止等の操作を入力可能である。表示部１８は、各種情報を表示する。表示部１８としては、液晶パネル等が用いられる。
【0035】
信号出力部１５は、ミシン１に信号を出力する。信号出力部１５は、例えばミシン１においてフットペダルからの信号が供給されるコネクタに接続される。信号出力部１５は、ミシン１に対して縫い針３を駆動する針駆動信号を出力することができる。
【0036】
制御部１６は、ミシン外付けユニット１０を統括的に制御する。制御部１６は、駆動部１２による保持部１１の駆動を制御する。制御部１６は、信号出力部１５による信号の出力動作を制御する。制御部１６は、表示部１８の表示動作を制御する。
【0037】
【0038】
処理部１９は、各種の情報処理を行う。処理部１９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリとを含む。
【0039】
処理部１９は、解析部４１と、保持部駆動制御部４２と、針駆動制御部４３とを有する。
【0040】
解析部４１は、位置検出部１３の検出結果を解析する。解析部４１は、位置検出部１３の検出結果に基づいて、生地Ｓの厚さ、縫い針３が生地Ｓから抜けているか否か、又は押さえ部材３３が生地Ｓから離れているか否かを判断する。解析部４１は、位置検出部１３の検出結果に基づいて、縫い針３が上死点又はその近傍の上昇位置に到達したか否かを判断する。
【0041】
生地Ｓの厚さを検出する場合、解析部４１は、第１光センサ３４により出力されるパルス信号の数に基づいて算出することができる。図１０は、生地Ｓの厚さを検出する原理を模式的に示している。図１０の左側が生地Ｓの厚さが薄い場合、図１０の右側が生地Ｓの厚さが厚い場合を示している。図１０に示すように、生地Ｓの厚さが厚い場合には、生地Ｓの厚さが薄い場合に比べて、縫い針３が生地Ｓに刺さった状態における押さえ部材３３の高さ位置が高くなる。この場合、生地Ｓの厚さが薄い場合に比べて、第１遮光部材３８及び第２遮光部材３９が第１光センサ３４及び第２光センサ３５により深く入り込んだ状態となる。一方、縫い針３の上死点の高さは生地Ｓの厚さによらず一定である。したがって、この状態から縫い針３が上昇して固定部材３ａが針当接部材３６を押し上げる場合、縫い針３が上死点に到達するまでに針当接部材３６を押し上げる高さは、生地Ｓの厚さが薄い場合に比べて短くなる。図１１は、生地Ｓの厚さが異なる場合の第１光センサ３４からの出力を模式的に示す図である。図１１の左側が生地Ｓの厚さが薄い場合の出力、図１１の右側が生地Ｓの厚さが厚い場合の出力を示している。図１１に示すように、生地Ｓの厚さが厚い場合、第１光センサ３４により出力されるパルス信号の数は、生地Ｓの厚さが薄い場合に比べて少なくなる。
【0042】
この原理に基づいて、例えば生地Ｓを配置しない場合のパルス信号の数を予め計測しておき、計測結果を記憶部２０に記憶させる。解析部４１は、生地Ｓが配置される場合において発生するパルス信号の数を、記憶部２０に記憶されるパルス信号の数と比較することで、生地Ｓの厚さを算出することができる。
【0043】
保持部駆動制御部４２は、解析部４１の解析結果等に基づいて、保持部１１の駆動を制御する。保持部駆動制御部４２は、保持部１１の駆動開始のタイミング、駆動量、駆動方向、駆動速度等を制御する。保持部駆動制御部４２は、記憶部２０に記憶される縫製プログラム等に基づいて保持部１１の駆動を制御してもよい。駆動部１２は、保持部駆動制御部４２の制御に基づいて保持部１１を駆動する。
【0044】
針駆動制御部４３は、信号出力部１５から信号を出力する動作を制御する。針駆動制御部４３は、位置検出部１３の検出結果に基づいて、押さえ部材３３が生地Ｓから離れている期間内において、生地Ｓの厚さ、前期間における保持部１１の駆動量に応じて縫い針３の移動速度を調整することができる。
【0045】
記憶部２０は、各種プログラム、データ等の情報を記憶する。記憶部２０は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等のストレージを含む。
【0046】
制御部１６では、処理部１９においてプロセッサが各種プログラムを読み出してメモリに展開することで、上記各部の機能に対応した情報処理を実行する。各種プログラムとしては、例えば記憶部２０に記憶されたプログラム、外部の記録媒体に記録されたプログラム等が挙げられる。制御部１６は、各種の情報処理を実行する情報処理装置（コンピュータ）として機能する。なお、制御部１６とは異なる他の情報処理装置が各種プログラムを実行してもよいし、制御部１６と他の情報処理装置とが協働して各種プログラムを実行してもよい。
