JPH0871275A - Ｘｙ移動機構のためのモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＸＹ移動機構のためのモータ制御装置に関
し、ステッチデータに従ってある移動位置から次の移動
位置に対象物をスムーズに送るようにする。 【構成】 ステッチデータ入力手段２２に入力されたス
テッチデータ１０の移動量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、
Ｘ軸モータ３０は対象物をＸ軸方向の移動量（ΔＸ）だ
け移動させ、Ｙ軸モータ４０は対象物をＹ軸方向の移動
量（ΔＹ）だけ移動させる。この対象物の移動中に駆動
信号出力手段２４は、任意の時間におけるＸ軸方向とＹ
軸方向の速度比がＸ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向
の移動量（ΔＹ）の比と等しくなるように、Ｘ軸モータ
３０とＹ軸モータ４０にそれぞれ駆動信号を出力して同
時に駆動させる。したがって、対象物はＸ軸方向のみや
Ｙ軸方向のみに移動することがなく、ある移動位置から
次の移動位置に直線的にスムーズに移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸＹ移動機構のためのモ
ータ制御装置に関し、特にステッチデータに従って対象
物の送りを制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な刺繍ミシンでは、上下動する針
棒を備えたヘッドの下方において、刺繍枠に保持された
被刺繍物（これは対象物の一つである）がＸＹ平面上で
水平方向に移動するように構成されている。その刺繍枠
の移動を制御するために、ＸＹ平面上の相対移動量を個
々に数値化したステッチデータが用いられる。なお、ス
テッチデータを集合させ、柄の全体を刺繍するためのデ
ータが「柄データ」である。

【０００３】上記のステッチデータに従って刺繍枠の移
動を制御する刺繍ミシンについて、図１５と図１６を参
照しつつ説明する。まず、パルスモータを用いて刺繍枠
を移動させる場合について、図１５を参照しつつ説明す
る。図１５（Ａ）において、ある位置Ｐd-1 から次の位
置Ｐd へ送り、その後次の位置Ｐd から次々の位置Ｐd+
1 へ刺繍枠を送る場合には、図１５（Ｂ）に示すような
パルスを出力する。すなわち、刺繍枠をＸ軸方向に移動
させるＸ軸パルスモータとＹ軸方向に移動させるＹ軸パ
ルスモータのそれぞれに、基本周期をΔＴとするパルス
を移動距離に対応する個数分だけ送る。

【０００４】図に示す例では、ある位置Ｐd-1 から次の
位置Ｐd の間では、Ｘ軸パルスモータに４パルス送り、
Ｙ軸パルスモータに６パルス送っている。同様に、次の
位置Ｐd から次々の位置Ｐd+1 の間では、Ｘ軸パルスモ
ータに６パルス送り、Ｙ軸パルスモータに４パルス送っ
ている。また、Ｘ軸・Ｙ軸パルスモータに対するパルス
は、図示する期間ΔＴ１の間に送られ、期間ΔＴ２の間
には送られない。ここで、期間ΔＴ１は針棒が被刺繍物
の上方にあって、針棒と被刺繍物の相対移動が可能な期
間である。また、期間ΔＴ２は針棒が被刺繍物に刺さっ
ており、針棒と被刺繍物の相対移動が不適当な期間であ
る。

【０００５】ここで、位置Ｐd-1 から位置Ｐd へ送る際
には、時刻ｔ２０から時刻ｔ２２まではＸＹ同軸で送り
（この結果、４５度方向に移動する）、時刻ｔ２２から
時刻ｔ２４まではＹ軸方向にのみ送る。その後、時刻ｔ
２４から時刻ｔ２６までは刺繍枠を停止させる。同様
に、位置Ｐd から位置Ｐd+1 へ送る際には、時刻ｔ２６
から時刻ｔ２８まではＸＹ同軸で送り（この結果、４５
度方向に移動する）、時刻ｔ２８から時刻ｔ３０までＸ
軸方向にのみ送る。その後、時刻ｔ２４から時刻ｔ２６
までは刺繍枠を停止させる。上記のパルスモータの制御
は最も簡単な制御法であり、実際の刺繍枠は図１５
（Ａ）に破線で示すような軌跡でヘッドと相対的に送ら
れることになる。しかし、縫い針が被刺繍物に刺さるの
は刺繍枠が停止しているときであるため、実際の縫い目
は実線で示すものとなる。

【０００６】次に、サーボモータを用いて刺繍枠を移動
させる場合について、図１６を参照しつつ説明する。な
お、図１５と同一の要素や時刻には同一の番号を付し、
説明を省略する。また、図１５（Ａ）に示す場合と同様
に、刺繍枠はある位置Ｐd-1から次の位置Ｐd へ送り、
その後次の位置Ｐd から次々の位置Ｐd+1 へ送るものと
する。この場合、図１６（Ｂ）に示すような加減速を伴
う速度パターンｆxa，ｆyaに従って、Ｘ軸サーボモータ
とＹ軸サーボモータのそれぞれに駆動電圧を出力する。
この駆動電圧が大きくなるにつれてサーボモータの回転
数が高くなり、結果として刺繍枠の移動速度も比例して
大きくなる。

【０００７】具体的に、位置Ｐd-1 から位置Ｐd へ送る
際には、時刻ｔ２０でＸＹ同軸で加速し始め、まずＸ軸
サーボモータが時刻ｔ２１で減速を終了し、その後にＹ
軸サーボモータが時刻ｔ２３で減速を終了する。同様
に、位置Ｐd から位置Ｐd+1 へ送る際には、時刻ｔ２６
でＸＹ同軸で加速し始め、まずＹ軸サーボモータが時刻
ｔ２７で減速を終了し、その後にＸ軸サーボモータが時
刻ｔ２９で減速を終了する。上記のサーボモータの制御
は最も簡単な制御法であり、実際の刺繍枠は図１６
（Ａ）に破線で示すような軌跡でヘッドと相対的に送ら
れることになる。しかし、パルスモータの場合と同様
に、縫い針が被刺繍物に刺さるのは刺繍枠が停止してい
るときであるため、実際の縫い目は実線で示すものとな
る。

【０００８】ところで、レーザ裁断装置をヘッドに有す
る装置では、レーザ光を連続的に照射して対象物（例え
ば、布生地や皮革）を裁断する。この装置の場合も、対
象物がＸＹ平面上で水平方向に移動されるように構成さ
れている点は刺繍ミシンの場合と同じである。その反
面、裁断による切り口を連続した滑らかなものにするた
めに、対象物を連続的に送る。また、連続的に送るため
には、被刺繍物とレーザ光の相対位置関係を示す専用の
データが必要になる。このようなレーザ光による裁断装
置は、例えば特公昭６３−３６３２号公報で開示されて
いる。なお、この技術は、高圧の水を対象物に当てて裁
断する水裁断装置や、インクを対象物に吹き付けるイン
クジェット装置を備えた彩色装置等のように、対象物に
対して連続的に作動する連続作動装置（連続作動手段）
の場合にも同様に適用することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の特公昭
６３−３６３２号公報で開示されている技術では、ステ
ッチデータとは別に専用のデータを作成する必要がある
ため、手間がかかるという問題がある。また、刺繍ミシ
ンのヘッドにレーザ裁断装置を設け、ステッチデータに
従って被刺繍物を裁断しようとしても、一定の方向を除
いて意図する軌跡で裁断が行われない。すなわち、Ｘ軸
やＹ軸に沿って移動する場合や、４５度方向に移動する
場合を除いて直線にならず、ギザギザになってしまう。
例えば、パルスモータの場合には図１５（Ａ）に破線で
示すような軌跡で、サーボモータの場合には図１６
（Ａ）に破線で示すような軌跡で被刺繍物が裁断される
ことになる。

【００１０】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、第１の課題は、ある位置から次の位置へ対象
物を直線的に送ることである。第２の課題は、対象物を
連続的に送ることである。第３の課題は、ヘッドと対象
物の間の相対速度を一定にすることである。

【００１１】

【課題を解決するための第１の手段】本出願の請求項１
に記載された発明は、図１に模式的に示すように、対象
物をＸ軸方向に送るＸ軸モータ３０と、前記対象物をＹ
軸方向に送るＹ軸モータ４０を備え、そのＸ軸モータ３
０とそのＹ軸モータ４０によって前記対象物をＸＹ平面
内で移動させるＸＹ移動機構のためのモータ制御装置で
あって、ある移動位置から次の移動位置へのＸ軸方向の
移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）を対にして
記憶しているステッチデータ１０を入力するステッチデ
ータ入力手段２２と、前記ステッチデータ入力手段２２
に入力されたステッチデータ１０の移動量（ΔＸ，Δ
Ｙ）に基づいて、同一時間内にＸ軸モータ３０が対象物
をＸ軸方向の移動量（ΔＸ）だけ移動させＹ軸モータ４
０が対象物をＹ軸方向の移動量（ΔＹ）だけ移動させ、
かつ、移動中の任意の時間におけるＸ軸方向とＹ軸方向
の速度比がＸ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の移動
量（ΔＹ）の比と等しくなるようにＸ軸モータ３０とＹ
軸モータ４０にそれぞれ駆動信号を出力する駆動信号出
力手段２４とを有する。

