打刻データ作成装置及び打刻データ作成プログラム
【課題】複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合における、打刻針の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成する
【解決手段】針棒ケース７の針棒８のうち特定の針棒８に、縫針９に代えて打刻彫刻用の打刻針を装着可能とする。移送機構１８のキャリッジ１９に、被加工物Ｗを保持する打刻用保持体を取付可能とする。制御回路は、打刻データに基づいて、打刻彫刻動作を実行させる制御を行う。制御回路は、刺繍縫製用の模様データから、移送データのみを抽出して打刻データを作成する。このとき、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成する。
【解決手段】針棒ケース７の針棒８のうち特定の針棒８に、縫針９に代えて打刻彫刻用の打刻針を装着可能とする。移送機構１８のキャリッジ１９に、被加工物Ｗを保持する打刻用保持体を取付可能とする。制御回路は、打刻データに基づいて、打刻彫刻動作を実行させる制御を行う。制御回路は、刺繍縫製用の模様データから、移送データのみを抽出して打刻データを作成する。このとき、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刺繍縫製可能なミシンの針棒に打刻針を装着し、移送機構により被加工物を所定の二方向に移送させながら、前記打刻針を上下動させることにより被加工物に所望の模様を打刻彫刻する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成する打刻データ作成装置及び打刻データ作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば多色の刺繍糸による刺繍縫製動作を連続的に実行できる多針刺繍ミシンが供されている。この種の多針刺繍ミシンは、アーム部の先端に、例えば６本の針棒を備えた針棒ケースを備え、それら針棒のうち所定のものを針棒駆動機構に選択的に連結して上下駆動するように構成されている。ミシンの制御装置は、一針毎の針落ち位置（加工布の移動量）や色替え等を指示する模様データに基づいて、加工布を保持した刺繍枠を移送機構によりＸ，Ｙの二方向に移動させつつ、前記針棒駆動機構及びその他の駆動機構を制御して、多色の刺繍縫製動作を実行させる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
尚、特許文献１においては、ニードルパンチという手法を用いて、布地を装飾するために、一部の針棒に、縫製用の縫針に代えてニードルパンチ針を装着し、ニードルパンチ情報に基づいて加工布にニードルパンチを施すことが記載されている。
【０００４】
ところで、近年、例えばプラスチックや金属製の板、木材や繊維材料からなるボード等の表面に対し、打刻針を用いて、所望の写真やイラスト、文字などを打刻彫刻し、アクセサリーや調度品を製作する装置が提供されている。そして、このような打刻彫刻を自動で行う装置として、ドットインパクトプリンタの機構を応用し、複数本の打刻針を設けたプリンタヘッドをＸ方向に移動させながら、被加工物が載置された台座をＹ方向に移動させることより、被加工物の表面に所定の打刻彫刻を施すようにした打刻機が考えられている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７２５６６号公報
【特許文献２】特開２００７−８１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、上記した多針刺繍ミシンにおいて、複数本の針棒のうちの一部に、縫製用の縫針に代えて打刻針を装着することによって、多針刺繍ミシンを、打刻彫刻を行う装置として兼用できるのではないかと考えた。この場合、加工布を保持する刺繍枠に代えて、被加工物を固定的に保持する保持体を移送機構のキャリッジに取付けるようにし、打刻彫刻用の打刻データに基づいて被加工物を移動させながら、打刻針が装着された針棒を上下動することにより、被加工物の表面に前記打刻データに応じた所定の打刻彫刻を施すことができると考えられる。
【０００７】
ところで、上記のように刺繍ミシンによって打刻彫刻動作を実行させる場合に必要となる打刻データを作成するにあたり、特に、横方向に並んだ複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、その打刻データをどのように作成するかが問題となる。上記特許文献２に記載された打刻機では、ドットインパクトプリンタの機構を応用しているので、被加工物（台座）を、前後方向（紙送り方向）に１ピッチずつ順に移動させながら、打刻針を有するヘッド側をそれとは直交する横方向（印字方向）に往復移動させて打刻動作を行うように構成されている。つまり、用紙に対する印刷と同様に、横方向に１行分の打刻動作を行って、次の行に移動して１行分の打刻動作を行うことを繰返す。
【０００８】
具体例をあげると、図９に示すように、被加工物に例えば「ＷＥＬＣＯＭＥ」といった横書きの複数の文字からなる模様Ｐを打刻彫刻することを考える。この場合には、従来の打刻機では、図９（ｂ）に示すように、打刻針（ヘッド）が、例えば矢印ａ、矢印ｂ、矢印ｃ、矢印ｄ、矢印ｅ、矢印ｆ、矢印ｇの順に相対的に横方向に移動して黒塗りの部分（各文字模様Ｐの下辺部分）を打刻し、次に、縦方向に１ピッチ分ずれて次の行の打刻を行うといった順序で打刻動作が行われる。しかしながら、上記した刺繍ミシンで打刻彫刻を行う場合に、そのような打刻順を採用すると、特に隣の模様との間で横方向の空間が大きくあいている場合には、打刻針がその空間部分を横方向に相対移動（いわば空移動）する間は、打刻針の上下方向の駆動を停止させなければならない。そのため、打刻していない無駄な時間が余分にかかるという不具合がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、刺繍縫製可能なミシンを用いて被加工物に対する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成するものにあって、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合における、打刻針の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができる打刻データ作成装置及び打刻データ作成プログラムを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の打刻データ作成装置は、刺繍縫製可能なミシンの針棒に、被加工物の表面をドット単位で突き当てて彫刻するための打刻針を装着し、移送機構により前記被加工物を所定の二方向に関して移送させながら、前記打刻針を上下動させることにより前記被加工物に所望の模様を打刻彫刻する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成する打刻データ作成装置であって、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、前記模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように前記打刻データを作成する打刻データ作成手段を備えるところに特徴を有する。