【0047】
次に、上記のように構成されたミシン１及びミシン外付けユニット１０を用いたボタンホールの形成方法の一例を説明する。まず、作業者は、プーリ８を回転させて縫い針３を上昇位置に配置させ、ミシン外付けユニット１０を装着する。この場合、作業者は、ミシン１のベッド７に筐体１０Ａを装着する。作業者は、ベッド７において予め設定された位置にネジ等で固定することにより筐体１０Ａを装着することができる。筐体１０Ａを装着することにより、筐体１０Ａから突出した保持部１１の下板２１及び上板２２の開口部２１ａ、２２ａが縫い針３の直下に配置される。
【0048】
また、作業者は、ミシン１のうちフットペダルを接続するコネクタに信号出力部１５を接続する。これにより、縫い針３を駆動する針駆動信号が信号出力部１５からミシン１に供給される。
【0049】
また、作業者は、ミシン１に装着される押さえ板を取り外し、押さえ板が装着されていた箇所に位置検出部１３を装着する。なお、位置検出部１３を装着することにより、押さえ板に代えて押さえ部材３３が配置される。
【0050】
上記のようにミシン外付けユニット１０を装着した後、操作パネル１４の入力部１７によりボタンホールのパターン等の設定事項を入力する。作業者は、設定事項を入力した後、動作開始の操作を入力する。この入力があった場合、制御部１６において、保持部駆動制御部４２は、ボタンホールのパターン等の設定事項に基づいて、最適な初期位置に保持部１１を移動させる。当該初期位置については、ボタンホールの設定事項に対応付けて記憶部２０に記憶させておくことができる。保持部駆動制御部４２は、記憶部２０に記憶された情報に基づいて保持部１１を移動させることができる。
【0051】
保持部１１が初期位置に移動した後、作業者は、保持部１１に縫製対象物である生地Ｓを保持させる。作業者は、クランプ機構２３を操作して上板２２を下板２１から上方に離した状態とする。この状態で、作業者は、生地Ｓのうちボタンホールを形成するための縫い初めの位置が縫い針３の直下に配置されるように生地Ｓの位置を調整する。生地Ｓに予め縫い初めの位置をマークしておくことで、生地Ｓの位置合わせが容易となる。作業者は、プーリ８を回転させて縫い針３を下降させて、縫い初めの位置と縫い針３の位置とを確認してもよい。生地Ｓの位置を合わせた後、作業者は、クランプ機構２３を操作して上板２２を下板２１に押し付けた状態とする。これにより、生地Ｓが下板２１と上板２２とで保持される。
【0052】
生地Ｓを保持した後、作業者は、再度動作開始の操作を入力する。この入力があった場合、制御部１６において、針駆動制御部４３は、縫い針３を昇降移動させる針駆動信号を信号出力部１５からミシン１に出力するように制御する。ミシン１は、信号出力部１５から出力される針駆動信号が供給される。ミシン１は、当該針駆動信号に基づいて縫い針３を昇降させる。縫い針３の昇降に対応して押さえ部材３３が昇降する。押さえ部材３３は、縫い針３が生地Ｓに刺さっている期間には生地Ｓを押さえ、縫い針３が生地Ｓから抜けて上昇する場合に縫い針３と一体で上昇する。このため、生地Ｓの位置ズレが抑制される。
【0053】
縫い針３が昇降することにより、位置検出部１３の第１光センサ３４及び第２光センサ３５により縫い針３及び押さえ部材３３の移動が検出される。位置検出部１３は、押さえ部材３３が生地Ｓを押さえている状態では、第１光センサ３４からは一定の値の電気信号が出力される。一方、縫い針３が上昇して生地Ｓから抜けることで固定部材３ａにより針当接部材３６が押し上げられ、押さえ部材３３が生地Ｓから離れた状態では、第１光センサ３４からはパルス状の電気信号が出力される。したがって、解析部４１は、第１光センサ３４の検出結果がパルス状の電気信号である場合、押さえ部材３３が生地Ｓから反れた状態であると判断する。
【0054】