【００１２】ここで、「モータ」という場合には、パル
スモータの他に、フィードバック制御系が組み込まれた
サーボモータのように、駆動信号を受けて作動する全て
のモータを含むものとする。また、「駆動信号」という
場合には、パルスモータに出力するパルス列だけでな
く、サーボモータに出力する駆動電圧を含むものとす
る。さらに、「移動位置」という場合には、絶対的な位
置だけでなく、相対的な位置をも含むものとする。

【００１３】

【第１の手段による作用】請求項１の発明によれば、ス
テッチデータ入力手段２２に入力されたステッチデータ
１０の移動量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、Ｘ軸モータ３
０は対象物をＸ軸方向の移動量（ΔＸ）だけ移動させ、
Ｙ軸モータ４０は対象物をＹ軸方向の移動量（ΔＹ）だ
け移動させる。この対象物の移動中に駆動信号出力手段
２４は、任意の時間におけるＸ軸方向とＹ軸方向の速度
比がＸ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（Δ
Ｙ）の比と等しくなるように、Ｘ軸モータ３０とＹ軸モ
ータ４０にそれぞれ駆動信号を出力して同時に駆動させ
る。したがって、対象物はＸ軸方向のみやＹ軸方向のみ
に移動することがなく、ある移動位置から次の移動位置
に直線的にスムーズに移動する。

【００１４】

【課題を解決するための第２の手段】本出願の請求項２
に記載された発明は、対象物をＸ軸方向に送るＸ軸モー
タ３０と、前記対象物をＹ軸方向に送るＹ軸モータ４０
を備え、そのＸ軸モータ３０とそのＹ軸モータ４０によ
って前記対象物をＸＹ平面内で移動させるＸＹ移動機構
のためのモータ制御装置であって、ある移動位置から次
の移動位置へのＸ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の
移動量（ΔＹ）を対にして記憶しているステッチデータ
１０を入力するステッチデータ入力手段２２と、Ｘ軸方
向の移動量（ΔＸ）に反比例するパルス間隔でＸ軸モー
タ３０にパルスを出力し、Ｙ軸方向の移動量（ΔＹ）に
反比例するパルス間隔でＹ軸モータ４０にパルスを出力
する駆動信号出力手段２４とを有する。

【００１５】

【第２の手段による作用】請求項２の発明によれば、駆
動信号出力手段２４がＸ軸モータ３０にはＸ軸方向の移
動量（ΔＸ）に反比例するパルス間隔で、Ｙ軸モータ４
０にはＹ軸方向の移動量（ΔＹ）に反比例するパルス間
隔でパルスを出力する。したがって、Ｘ軸とＹ軸の各移
動量に反比例するパルス間隔でパルスを送るので、対象
物はある移動位置から次の移動位置まで同一方向を維持
した状態で移動する。

【００１６】

【課題を解決するための第３の手段】本出願の請求項３
に記載された発明は、請求項２に記載された発明におい
て、ある移動位置から次の移動位置への移動量を（ΔＸ
１，ΔＹ１）とし、次の移動位置から次々の移動位置へ
の移動量を（ΔＸ２，ΔＹ２）とする場合において、前
記駆動信号出力手段２４は、Ｘ軸方向の移動量（ΔＸ
１）に基づくパルス間隔でΔＸ１回パルスを出力した後
に続けてＸ軸方向の移動量（ΔＸ２）に基づくパルス間
隔でΔＸ２回パルスを出力し、Ｙ軸方向の移動量（ΔＹ
１）に基づくパルス間隔でΔＹ１回パルスを出力した後
に続けてＹ軸方向の移動量（ΔＹ２）に基づくパルス間
隔でΔＹ２回パルスを出力するように構成する。

【００１７】

【第３の手段による作用】請求項３の発明によれば、駆
動信号出力手段２４は、ある移動位置から次の移動位置
へは移動量（ΔＸ１，ΔＹ１）に基づくパルス間隔でパ
ルスを出力し、続いて次の移動位置から次々の移動位置
へは移動量（ΔＸ２，ΔＹ２）に基づくパルス間隔でパ
ルスを出力する。したがって、対象物は次の移動位置で
停止することなく、連続的に送られる。しかも、移動位
置間の移動は折れ線状にならない。

【００１８】

【課題を解決するための第４の手段】本出願の請求項４
に記載された発明は、請求項２に記載された発明におい
て、前記駆動信号出力手段２４は、Ｘ軸モータ３０に出
力するパルス数の二乗と、Ｙ軸モータ４０に出力するパ
ルス数の二乗の和が、単位時間当たり一定になるように
パルスを出力する構成とする。

【００１９】

【第４の手段による作用】請求項４の発明によれば、駆
動信号出力手段２４は、Ｘ軸方向とＹ軸方向のベクトル
和の方向に対してパルス数が一定になるようにパルスを
出力する。したがって、対象物の送り速度が一定に維持
される。

【００２０】

【課題を解決するための第５の手段】本出願の請求項５
に記載された発明は、対象物をＸ軸方向に送るＸ軸モー
タ３０と、前記対象物をＹ軸方向に送るＹ軸モータ４０
を備え、そのＸ軸モータ３０とそのＹ軸モータ４０によ
って前記対象物をＸＹ平面内で移動させるＸＹ移動機構
のためのモータ制御装置であって、ある移動位置から次
の移動位置へのＸ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の
移動量（ΔＹ）を対にして記憶しているステッチデータ
１０を入力するステッチデータ入力手段２２と、同一時
間内に加速し始めた後に減速し終えるとともに、速度比
が時間に対して不変である移動速度の加減速パターン
を、移動量（ΔＸまたはΔＹ）ごとに記憶している速度
パターン記憶手段と、前記ステッチデータ入力手段２２
に入力されたステッチデータ１０の移動量（ΔＸ，Δ
Ｙ）に対応する前記速度パターン記憶手段に記憶された
移動速度の加減速パターンに従って、Ｘ軸モータ３０と
Ｙ軸モータ４０にそれぞれ駆動信号を出力する駆動信号
出力手段２４とを有する。ここで、速度比が時間に対し
て不変であれば、例えば移動量ΔＸ１とΔＸ２に対する
２つの加減速パターンにおいて、その速度比が加速開始
から減速終了まで変わらない。

【００２１】

【第５の手段による作用】請求項５の発明によれば、ス
テッチデータ入力手段２２に入力されたステッチデータ
１０の移動量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、駆動信号出力
手段２４はＸ軸モータ３０とＹ軸モータ４０の加減速パ
ターンを速度パターン記憶手段から取得する。この加減
速パターンは、移動中の任意の時間におけるＸ軸方向と
Ｙ軸方向の速度比がＸ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方
向の移動量（ΔＹ）の比と等しくなるように選ばれてい
る。その後、駆動信号出力手段２４は取得した加減速パ
ターンに従ってＸ軸モータ３０とＹ軸モータ４０にそれ
ぞれ駆動信号を出力する。したがって、対象物はＸ軸方
向とＹ軸方向の移動速度の比が一定に維持されるので、
ある移動位置から次の移動位置に直線的にスムーズに移
動する。

【００２２】

【課題を解決するための第６の手段】本出願の請求項６
に記載された発明は、請求項１，２又は５に記載された
発明において、対象物に対して連続的に作動する連続作
動手段と、前記対象物の移動速度に基づいて、前記連続
作動手段の単位移動量当たりの作動量が一定になるよう
に前記連続作動手段の出力を制御する出力制御手段とを
さらに有する。

【００２３】ここで、「連続作動手段」とは、レーザ光
により対象物を裁断するレーザ裁断装置や、インクを対
象物に吹き付けて彩色するインクジェット装置、高圧の
水を対象物に当てて裁断する水裁断装置等の装置をい
う。また、「単位移動量当たりの作動量」とは、単位移
動量当たりのレーザ強度やインク量や水量のことであ
る。さらに、「作動」という場合には、刺繍、裁断、彩
色その他の対象物に対して行う全ての物理的又は化学的
な作用をも含むものとする。

【００２４】

【第６の手段による作用】請求項６の発明によれば、出
力制御手段が、対象物の移動速度に基づき単位移動量当
たりの作動量が一定になるように連続作動手段の出力を
制御する。したがって、ヘッドと対象物の間の相対的な
移動速度が変化しても、連続作動手段が対象物に対して
行う作動量が単位移動量当たり一定に維持される。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、説明を簡単にするために、刺繍ミシンに
おいて、例えば布生地や皮革のような被刺繍物の刺繍を
行うとともにレーザ光による裁断を行う例について説明
する。また、この刺繍ミシンでは、Ｘ軸モータ３０とし
てＸ軸パルスモータ１４２を、Ｙ軸モータ４０としてＹ
軸パルスモータ１３２をそれぞれ適用する。

【００２６】まず、第１の実施例について説明する。図
２は、刺繍ミシンの構成を示すブロック図であって、本
発明を実施するために必要な最小限の構成を示す。図に
おいて、ミシン制御装置１００はモータ制御装置２０の
一つであって、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１
０４、表示制御回路１０６、表示装置１０８、入力処理
回路１１２および出力処理回路１１６によって構成され
ている。

【００２７】ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１０２に格納され
たミシン制御プログラムに従ってミシン制御装置１００
の全体を制御する。ＲＯＭ１０２は、ＥＰＲＯＭあるい
はＥＥＰＲＯＭが使用される。また、ＲＯＭ１０２に
は、上記ミシン制御プログラムの他に、一針ごとの刺繍
枠の移動位置を示すステッチデータ１０の集合体である
柄データ等が格納されている。ＲＡＭ１０４はＳＲＡＭ
（あるいは、ＤＲＡＭ）やフラッシュＲＡＭ等が使用さ
れ、タイムコンスタント、対象物（後述する被刺繍物１
４８）を送る送り速度および対象物が移動している際の
移動速度等のような各種のデータあるいは入出力信号が
格納される。

【００２８】表示制御回路１０６は、ＣＰＵ１１０から
バス１１４を介して送られた表示制御データに従って、
表示装置１０８の表示を制御する回路である。すなわ
ち、表示制御データに含まれる柄データに従って線分図
形を順次描き、その柄を表示装置１０８に表示する。こ
の表示装置１０８としては、筐体の大きさをコンパクト
にし、消費電力やコストを低く抑えるため、モノクロの
液晶表示装置を用いるのが最適である。なお、表示装置
１０８には、他にカラーの液晶表示装置やＣＲＴ、プラ
ズマ表示装置、およびＬＥＤ表示装置（ＬＥＤを矩形領
域に格子状に配置した表示装置）等のように、柄が表示
可能な他の表示装置を適用してもよい。

【００２９】入力処理回路１１２には、キーボード（Ｋ
ＥＹ）１２０、ポインティングデバイス（pointing dev
ice ）１２２、外部記憶装置１２４、Ｘ軸用エンコーダ
１４４およびＹ軸用エンコーダ１３４が接続されてい
る。この入力処理回路１１２は、これらの装置等から送
られたそれぞれの送信信号を受けて、ミシン制御装置１
００内で処理可能なデータ形式に変換し、バス１１４を
介してＣＰＵ１１０又はＲＡＭ１０４へ転送する。ここ
で、Ｘ軸用エンコーダ１４４とＹ軸用エンコーダ１３４
は、刺繍枠１４６が所定の間隔（例えば、0.1mm ）ごと
に移動すると、それぞれの軸方向成分について１個のパ
ルスを発生する装置である。

【００３０】ポインティングデバイス１２２としてはマ
ウスが最適である。なお、ポインティングデバイス１２
２として、トラックボール（track ball）、ライトペ
ン、デジタイザ、タッチセンススクリーン（touch-sens
itive screen）等を適用してもよい。これらのうち、ト
ラックボールやライトペン、およびタッチセンススクリ
ーンを適用すれば、カーソルを移動させるための場所を
とらないため、省スペース化を図ることができる。ま
た、外部記憶装置１２４としてはフレキシブルディスク
装置（flexible disk device）が最適である。なお、外
部記憶装置１２４として、ハードディスク装置や光磁気
ディスク装置、紙テープリーダ／パンチ装置等のよう
に、大容量の記憶装置を適用してもよい。特に、ハード
ディスク装置を適用した場合にはアクセス速度が向上
し、光磁気ディスク装置を適用した場合には膨大なデー
タ量を記憶させることができる。

【００３１】出力処理回路１１６は、ＣＰＵ１１０から
バス１１４を介して送られた駆動データを駆動装置１３
０へ転送するためのインタフェースである。この駆動装
置１３０は、駆動データに従って主軸モータ１２８、レ
ーザ裁断装置１４０、Ｘ軸パルスモータ１４２およびＹ
軸パルスモータ１３２を駆動させる。これらのＸ軸パル
スモータ１４２、Ｙ軸パルスモータ１３２および刺繍枠
１４６は、ＸＹ移動機構を具体化したものの一つであ
る。

【００３２】ここで、対象物の一つである被刺繍物１４
８は刺繍枠１４６に保持され、針棒１２６とレーザ裁断
装置１４０は一つのヘッドに収容されている。主軸モー
タ１２８は、針棒１２６に設けられた縫い針を上下動さ
せ、被刺繍物１４８に刺繍を行う。レーザ裁断装置１４
０は連続作動手段の一つであって、指令された制御電圧
に従ってレーザ強度（単位移動量当たりに照射するレー
ザ光の強度）を調整することができ、被刺繍物１４８に
照射して裁断する。Ｘ軸パルスモータ１４２は送られた
パルス数に従って刺繍枠１４６をＸ軸方向に移動させ、
Ｙ軸パルスモータ１３２は送られたパルス数に従って刺
繍枠１４６をＹ軸方向に移動させる。なお、上記各構成
要素は、いずれもバス１１４に互いに結合されている。
また、対象物（被刺繍物１４８）は刺繍枠１４６に保持
されているため、刺繍枠１４６の移動速度は被刺繍物１
４８の移動速度でもある。

【００３３】次に、第１の実施例を実行するための処理
手順について、図３乃至図８を参照しつつ説明する。図
３，図５，図６は、第１の実施例を実施するための処理
手順を示すフローチャートである。これらの全体の処理
手順は駆動信号出力手段２４を具体化した処理で手順で
あって、いずれも図２に示すＲＯＭ１０２に格納された
処理プログラムをＣＰＵ１１０が実行することによって
実現される。なお、図３に示すステップＳ１２は、ステ
ッチデータ入力手段２２を具体化した処理ステップであ
る。

【００３４】図３において、まず、刺繍ミシンの動作を
開始させるために必要な初期化処理を行う（ステップＳ
１０）。そして、ＲＯＭ１０２には複数の柄データが記
憶されているので、これらの柄データの一覧を表示装置
１０８に表示させ、編集の対象となる柄データを選択す
ると、ＲＯＭ１０２からＲＡＭ１０４の所定の作業領域
に転送される（ステップＳ１２）。こうして入力された
柄データに従って刺繍処理を行う（ステップＳ１４）。
ここで、柄データの一例について、図４を参照しつつ説
明する。

【００３５】図４（Ａ）に示すように、例えば刺繍枠１
４６を、位置Ｐ0 を起点として最初に位置Ｐ1 に移動さ
せた後、途中で位置Ｐa-1 ，位置Ｐa ，位置Ｐa+1 を経
て、終点の位置Ｐn まで移動させる場合には、図４
（Ｂ）に示すような柄データ２００が必要になる。

【００３６】すなわち、柄データ２００はｎ個のステッ
チデータからなり、これらの一つ一つのステッチデータ
がステッチデータ１０に対応する。また、各ステッチデ
ータは［ｘ軸移動量，ｙ軸移動量，制御コード］の三要
素からなる。さらに、制御コードは識別コードと色コー
ドからなる。識別コードは「針棒」，「レーザ」，「イ
ンクジェット」等のように制御する対象を識別するため
に付された固有の数値データであり、色コードは被刺繍
物１４８に対して色を換えて作動させる場合における色
ごとに付された固有の数値データである。この柄データ
２００には、位置Ｐ0 から位置Ｐ1 への移動量が先頭の
ステッチデータ２０２［ｘ1 ，ｙ1 ，ｆ1 ］に格納さ
れ、位置Ｐa-1 から位置Ｐa への移動量がステッチデー
タ２０４［ｘa ，ｙa ，ｆa ］に格納され、位置Ｐa か
ら位置Ｐa+1 への移動量がステッチデータ２０６［ｘa+
1 ，ｙa+1 ，ｆa+1 ］に格納され、最後に位置Ｐn へ移
動するための移動量がステッチデータ２０８［ｘn ，ｙ
n ，ｆn ］が格納されている。

【００３７】次に、上記の柄データに従って行われる刺
繍処理の具体的な手順について、図５を参照しつつ説明
する。図５において、まず、刺繍を開始するために必要
な初期化処理を行う（ステップＳ２０）。初期化処理の
具体的な内容としては、例えば、刺繍枠１４６を原点に
戻したり、後述するステップＳ２８において取得するス
テッチデータを指すポインタを柄データの先頭に設定し
たりする。次に、主軸モータ１２８を起動させた後（ス
テップＳ２２）、刺繍が終わり（具体的には、ポインタ
が柄データの最終位置を超えた位置を指す）か否かを判
別する（ステップＳ２４）。なお、第１回目の実行は、
ポインタが柄データの先頭のステッチデータを指すため
に刺繍が終わりではなく（ＮＯ）、ステップＳ２８に進
む。

【００３８】そして、ポインタが指すステッチデータを
取得し（ステップＳ２８）、制御コード内の識別コード
が「針棒」か否かを検査する（ステップＳ３２）。も
し、識別コードが「針棒」でない（ＮＯ）ならば、ポイ
ンタのインクリメントを行なって（ステップＳ２６）、
次のステッチデータの処理に備える。すなわち、インク
リメントは、次のステッチデータの位置を指すような値
を設定する。一方、識別コードが「針棒」である（ＹＥ
Ｓ）場合には、制御コード内の色コードが前回指定され
た色コードと異なるか否かを検査し（ステップＳ３
４）、異なる場合にのみ色換処理を行う（ステップＳ３
６）。この色換処理では、指定された色の糸が通された
縫い針を選択する処理が行われる。