保持部駆動制御部４２は、生地Ｓに予め設定されたボタンホールのパターンが形成されるように、縫い針３の昇降に伴って駆動部１２に保持部１１の駆動を行わせる。図１２は、駆動部１２による駆動の一例を模式的に示す図である。図１２に示すように、保持部駆動制御部４２は、解析部４１の解析結果に基づいて、押さえ部材３３が生地Ｓを押さえている期間には保持部１１の駆動を行わせない。また、保持部駆動制御部４２は、解析部４１の解析結果に基づいて、押さえ部材３３が生地Ｓから離れている期間に保持部１１の駆動を行わせる。この制御により、押さえ部材３３と保持部１１との干渉を避けることができる。
【0055】
また、保持部駆動制御部４２は、保持部１１の駆動を開始するタイミングを変更可能である。当該タイミングの変更は、例えば作業者による設定に基づいて行ってもよいし、タイミングを変更する場合のトリガーとなる情報を記憶部２０に記憶させておき、当該情報に基づいてタイミングを自動的に変更してもよい。
【0056】
また、針駆動制御部４３は、押さえ部材３３が生地Ｓから抜けている期間内において、縫い針３の移動速度を調整することができる。図１３は、縫い針３の移動速度を調整する場合の例を模式的に示している。図１２に示すように、針駆動制御部４３は、縫い針３の移動速度を低速Ｖ１と高速Ｖ２との間で段階的に調整することができる。図１３では２段階に調整する例を挙げているが、３段階以上に調整可能であってもよい。
【0057】
針駆動制御部４３は、例えば生地Ｓの厚さに応じて、縫い針３の移動速度を調整してもよい。生地Ｓの厚さが厚い場合、押さえ部材３３が生地Ｓから離れてから戻るまでの距離が短くなる。したがって、保持部１１を押さえ部材３３と干渉しないように移動させるには、生地Ｓの厚さが薄い場合に比べて高速で移動させる必要がある。これに対して、針駆動制御部４３により縫い針３の移動速度を低速Ｖ１に設定することで、保持部１１の移動速度を変更することなく、保持部１１と押さえ部材３３との干渉を回避できる。
【0058】
また、針駆動制御部４３は、保持部１１の駆動量に応じて縫い針３の移動速度を調整してもよい。保持部１１の駆動量が大きい場合、移動距離が長くなるため、保持部１１を押さえ部材３３と干渉しないように移動させるには、保持部１１の駆動量が小さい場合に比べて高速で移動させる必要がある。これに対して、針駆動制御部４３により縫い針３の移動速度を低速Ｖ１に設定することで、保持部１１の移動速度を変更することなく、保持部１１と押さえ部材３３との干渉を回避できる。
【0059】
保持部駆動制御部４２は、生地ＳにＸ方向に沿った縫い目を形成する場合には、保持部１１の開口部２１ａ、２２ａのうちＸ方向に延びる部分を縫い針３の下方に配置して保持部１１をＸ方向に移動させる。また、保持部駆動制御部４２は、生地ＳにＹ方向に沿った縫い目を形成する場合には、保持部１１の開口部２１ａ、２２ａのうちＹ方向に延びる部分を縫い針３の下方に配置して保持部１１をＹ方向に移動させる。例えば、作業者が最初に動作開始の操作を入力した場合や、保持部１１の移動方向をＸ方向とＹ方向とで切り替える場合等において、保持部駆動制御部４２は、保持部１１を所定の原点位置に移動させる動作を行う。
【0060】
保持部１１の原点位置の切り替え動作を行う場合、保持部駆動制御部４２は、縫い針３が上昇して上昇位置に配置された場合に保持部１１の移動を開始させる。縫い針３が上昇位置よりも下方に配置される場合、第２光センサ３５からは光を検出しない状態を示す低い値の信号が出力される。縫い針３が上昇して上昇位置に配置されると、第２光センサ３５からは光を検出した状態を示す高い値の信号が出力される。したがって、解析部４１は、第２光センサ３５の検出結果が高い値の電気信号である場合、縫い針３が上昇位置に到達したと判断する。
【0061】
保持部駆動制御部４２は、解析部４１の解析結果に基づいて、縫い針３が上昇位置に配置された場合に保持部１１の原点位置を切り替えるように駆動部１２を制御する。この制御により、保持部１１の原点位置を切り替える際に、縫い針３と保持部１１との干渉を確実に避けることができる。
【0062】
以上のように、本実施形態に係るミシン外付けユニット１０は、生地Ｓを保持する保持部１１と、ミシン１のベッド７に着脱可能であり、保持部１１をベッド７の上面７ａに沿って駆動する駆動部１２と、ミシン１の縫い針３の上下方向への移動に対応して上下方向に移動し、縫い針３が生地Ｓに刺さっている期間に生地Ｓを押さえ、縫い針３が生地Ｓから抜けて上昇する場合に縫い針３と一体で上昇する押さえ部材３３と、押さえ部材３３の上下方向の位置を検出する位置検出部１３と、ミシン１に信号を出力する信号出力部１５と、縫い針３を駆動する針駆動信号を信号出力部１５からミシン１に出力可能であり、位置検出部１３の検出結果に基づいて、保持部１１及び縫い針３の少なくとも一方の駆動を制御する制御部１６とを備える。