【００３９】その後、枠移動のタイミングを図って（ス
テップＳ３８）、停止している刺繍枠１４６をステッチ
データで指定された位置まで移動させる（ステップＳ４
０）。さらに、一針縫いのタイミングを図って（ステッ
プＳ４２）、刺繍枠１４６を停止させた状態で刺繍を行
う（ステップＳ４４）。なお、実際にステップＳ４４
は、主軸モータ１２８の回転速度に従って一定の周期ご
とに実行される。このため、一定の周期の間に、ステッ
プＳ２４乃至ステップＳ４２の処理が実行される。

【００４０】一針の刺繍が行われた後は、次のステッチ
データについて処理を行うためにポインタをインクリメ
ントし（ステップＳ２６）、ステップＳ２４に戻る。こ
のステップＳ２４では再び刺繍が終わりか否かを判別し
て、条件を満たさない限りは柄データの残りのステッチ
データについて、同様にステップＳ２６乃至ステップＳ
４４を実行する。そして、条件を満たしたとき（ＹＥ
Ｓ）、主軸モータ１２８を停止させ（ステップＳ３
０）、本処理手順を終了する。

【００４１】図３に戻り、ステップＳ１４の刺繍処理を
終えた後は、レーザ光による裁断処理を行う（ステップ
Ｓ１６ａ）。この裁断処理の具体的な手順について、図
６を参照しつつ説明する。図６において、まず、裁断を
開始するために必要な初期化処理を行う（ステップＳ５
０）。初期化処理の具体的な内容としては、図５に示す
ステップＳ２０と同様に、例えば刺繍枠１４６を原点に
戻したり、後述するステップＳ２８において取得するス
テッチデータを指すポインタを柄データの先頭に戻した
りする。

【００４２】次に、裁断が終わりか否かを判別する（ス
テップＳ５２）。なお、第１回目の実行は、ポインタが
柄データの先頭のステッチデータを指すために裁断が終
わりではなく（ＮＯ）、ステップＳ５６に進む。

【００４３】そして、ポインタが指すステッチデータを
取得し（ステップＳ５６）、制御コード内の識別コード
が「レーザ」か否かを検査する（ステップＳ５８）。も
し、識別コードが「レーザ」でない（ＮＯ）ならば、ポ
インタのインクリメントを行なって（ステップＳ５
４）、次のステッチデータの処理に備える。一方、識別
コードが「レーザ」である（ＹＥＳ）場合には、刺繍枠
１４６を等速度で送るために、ステッチデータで指定さ
れたｘ軸移動量とｙ軸移動量に基づいてタイムコンスタ
ントＴx ，Ｔy を求める（ステップＳ６０）。なお、裁
断処理においては、制御コード内の色コードは、連続作
動の制御とは直接関係しないために無視される。

【００４４】ここで、上記のタイムコンスタントとは、
図２に示すＸ軸パルスモータ１４２とＹ軸パルスモータ
１３２に出力するパルスの期間であり、この値が小さい
ほど刺繍枠１４６の送り速度は速くなり、逆に値が大き
いほど刺繍枠１４６の送り速度は遅くなる。ｘ軸方向タ
イムコンスタントＴx とｙ軸方向タイムコンスタントＴ
y の算出は、次の各式によって行われる。なお、図７
（Ａ）に示すように、例えばある位置Ｐa-1 から次の位
置Ｐa へ刺繍枠１４６を移動させる場合において、あら
かじめ設定された刺繍枠１４６の送り速度をＶ、ｘ軸方
向送り速度をＶx 、ｙ軸方向送り速度をＶy 、ｘ軸移動
量をΔｘ、ｙ軸移動量をΔｙとする。 Ｖx ＝Ｖ・［Δｘ／｛（Δｘ）² ＋（Δｙ）² ｝^1/2 ］ Ｔx ＝１／Ｖx Ｖy ＝Ｖ・［Δｙ／｛（Δｘ）² ＋（Δｙ）² ｝^1/2 ］ Ｔy ＝１／Ｖy

【００４５】こうして算出されたタイムコンスタントＴ
x ，Ｔy は、図２に示す駆動装置１３０に送られる。駆
動装置１３０では、タイムコンスタントＴx の期間ごと
に１パルスをＸ軸パルスモータ１４２に出力し、タイム
コンスタントＴy の期間ごとに１パルスをＹ軸パルスモ
ータ１３２に出力して刺繍枠１４６をＸＹ同軸で移動さ
せる。なお、図７（Ａ）の例ではｘ軸方向とｙ軸方向の
速度比が４：３であるので、図７（Ｂ）に示すように時
刻ｔ１０から時刻ｔ１２までの１周期の間に、Ｘ軸パル
スモータ１４２には４つのパルスが、Ｙ軸パルスモータ
１３２には３つのパルスがそれぞれ出力されている。こ
のことは、Ｘ軸方向とＹ軸方向の速度比がＸ軸方向の移
動量（ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）の比と等しく
なることを意味している。

【００４６】したがって、タイムコンスタントＴx ，Ｔ
y に従ってパルスを出力することによって、刺繍枠１４
６をある移動位置から次の移動位置へＸＹ同軸で移動さ
せるように、直線補間がなされる。しかも、この移動中
は、任意の時間におけるＸ軸方向とＹ軸方向の速度比が
Ｘ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）
の比と等しくなるようにＸ軸モータ３０とＹ軸４０にパ
ルスを出力しているので、ある移動位置から次の移動位
置へ直線的にスムーズに刺繍枠１４６を送る。また、送
り速度Ｖに基づいてタイムコンスタントＴx ，Ｔy を求
めているので、Ｘ軸方向とＹ軸方向のベクトル和の方向
に対してパルス数が一定になり、結果として全区間にお
ける刺繍枠１４６の移動速度を一定に維持する。

【００４７】その後、所定の制御電圧を図２に示すレー
ザ裁断装置１４０に出力し、レーザ光を照射させて被刺
繍物１４８を裁断しながら（ステップＳ６４）、上記ス
テップＳ６０で算出されたタイムコンスタントＴx ，Ｔ
y に従って刺繍枠１４６を移動させ（ステップＳ６
４）、レーザ光の照射を停止する（ステップＳ６６）。
なお、第１回目のステップＳ６４の実行後は、刺繍枠１
４６は本処理手順が終了するまで、停止することなく等
速度で、しかも連続的に移動する。

【００４８】こうして刺繍枠１４６を移動させる間にレ
ーザ光による裁断が行われた後は、次のステッチデータ
について処理を行うためにポインタをインクリメントし
（ステップＳ５４）、ステップＳ５２に戻る。このステ
ップＳ５２では再び裁断が終わりか否かを判別して、こ
の条件を満たさない限りは柄データの残りのステッチデ
ータについて、同様にステップＳ５６乃至ステップＳ６
６を実行する。そして、条件を満たしたとき（ＹＥ
Ｓ）、刺繍枠１４６を停止させ、本処理手順を終了す
る。

【００４９】再び図３に戻り、ステップＳ１６ａの裁断
処理を終えた後、他に処理すべき柄データがあるか否か
を判断し（ステップＳ１８）、他に処理すべき柄データ
がある（ＹＥＳ）場合にはステップＳ１２乃至ステップ
Ｓ１６ａを繰り返す。もし、他に処理すべき柄データが
ない（ＮＯ）場合には、本処理手順を終了する。

【００５０】ここで、具体的な柄の場合、どのように処
理されるかを簡単に説明する。図８は柄の一例を示す図
であって、図８（Ａ）には刺繍する柄の内容を、図８
（Ｂ）には柄データの構成をそれぞれ示す。図８（Ａ）
において、柄３００は三つの文字「ＡＢＣ」と三つの図
形（家屋と立木を簡単化した図柄と、これらの図柄と上
記の文字を囲む楕円形の図柄）を一つの柄としたもので
ある。

【００５１】図８（Ｂ）に示す柄データ３１０は、上記
の柄３００を被刺繍物１４８に対して作動させるステッ
チデータの集合体の一例である。この柄データ３１０
は、文字刺繍部３１２、図形刺繍部３１４および裁断部
３１６の三つのデータ部によって構成されている。文字
刺繍部３１２は三つの文字「ＡＢＣ」を刺繍するための
ｌ個のステッチデータからなり、図形刺繍部３１４は家
屋と立木の図柄を刺繍するためのｍ個のステッチデータ
からなる。これらの文字刺繍部３１２と図形刺繍部３１
４には、いずれも刺繍を行う指令を示す「針棒」が識別
コードとして制御コードに指定されている。また、裁断
部３１６は楕円形の図柄で裁断するためのｎ個のステッ
チデータからなり、裁断を行う指令を示す「レーザ」が
識別コードとして制御コードに指定されている。

【００５２】上記の柄データ３１０において、文字刺繍
部３１２と図形刺繍部３１４のステッチデータについて
は図５に示す刺繍処理で処理され、裁断部３１６のステ
ッチデータについては図６に示す裁断処理で処理され
る。このため、三つの文字「ＡＢＣ」と、家屋と立木の
図柄を刺繍し、楕円形の図柄で裁断することになる。

【００５３】したがって、ステッチデータ入力手段２２
（図３に示すステップＳ１２）で入力されたステッチデ
ータ１０の移動量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、駆動信号
出力手段２４（図３，図５，図６に示す処理手順）が直
線補間を行うとともに、移動中の任意の時間におけるＸ
軸方向とＹ軸方向の速度比がＸ軸方向の移動量（ΔＸ）
とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）の比と等しくなるようにＸ
軸モータ３０とＹ軸４０にパルスを出力するので、ある
移動位置から次の移動位置へ直線的にスムーズに対象物
を送ることができる。このため、Ｘ軸方向のみの移動や
Ｙ軸方向のみの移動がなく、ある移動位置から次の移動
位置に対象物はスムーズに移動するので、レーザ光で対
象物を裁断した場合には、その切り口を連続的で滑らか
なものにすることができる。

【００５４】また、駆動信号出力手段２４は直線補間を
行うことにより、ＸＹ軸の各軸の移動量（ΔＸ，ΔＹ）
に反比例するパルス間隔でパルスを出力する（すなわ
ち、一定期間内において移動量に対応する数のパルスを
等時間間隔で出力する）ので、同一方向を維持しながら
等速度で対象物を送ることができる。このため、レーザ
光で対象物を裁断した場合には、その切り口を均一にす
ることができる。

【００５５】さらに、対象物をある移動位置に送って通
過させる場合において、駆動信号出力手段２４はその移
動位置の前後で異なるパルス間隔でパルスを出力し、し
かも出力するパルスは連続するので、対象物は停止する
ことなく、連続的に送ることができる。このため、レー
ザ光で対象物を裁断した場合には、ある移動位置におけ
る切り口は連続的で滑らかなものになる。

【００５６】そして、駆動信号出力手段２４はＸ軸方向
とＹ軸方向のベクトル和の方向に対してパルス数が一定
になるようにパルスを出力するので、対象物の送り速度
を終始一定に維持することができる。このため、レーザ
光で対象物を裁断した場合には、ある移動位置の切り口
を終始連続的で滑らかなものにすることができる。

【００５７】次に、第２の実施例について説明する。な
お、上記の第１の実施例とは、物理的な構成は図２と同
一であり、処理手順も図３，図５，図６と同一である。
なお、図６のステップＳ６４は対象物を単に連続的に送
るだけである（逆に言えば、等速度で送る必要はない）
ので、ステップＳ６０は必ずしも必要ではなくなる。こ
のステップＳ６４の具体的な処理について、図９を参照
しつつ説明する。

【００５８】図９は枠移動処理の具体例を示す図であっ
て、図９（Ａ）には出力制御手段を具体化した処理手順
を示すフローチャートを、図９（Ｂ）には作動量の算出
方法をそれぞれ示す。図９（Ａ）において、まず、あら
かじめ設定された刺繍枠１４６の送り速度を取得し（ス
テップＳ１００）、この送り速度に基づいてレーザ裁断
装置１４０の作動量（すなわち、制御電圧）を算出する
（ステップＳ１０２）。

【００５９】この作動量ｆ（ｖ）は、図９（Ｂ）に示す
１次関数のグラフに従って、送り速度をｖとしたとき、
次式によって算出される。ただし、係数ａ，ｂはレーザ
裁断装置１４０ごとに異なる固有の一定値である。 ｆ（ｖ）＝ａｖ＋ｂ こうしてステップＳ１０２で算出された作動量、すなわ
ち制御電圧をレーザ裁断装置１４０に出力し（ステップ
Ｓ１０４）、本処理手順を終了する。

【００６０】したがって、出力制御手段｛図９（Ａ）に
示す処理手順｝を実行することにより、対象物（被刺繍
物１４８）に対して行われる単位移動量当たりの作動量
が一定になる。このため、連続作動手段（レーザ裁断装
置１４０）で対象物を裁断した場合には、ヘッドと対象
物の間の相対速度が変化しても、その切り口を均一にす
ることができる。なお、上記の例では、作動量ｆ（ｖ）
を１次関数のグラフに従って求めたが、連続作動手段に
おける制御電圧に対する実際の作動量の特性に応じて、
２次関数以上の多次関数のグラフに従って求めてもよ
い。この場合には、より最適な制御電圧により連続作動
手段を作動させることができる。

【００６１】次に、第３の実施例について説明する。な
お、上記の第１の実施例とは、物理的な構成は図２と同
一であり、処理手順も図３，図５，図６と同一である。
なお、図６のステップＳ６４は停止を含む任意の送り速
度で送ってもよく、ステップＳ６０は必ずしも必要では
なくなる。このステップＳ６４の具体的な処理につい
て、図１０を参照しつつ説明する。ここで、ステップＳ
１１４とステップＳ１１６は、出力制御手段を具体化し
た他の処理の一つである。

【００６２】図１０は、枠移動処理の他の手順を示すフ
ローチャートである。図において、まず、所定期間（例
えば、０．１秒間）におけるＸ軸用エンコーダ１４４と
Ｙ軸用エンコーダ１３４から出力されるパルスの数をカ
ウントし（ステップＳ１１０）、刺繍枠１４６の移動速
度を算出する（ステップＳ１１２）。

【００６３】この刺繍枠１４６の移動速度の算出は、次
式によって行われる。なお、現在の刺繍枠１４６の移動
速度をｖi 、Ｘ軸用エンコーダ１４４から出力されるパ
ルスの数をＣx 、Ｙ軸用エンコーダ１３４から出力され
るパルスの数をＣy 、１パルス当たりの移動量をＬ、上
記の所定期間をＴc 、ｘ軸方向移動速度をｖx 、ｙ軸方
向移動速度をｖy とする。 ｖx ＝（Ｃx ・Ｌ）／Ｔc ｖy ＝（Ｃy ・Ｌ）／Ｔc ｖi ＝｛（ｖx ）² ＋（ｖy ）² ｝^1/2

【００６４】こうして算出された移動速度ｖi に基づい
て、図９のステップＳ１０２、Ｓ１０４と同様に、レー
ザ裁断装置１４０の作動量（すなわち、制御電圧）を算
出し（ステップＳ１１４）、レーザ裁断装置１４０に出
力し（ステップＳ１１６）、本処理手順を終了する。

【００６５】したがって、刺繍枠１４６の移動速度ｖi
に従って、出力制御手段（図１０のステップＳ１１４，
Ｓ１１６）が対象物に対して行う作動量を制御するの
で、単位移動量当たりの作動量が一定になる。このた
め、連続作動手段（レーザ裁断装置１４０）で対象物を
裁断した場合には、対象物の移動速度ｖi が変化した場
合や、対象物が連続的に送られない場合（例えば断続的
な送りのように、停止を含む送り）であっても、その切
り口は連続した滑らかなものになる。

【００６６】以上で説明した実施例では、刺繍ミシンで
刺繍を行うとともにレーザ光による裁断を行う例を説明
したが、刺繍を行うとともにインクジェット装置による
彩色を行う第４の実施例について説明する。図５，図１
１および図１２は、第４の実施例を実施するための処理
手順を示すフローチャートである。これらの全体の処理
手順は駆動信号出力手段２４を具体化した他の処理手順
であって、いずれも図２に示すＲＯＭ１０２に格納され
た処理プログラムをＣＰＵ１１０が実行することによっ
て実現される。

【００６７】なお、上記の実施例と物理的な構成は、Ｒ
ＯＭ１０２には同一時間内に加速し始めた後に減速し終
える移動速度の加減速パターンを、移動量（ΔＸまたは
ΔＹ）ごとに記憶する。この加減速パターンの一例を、
図１３（Ａ）に示す。また、レーザ裁断装置１４０を、
他の連続作動手段の一つであるインクジェット装置に変
える。この点を除き、他の要素は図２と同一である。こ
こで、インクジェット装置は、レーザ裁断装置１４０と
同様に、指令された制御電圧に従ってインク量（単位移
動量当たりに吹き付けるインクの量）を調整することが
できる。したがって、制御電圧が高くなるにつれてイン
ク量が多くなるため、彩色される線分が太くなる。

【００６８】図１１は、メイン処理の他の手順を示すフ
ローチャートである。なお、図３と同一の要素には同一
番号を付し、説明を省略する。したがって、ステップＳ
１４の刺繍処理の後に、インクジェット装置による彩色
処理を行う（ステップＳ１６ｂ）。この彩色処理の具体
的な手順について、図１２（他に、必要に応じて図６）
を参照しつつ説明する。

【００６９】図１２において、まず、彩色を開始するた
めに必要な初期化処理を行う（ステップＳ７０）。初期
化処理の具体的な内容としては図６に示すステップＳ５
０と同様に、例えば、刺繍枠１４６を原点に戻したり、
後述するステップＳ７６で取得するステッチデータを指
すポインタを柄データの先頭に設定したりする。次に、
彩色が終わりか否かを判別する（ステップＳ７２）。な
お、第１回目の実行は、ポインタが柄データの先頭のス
テッチデータを指すために彩色が終わりではなく（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ７６に進む。