【0063】
この構成によれば、位置検出部１３により押さえ部材３３の上下方向の位置を検出し、検出結果に基づいて駆動部１２による保持部１１及び縫い針３の少なくとも一方の駆動の駆動を制御するため、押さえ部材３３の上下移動と生地Ｓの水平移動とを適切なタイミングで制御することができる。これにより、縫製の品質向上を図ることができる。
【0064】
本実施形態に係るミシン外付けユニット１０において、制御部１６は、位置検出部１３の検出結果に基づいて押さえ部材３３が生地Ｓから離れているか否かを検出し、押さえ部材３３が生地Ｓから離れている期間に保持部１１の駆動を行うように駆動部１２を制御する。この構成によれば、押さえ部材３３と保持部１１との干渉をより確実に回避することができる。
【0065】
本実施形態に係るミシン外付けユニット１０において、制御部１６は、押さえ部材３３が生地Ｓから離れている期間内に駆動部１２を制御する際、生地Ｓの厚さに応じて縫い針３の移動速度を調整する。この構成によれば、生地Ｓの厚さに応じて縫い針３の移動速度を調整することで、押さえ部材３３と保持部１１との干渉をより確実に回避することができる。
【0066】
本実施形態に係るミシン外付けユニット１０において、制御部１６は、押さえ部材３３が生地Ｓから離れている期間内に駆動部１２を制御する際、当該期間における保持部１１の駆動量に応じて縫い針３の移動速度を調整する。この構成によれば、保持部１１の駆動量に応じて縫い針３の移動速度を調整することで、押さえ部材３３と保持部１１との干渉をより確実に回避することができる。
【0067】
本実施形態に係るミシン外付けユニット１０において、位置検出部１３は、押さえ部材３３の上下方向の移動量を検出可能であり、制御部１６は、移動量に基づいて生地Ｓの厚さを算出する。この構成によれば、生地Ｓの厚さを精度よく算出できる。
【0068】
本実施形態に係るミシン外付けユニット１０において、位置検出部１３は、縫い針３が生地Ｓから抜けて上昇する場合に縫い針３及び押さえ部材３３と一体となって上昇するようにミシン１に支持され、上下方向に沿ってパターンが形成された移動体３１と、上下方向への移動が規制された状態でミシン１に支持され、パターンの移動を検出することで移動体３１の移動を検出する第１光センサ３４及び第２光センサ３５と、を有する。この構成によれば、移動体３１と第１光センサ３４及び第２光センサ３５とを用いることで、縫い針３の位置を高精度に検出することができる。
【0069】
本開示の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態において、ミシン外付けユニット１０は、ボタンホールを形成する際に使用される場合を例に挙げて説明したが、この用途に限定されない。ボタンホール以外の他のパターンを形成する際にミシン外付けユニット１０が用いられてもよい。
【符号の説明】
【0070】
Ｓ…生地、Ｐ１…第１位置、Ｐ２…第２位置、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ１～Ｒ３…原点位置、ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３…状態、１…ミシン、２…ミシンヘッド、３…針、３ａ…固定部材、４…針棒、５…針板、６…針孔、７…ベッド、７ａ…上面、８…プーリ、１０…ミシン外付けユニット、１０Ａ…筐体、１１…保持部、１２…駆動部、１３…位置検出部、１４…操作パネル、１５…信号出力部、１６…制御部、１７…入力部、１８…表示部、１９…処理部、２０…記憶部、２１…下板、２１ａ，２２ａ…開口部、２１ｂ，２２ｂ…第１部分、２１ｃ，２２ｃ…第２部分、２２…上板、２３…クランプ機構、３１…移動体、３２…支持部、３３…部材、３４…第１光センサ、３５…第２光センサ、３６…針当接部材、３７…連結部材、３８…第１遮光部材、３８ａ，３９ａ…遮光パターン、３９…第２遮光部材、４０…ばね部材、４１…解析部、４２…保持部駆動制御部、４３…針駆動制御部
【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】