【００７０】そして、ポインタが指すステッチデータを
取得し（ステップＳ７６）、制御コード内の識別コード
が「インクジェット」か否かを検査する（ステップＳ７
８）。もし、識別コードが「インクジェット」でない
（ＮＯ）ならば、ポインタのインクリメントを行なって
（ステップＳ７４）、次のステッチデータの処理に備え
る。一方、識別コードが「インクジェット」である（Ｙ
ＥＳ）場合には、刺繍枠１４６を等速度で送るために、
ステッチデータで指定されたｘ軸移動量とｙ軸移動量に
基づいてタイムコンスタントＴx ，Ｔy を求める（ステ
ップＳ８０）。なお、このタイムコンスタントＴx ，Ｔ
y を求める方法はステップＳ６０と同様であるので、説
明を省略する。

【００７１】その後、制御コード内の色コードが前回指
定された色コードと異なるか否かを検査し（ステップＳ
８２）、異なる場合にのみ色換処理を行う（ステップＳ
８４）。この色換処理では、指定された色のインクを吹
き付けるノズルを選択する処理が行われる。そして、所
定の制御電圧をインクジェット装置に出力し、インクを
吹き付けて被刺繍物１４８を彩色しながら（ステップＳ
８６）、上記ステップＳ８０で算出されたタイムコンス
タントＴx ，Ｔy に従って刺繍枠１４６を移動させ（ス
テップＳ８８）、インクの吹き付けを停止する（ステッ
プＳ９０）。なお、第１回目のステップＳ８６の実行後
は、刺繍枠１４６は本処理手順が終了するまで、停止す
ることなく等速度で、しかも連続的に移動する。

【００７２】こうして刺繍枠１４６を移動させる間にイ
ンクジェット装置による彩色が行われた後は、次のステ
ッチデータについて処理を行うためにポインタをインク
リメントし（ステップＳ７４）、ステップＳ７２に戻
る。このステップＳ７２では再び彩色が終わりか否かを
判別して、条件を満たさない限りは柄データの残りのス
テッチデータについて、同様にステップＳ７６乃至ステ
ップＳ９０を実行する。そして、条件を満たしたとき
（ＹＥＳ）、刺繍枠１４６を停止させ、本処理手順を終
了する。

【００７３】したがって、ステッチデータ入力手段２２
（図３に示すステップＳ１２）で入力されたステッチデ
ータ１０の移動量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、駆動信号
出力手段２４（図５，図１１および図１２に示す処理手
順）が直線補間を行うとともに、移動中の任意の時間に
おけるＸ軸方向とＹ軸方向の速度比がＸ軸方向の移動量
（ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）の比と等しくなる
ようにＸ軸モータ３０とＹ軸４０にパルスを出力するの
で、ある移動位置から次の移動位置へ直線的にスムーズ
に対象物を送ることができる。このため、Ｘ軸方向のみ
の移動やＹ軸方向のみの移動がなく、ある移動位置から
次の移動位置に対象物はスムーズに移動するので、イン
クジェット装置で対象物にインクを吹き付けて彩色した
場合には、その線幅を連続的で一定にすることができ
る。

【００７４】また、駆動信号出力手段２４は直線補間を
行うことにより、ＸＹ軸の各軸の移動量（ΔＸ，ΔＹ）
に反比例するパルス間隔でパルスを出力する（すなわ
ち、一定期間内において移動量に対応する数のパルスを
等時間間隔で出力する）ので、同一方向を維持しながら
等速度で対象物を送ることができる。このため、インク
ジェット装置で被刺繍物１４８にインクを吹き付けて彩
色した場合には、その線幅を均一にすることができる。

【００７５】さらに、対象物をある移動位置に送って通
過させる場合において、駆動信号出力手段２４はその移
動位置の前後で異なるパルス間隔でパルスを出力し、し
かも出力するパルスは連続するので、対象物は停止する
ことなく、連続的に送ることができる。このため、イン
クジェット装置で対象物にインクを吹き付けて彩色した
場合には、ある移動位置での線幅は連続的で一定にな
る。

【００７６】そして、他の駆動信号出力手段２４はＸ軸
方向とＹ軸方向のベクトル和の方向に対してパルス数が
一定になるようにパルスを出力するので、対象物の送り
速度を終始一定に維持することができる。このため、イ
ンクジェット装置で被刺繍物１４８にインクを吹き付け
て彩色した場合には、ある移動位置の線幅を終始連続的
で一定にすることができる。

【００７７】なお、上記の第４の実施例は、連続作動手
段がレーザ裁断装置１４０とインクジェット装置で異な
る点を除き、第１の実施例に対応する。このため、第１
の実施例の変形例として第２の実施例と第３の実施例が
あると同様に、第４の実施例の変形例として第２の実施
例と第３の実施例を同様に適用してもよい。この場合、
第２の実施例を適用すれば、ヘッドと対象物の間の相対
速度が変化しても、彩色した線幅を一定にすることがで
きる。同様に、第３の実施例を適用すれば、対象物の移
動速度が変化した場合や、対象物が連続的に送られない
場合（すなわち、断続的な送りのように停止を含む送
り）であっても、彩色した線幅を一定にすることができ
る。

【００７８】ここで、上記の第１の実施例から第４の実
施例まではＸ軸モータ３０とＹ軸モータ４０にパルスモ
ータを適用した場合について説明したが、Ｘ軸モータ３
０としてＸ軸サーボモータ１５０を、Ｙ軸モータ４０と
してＹ軸サーボモータ１６０をそれぞれ適用する場合に
ついて、以下に説明する。なお、図２に示す駆動装置１
３０は、ＣＰＵ１１０からバス１１４を介して送られた
駆動データに従って、Ｘ軸サーボモータ１５０とＹ軸サ
ーボモータ１６０にそれぞれ駆動電圧を出力する。Ｘ軸
サーボモータ１５０とＹ軸サーボモータ１６０は、この
駆動電圧に応じて刺繍枠１４６を移動させる。したがっ
て、刺繍枠１４６の移動速度はＸ軸サーボモータ１５０
とＹ軸サーボモータ１６０にそれぞれ出力する駆動電圧
に比例する。

【００７９】この場合、図７（Ａ）に示すように、例え
ばある位置Ｐa-1 から次の位置Ｐaへ刺繍枠１４６を移
動させる場合には、図１３（Ａ）に示す移動速度の加減
速パターン群から適切な加減速パターンを選択し、図１
３（Ｂ）に示すような駆動電圧Ｅの出力制御を行う。す
なわち、図１３（Ａ）において、移動速度の加減速パタ
ーン群（ｆp1〜ｆp8）は同一時間内（時間ｔc 内）に加
速し始めた後に減速し終える移動速度の加減速パターン
であり、移動量（ΔＸまたはΔＹ）ごとに記憶する。全
ての加減速パターンは、時刻ｔ0 で加速し始め、時刻ｔ
a で等速度で移動し始め、時刻ｔb で減速し始め、時刻
ｔc で停止する。したがって、一つ一つの加減速パター
ンは、移動量に応じて駆動する電圧Ｅが異なる。なお、
図示する移動速度の加減速パターン群（ｆp1〜ｆp8）
は、その一例である。

【００８０】ここで、仮に加減速パターンｆp3と加減速
パターンｆp4の移動量の比が３：４であるときは、その
駆動電圧Ｅ３と駆動電圧Ｅ４の比も３：４になる。な
お、仮に加減速パターンｆp3と加減速パターンｆp4の移
動量の比が３：４であれば、その移動速度の比もまた
３：４になる。したがって、加減速パターンｆp3と加減
速パターンｆp4の各時間における速度比もまた３：４に
なり、速度比が時間に対して不変である。このため、移
動量ごとに対する加減速パターンにおいて、ある一つの
加減速パターンと他の一つの加減速パターンの速度比
は、加速開始から減速終了まで変わらない。図７（Ａ）
において、ある位置Ｐa-1 から次の位置Ｐa への移動量
は、ｘ軸方向の移動量とｙ軸方向の移動量の比として
４：３である。この場合、ｘ軸方向の移動量には加減速
パターンｆp4を、ｙ軸方向には加減速パターンｆp3を選
択するのが最適である。すなわち、Ｘ軸サーボモータ１
５０には加減速パターンｆp4に従って、Ｙ軸サーボモー
タ１６０には加減速パターンｆp3に従ってそれぞれ駆動
電圧Ｅを変化させながら出力する。

【００８１】図１３（Ｂ）において、こうして選択され
た加減速パターンに従って、駆動電圧Ｅを時刻ｔ１０か
ら時刻ｔ１２までの間で変化させる。すなわち、Ｘ軸サ
ーボモータ１５０には加減速パターンｆx に従って駆動
電圧Ｅを変化させ、Ｙ軸サーボモータ１６０には加減速
パターンｆy に従って駆動電圧Ｅを変化させる。この制
御により、刺繍枠１４６は時刻ｔ１０から時刻ｔ１１ａ
までは加速し、時刻ｔ１１ａから時刻ｔ１１ｂまでは等
速度で移動し、時刻ｔ１１ｂから時刻ｔ１２までは減速
する。このとき、加減速パターンｆx に従う駆動電圧Ｅ
と加減速パターンｆy に従う駆動電圧Ｅの比が時刻ｔ１
０から時刻ｔ１２までの間は常に４：３となっている。

【００８２】したがって、上記の加減速パターンｆx と
加減速パターンｆy に従ってサーボモータに駆動電圧Ｅ
を変化させながら出力することによって、刺繍枠１４６
をある移動位置から次の移動位置へＸＹ同軸で移動させ
るように、直線補間を行うことができる。このため、サ
ーボモータを適用した場合でも、対象物（被刺繍物１４
８）に対して連続作動手段を作動させた場合には、その
作動結果を連続した滑らかなものにすることができる。
例えば、レーザ裁断装置１４０でレーザ光を対象物に照
射して裁断する場合には、その切り口が連続した滑らか
なものになる。同様に、インクジェット装置で対象物に
インクを吹き付けて彩色した場合には、その線幅が連続
的でなめらかなものにすることができる。なお、連続作
動手段を上記の第３の実施例に従って、現在の対象物の
移動速度に応じて、対象物に対して行う単位移動量当た
りの作動量を一定にする制御を行えば、その作動結果は
連続した一定なものにすることができる。

【００８３】以上ではＸＹ移動機構のためのモータ制御
装置の一実施例について説明したが、このＸＹ移動機構
のためのモータ制御装置におけるその他の部分の構造、
形状、大きさ、材質、個数、配置および動作条件等につ
いても、本実施例に限定されるものでない。例えば、駆
動信号出力手段２４はステッチデータ１０に従って直線
補間を行うように構成したが、曲線補間を行うように構
成してもよい。すなわち、図１４（Ａ）に示すように、
例えばある位置Ｐa-1 から次の位置Ｐa へ対象物を移動
させる場合において、Ｘ軸パルスモータ１４２とＹ軸パ
ルスモータ１３２にはそれぞれパルス間隔を変化させな
がらパルスを出力する。具体的には、図１４（Ｂ）に示
すように、Ｘ軸パルスモータ１４２には、始めはパルス
間隔を長くし、次第に短くしながらパルスを出力する。
一方、Ｙ軸パルスモータ１３２には、始めはパルス間隔
を短くし、次第に長くしながらパルスを出力する。こう
した二以上の位置に基づいて曲線補間を行う方法には、
円弧補間、スプライン（Spline）補間、ベジエ（Bezie
r）補間等がある。このようなパルス間隔の可変制御に
よって、図１４（Ａ）に示す曲線に沿って対象物をスム
ーズに移動させることができる。したがって、対象物を
曲線的に裁断したり、彩色したり等の作動を行うことが
できる。

【００８４】また、ステッチデータに含まれる制御コー
ドに所定のコードが指定された場合を「所定の条件を満
たす場合」として対象物（被刺繍物１４８）に対して連
続的に作動させるように構成したが、図２に示すキーボ
ード１２０に設けられたスイッチをオンする等のよう
に、所定の作動条件が設定された場合を「所定の条件を
満たす場合」として対象物に対して連続的に作動させる
構成としてもよい。この構成では、ステッチデータには
所定のコードが不要になるので、ステッチデータのデー
タ量を減らすことができる。また、対象物が送られてい
る途中で、対象物に対して連続的に作動させることがで
きる。

【００８５】同様に、ステッチデータに含まれる制御コ
ードに所定のコードが指定された場合と、所定の作動条
件が設定された場合の少なくとも一つを満たす場合を
「所定の条件を満たす場合」として対象物に対して連続
的に作動させるように構成してもよい。この構成では、
ステッチデータには所定のコードを指定するか、所定の
スイッチ等を設定するかいずれの方法でも条件設定がで
きるので、オペレータは都合のよい方法で条件設定を行
うことができる。

【００８６】また、連続作動手段には、レーザ光により
対象物を裁断するレーザ裁断装置１４０や、インクを対
象物に吹き付けて彩色するインクジェット装置を適用し
たが、高圧の水を対象物に当てて裁断する水裁断装置、
対象物を裁断するカッター（レーザ裁断装置を除く）、
対象物を温めたり焼き切るニクロム線、対象物を乾燥さ
せるドライヤ等のように、対象物に対して連続的に作動
させる他の連続作動装置も同様に適用することもでき
る。このような連続作動装置であっても、対象物に対し
て均一に作動させることができる。同様に、対象物には
被刺繍物１４８を適用したが、刺繍するための物に限ら
ず、裁断したり彩色したりする物（例えば、型紙）等の
ように、連続的に作動させて目的の形状を得る物を適用
してもよい。すなわち、本発明は平面的な一定形状をな
す物であれば、どのようなものでも適用することができ
る。

【００８７】さらに、所定の条件を満たすか否かによっ
て、連続送りを行うか間欠送りを行うかを分けるように
構成したが、所定の条件にかかわらず、すべて連続送り
を行うように構成してもよい。すなわち、刺繍を行う場
合にも連続送りで対象物を送ることになるが、縫い針を
対象物（被刺繍物１４８）に刺してから抜くまでの時間
はごく僅かであるので、針孔を若干大径にしておけば、
針折れ等の支障なしに刺繍を行うことができる。この構
成では、所定の条件とその判別が不要になるので、手間
がかからず、また間欠送りで刺繍する場合よりも速く行
うことができる。

【００８８】そして、実施例では本発明を刺繍ミシンに
適用し、刺繍を行うとともにレーザ裁断装置による裁断
やインクジェット装置による彩色を行う構成としたが、
レーザ裁断装置のみをヘッドに設けた裁断装置や、イン
クジェット装置をヘッドに設けた彩色装置等のように、
対象物に対して連続的な作動のみを行う専用装置にも同
様に本発明を適用することができる。このような専用装
置では、所定の条件にかかわらず、すべて連続送りを行
えばよいため、対象物の裁断や彩色等の作動を素早く行
うことができる。

【００８９】その他、柄データの入力処理（図３に示す
ステップＳ１２）では、ＲＯＭ１０２に格納された柄デ
ータをそのまま入力した後、表示制御回路１０６に転送
して表示するように構成したが、あらかじめ柄データを
所定の形式で圧縮してＲＯＭ１０２に格納しておき、こ
の圧縮された柄データを読み出して演算や表示する際
に、上記圧縮された柄データを展開（復元）して演算や
表示を行うように構成してもよい。この構成では、柄デ
ータを圧縮してＲＯＭ１０２に格納することで、柄デー
タを格納するために必要な容量が大幅に抑えられる。こ
のため、必要なＲＯＭ１０２の容量を少なくすることが
でき、ひいてはモータ制御装置全体のコストを低く抑え
ることができる。ここで、圧縮方法としては、ＭＲ（mo
dified READ ）方式やＭＭＲ（modified modified REA
D）方式の符号化法、ランレングス（Run-Length）符号
化法、ＬＺ（Lempel-Ziv）符号化法、算術符号化法、Ｌ
ＺＳＳ符号化法、ＬＺＷ（Lempel-Ziv-Welch）符号化法
などの符号化法が望ましい。

【００９０】同様に、柄データを外部記憶装置１２４に
記憶しておき、電源起動時又はリセット時にあらかじめ
ＲＡＭ１０４へ柄データを転送（あるいは圧縮された柄
データを展開）し、あるいは必要に応じて外部記憶装置
にアクセスして柄データを取得するように構成してもよ
い。同様に、よく使用される基本的な柄データをＲＯＭ
１０２に記憶し、あまり使用されない柄データを外部記
憶装置１２４に記憶するように、分散して記憶する構成
としてもよい。これらの構成によれば、外部記憶装置１
２４はＲＯＭ１０２に比べて膨大な容量を有するので、
非常に多くの柄データを記憶することができる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ステッチデータ入力手段に入力されたステッチ
データの移動量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、Ｘ軸モータ
は対象物をＸ軸方向の移動量（ΔＸ）だけ移動させ、Ｙ
軸モータは対象物をＹ軸方向の移動量（ΔＹ）だけ移動
させる。この対象物の移動中に駆動信号出力手段は、任
意の時間におけるＸ軸方向とＹ軸方向の速度比がＸ軸方
向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）の比と
等しくなるように、Ｘ軸モータとＹ軸モータにそれぞれ
駆動信号を出力して同時に駆動させる構成としたので、
対象物はＸ軸方向のみやＹ軸方向のみに移動することが
なく、ある移動位置から次の移動位置に直線的にスムー
ズに移動する。したがって、対象物に連続作動装置（レ
ーザ裁断装置やインクジェット装置等）を作動させる場
合には、その作動結果がギザギザにならず、連続した滑
らかなものにすることができる。

【００９２】また、請求項２の発明によれば、駆動信号
出力手段がＸ軸パルスモータにはＸ軸方向の移動量（Δ
Ｘ）に反比例するパルス間隔で、Ｙ軸パルスモータには
Ｙ軸方向の移動量（ΔＹ）に反比例するパルス間隔でパ
ルスを出力するように構成したので、Ｘ軸パルスモータ
とＹ軸パルスモータには各移動量に反比例するパルス間
隔でパルスが送られる。このため、対象物を直線的に送
ることができ、しかもある移動位置から次の移動位置へ
送る間は等速度で送ることができる。したがって、対象
物に連続作動装置を作動させる場合には、その作動結果
をより連続した滑らかなものにすることができる。

【００９３】さらに、請求項３の発明によれば、ある移
動位置から次の移動位置へは移動量（ΔＸ１，ΔＹ１）
に基づくパルス間隔でパルスを出力し、続いて次の移動
位置から次々の移動位置へは移動量（ΔＸ２，ΔＹ２）
に基づくパルス間隔でパルスを出力するように構成した
ので、次の移動位置では対象物を停止させることなく、
連続的に、しかも等速度で送ることができる。したがっ
て、対象物が移動位置で停止することがなくなるため、
連続作動装置は一か所に連続して対象物に作動すること
もなくなる。このため、その作動結果を移動位置の前後
で連続した滑らかなものにすることができる。

【００９４】そして、請求項４の発明によれば、駆動信
号出力手段は、Ｘ軸方向とＹ軸方向のベクトル和の方向
に対してパルス数が一定になるようにパルスを出力する
構成としたので、対象物の送り速度を一定に維持するこ
とができる。したがって、ある移動位置から次の移動位
置までの単位ベクトルと、次の移動位置から次々の移動
位置までの単位ベクトルが異なる場合でも、均一な作動
結果を得ることができる。

【００９５】そして、請求項５の発明によれば、ステッ
チデータ入力手段に入力されたステッチデータの移動量
（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、駆動信号出力手段はＸ軸モ
ータとＹ軸モータの加減速パターンを速度パターン記憶
手段から取得する。この加減速パターンは、移動中の任
意の時間におけるＸ軸方向とＹ軸方向の速度比がＸ軸方
向の移動量（ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）の比と
等しくなるように選択する。その後、駆動信号出力手段
は取得した加減速パターンに従ってＸ軸モータとＹ軸モ
ータにそれぞれ駆動信号を出力する構成とした。このた
め、対象物はＸ軸方向とＹ軸方向の移動速度の比が一定
に維持され、ある移動位置から次の移動位置に直線的に
スムーズに移動する。したがって、対象物に連続作動装
置を作動させる場合には、その作動結果がギザギザにな
らず、直線的で滑らかなものにすることができる。

【００９６】それから、請求項６の発明によれば、出力
制御手段が、対象物の移動速度に基づき単位移動量当た
りの作動量が一定になるように連続作動手段の出力を制
御する構成としたので、連続作動手段が対象物に対して
行う作動量を単位移動量当たり一定に維持することがで
きる。したがって、ヘッドと対象物の間の相対的な移動
速度が変化した場合でも、その作動結果は連続した滑ら
かなものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータ制御装置の構成を示す概念図で
ある。

【図２】刺繍ミシンの全体構成を示すブロック図であ
る。

【図３】メイン処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図４】柄データの内容を示す図であって、（Ａ）には
位置関係を、（Ｂ）には柄データの構成をそれぞれ示
す。

【図５】刺繍処理の手順を示すフローチャートである。

【図６】裁断処理の手順を示すフローチャートである。

【図７】本発明のモータ制御装置における送り方法（直
線補間）を示す図であって、（Ａ）には位置関係を、
（Ｂ）にはパルス波形をそれぞれ示す。

【図８】柄の一例を示す図であって、（Ａ）には柄の内
容を、（Ｂ）には柄データの構成をそれぞれ示す。

【図９】枠移動処理の具体例を示す図であって、（Ａ）
には処理手順のフローチャートを、（Ｂ）には作動量の
算出方法をそれぞれ示す。

【図１０】枠移動処理の他の手順を示すフローチャート
である。

【図１１】メイン処理の他の手順を示すフローチャート
である。

【図１２】彩色処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１３】サーボモータを適用した場合における送り方
法（直線補間）を示す図であり、（Ａ）には加減速パタ
ーン群を、（Ｂ）には制御電圧の変化をそれぞれ示す。

【図１４】本発明のモータ制御装置における他の送り方
法（曲線補間）を示す図であって、（Ａ）には位置関係
を、（Ｂ）にはパルス波形をそれぞれ示す。

【図１５】従来のモータ制御装置でパルスモータを適用
した場合における送り方法を示す図であって、（Ａ）に
は位置関係を、（Ｂ）にはパルス波形をそれぞれ示す。

【図１６】従来のモータ制御装置でサーボモータを適用
した場合における送り方法を示す図であって、（Ａ）に
は位置関係を、（Ｂ）には制御電圧の変化をそれぞれ示
す。

【符号の説明】

１０ ステッチデータ ２０ モータ制御装置 ２２ ステッチデータ入力手段 ２４ 駆動信号出力手段 ３０ Ｘ軸モータ ４０ Ｙ軸モータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物をＸ軸方向に送るＸ軸モータと、
   前記対象物をＹ軸方向に送るＹ軸モータを備え、そのＸ
   軸モータとそのＹ軸モータによって前記対象物をＸＹ平
   面内で移動させるＸＹ移動機構のためのモータ制御装置
   であって、 ある移動位置から次の移動位置へのＸ軸方向の移動量
   （ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）を対にして記憶し
   ているステッチデータを入力するステッチデータ入力手
   段と、 前記ステッチデータ入力手段に入力されたステッチデー
   タの移動量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、同一時間内にＸ
   軸モータが対象物をＸ軸方向の移動量（ΔＸ）だけ移動
   させＹ軸モータが対象物をＹ軸方向の移動量（ΔＹ）だ
   け移動させ、かつ、移動中の任意の時間におけるＸ軸方
   向とＹ軸方向の速度比がＸ軸方向の移動量（ΔＸ）とＹ
   軸方向の移動量（ΔＹ）の比と等しくなるようにＸ軸モ
   ータとＹ軸モータにそれぞれ駆動信号を出力する駆動信
   号出力手段と、 を有することを特徴とするＸＹ移動機構のためのモータ
   制御装置。
2. 【請求項２】 対象物をＸ軸方向に送るＸ軸モータと、
   前記対象物をＹ軸方向に送るＹ軸モータを備え、そのＸ
   軸モータとそのＹ軸モータによって前記対象物をＸＹ平
   面内で移動させるＸＹ移動機構のためのモータ制御装置
   であって、 ある移動位置から次の移動位置へのＸ軸方向の移動量
   （ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）を対にして記憶し
   ているステッチデータを入力するステッチデータ入力手
   段と、 Ｘ軸方向の移動量（ΔＸ）に反比例するパルス間隔でＸ
   軸モータにパルスを出力し、Ｙ軸方向の移動量（ΔＹ）
   に反比例するパルス間隔でＹ軸モータにパルスを出力す
   る駆動信号出力手段と、 を有することを特徴とするＸＹ移動機構のためのモータ
   制御装置。
3. 【請求項３】 ある移動位置から次の移動位置への移動
   量を（ΔＸ１，ΔＹ１）とし、次の移動位置から次々の
   移動位置への移動量を（ΔＸ２，ΔＹ２）とする場合に
   おいて、 前記駆動信号出力手段は、Ｘ軸方向の移動量（ΔＸ１）
   に基づくパルス間隔でΔＸ１回パルスを出力した後に続
   けてＸ軸方向の移動量（ΔＸ２）に基づくパルス間隔で
   ΔＸ２回パルスを出力し、 Ｙ軸方向の移動量（ΔＹ１）に基づくパルス間隔でΔＹ
   １回パルスを出力した後に続けてＹ軸方向の移動量（Δ
   Ｙ２）に基づくパルス間隔でΔＹ２回パルスを出力する
   ことを特徴とする請求項２記載のＸＹ移動機構のための
   モータ制御装置。
4. 【請求項４】 前記駆動信号出力手段は、Ｘ軸モータに
   出力するパルス数の二乗と、Ｙ軸モータに出力するパル
   ス数の二乗の和が、単位時間当たり一定になるようにパ
   ルスを出力することを特徴とする請求項２記載のＸＹ移
   動機構のためのモータ制御装置。
5. 【請求項５】 対象物をＸ軸方向に送るＸ軸モータと、
   前記対象物をＹ軸方向に送るＹ軸モータを備え、そのＸ
   軸モータとそのＹ軸モータによって前記対象物をＸＹ平
   面内で移動させるＸＹ移動機構のためのモータ制御装置
   であって、 ある移動位置から次の移動位置へのＸ軸方向の移動量
   （ΔＸ）とＹ軸方向の移動量（ΔＹ）を対にして記憶し
   ているステッチデータを入力するステッチデータ入力手
   段と、 同一時間内に加速し始めた後に減速し終えるとともに、
   速度比が時間に対して不変である移動速度の加減速パタ
   ーンを、移動量（ΔＸまたはΔＹ）ごとに記憶している
   速度パターン記憶手段と、 前記ステッチデータ入力手段に入力されたステッチデー
   タの移動量（ΔＸ，ΔＹ）に対応する前記速度パターン
   記憶手段に記憶された移動速度の加減速パターンに従っ
   て、Ｘ軸モータとＹ軸モータにそれぞれ駆動信号を出力
   する駆動信号出力手段と、 を有することを特徴とするＸＹ移動機構のためのモータ
   制御装置。
6. 【請求項６】 対象物に対して連続的に作動する連続作
   動手段と、 前記対象物の移動速度に基づいて、前記連続作動手段の
   単位移動量当たりの作動量が一定になるように前記連続
   作動手段の出力を制御する出力制御手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項１，２又は５記
   載のＸＹ移動機構のためのモータ制御装置。