【００１１】
刺繍縫製可能なミシンにおいて、針棒に打刻彫刻用の打刻針を装着し、その針棒を上下動させながら、所望の模様に対応した打刻データに基づいて移送機構を制御して、被加工物を所定の二方向に移送させることにより、被加工物に対する打刻彫刻動作が実行される。このとき、被加工物には、打刻データに対応した所望の模様が打刻彫刻される。これにて、刺繍縫製可能なミシンを、打刻彫刻を行う装置として兼用することが可能となる。
【００１２】
上記構成においては、打刻データ作成手段により、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データが作成される。これにより、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合には、模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるようになるので、打刻針が模様同士間を相対的に移動する回数を少なく済ませることができ、打刻針の全体としての駆動停止時間を少なく抑えることができる。
【００１３】
請求項２の打刻データ作成装置は、請求項１の発明において、前記打刻データ作成手段は、前記ミシンにおいて刺繍縫製を行うための模様データから、前記移送機構を駆動するための移送データのみを抽出することによって、前記打刻データを作成するところに特徴を有する。
【００１４】
請求項３の打刻データ作成装置は、請求項１又は２の発明において、前記複数の模様に対する打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段を備えるところに特徴を有する。
【００１５】
請求項４の打刻データ作成装置は、請求項１の発明において、前記打刻データ作成手段は、複数の模様を含んでいる画像データから、前記各模様を、夫々ブロック領域として抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された複数のブロック領域毎に打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段とを備えるところに特徴を有する。
【００１６】
請求項５の打刻データ作成装置は、請求項４の発明において、前記抽出手段は、前記画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理を行うことに基づいて、前記各模様を複数のブロック領域として抽出するところに特徴を有する。
【００１７】
本発明の請求項６の打刻データ作成プログラムは、請求項１から５のいずれかに記載の打刻データ作成装置の各種処理手段として、打刻データ作成装置に内蔵されたコンピュータを機能させるところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の打刻データ作成装置によれば、刺繍縫製可能なミシンを用いて被加工物に対する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成するものにあって、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成する打刻データ作成手段を備えるので、打刻針の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【００１９】
請求項２の打刻データ作成装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、刺繍模様と同じ模様の打刻彫刻を行いたい場合には、そのための打刻データを、模様データから、移送機構を駆動するための移送データのみを抽出することにより簡単に作成することができる。つまり、打刻データを初めから新規に作成することなく、刺繍縫製用の模様データを打刻データに転用することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。
【００２０】
請求項３の打刻データ作成装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、前記複数の模様に対する打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段を備えるので、複数の模様に対する打刻彫刻動作の実行順序を自動で決定することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。
【００２１】
請求項４の打刻データ作成装置によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、打刻データ作成手段は、複数の模様を含んでいる画像データから、各模様を夫々ブロック領域として抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽出された複数のブロック領域毎に打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段とを備えるので、ユーザが用意した任意の模様に関して、その画像データから容易に打刻データを作成することができる。
【００２２】
請求項５の打刻データ作成装置によれば、請求項４記載の発明の効果に加え、抽出手段は、画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理を行うことに基づいて、各模様を複数のブロック領域として抽出するので、打刻データを作成するにあたり、画像データ中の各模様をブロック領域として確実に抽出することができる。
【００２３】
請求項６の打刻データ作成プログラムによれば、打刻データ作成装置に内蔵されたコンピュータを、請求項１から５のいずれかに記載の打刻データ作成装置の各種処理手段として機能させるので、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、打刻針の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、多針刺繍ミシンの外観構成を示す斜視図
【図２】針棒ケース部分の正面図
【図３】打刻針が装着された針棒の正面図（ａ）及び縦断右側面図（ｂ）
【図４】刺繍枠が装着された状態の枠ホルダの平面図
【図５】打刻用保持体の平面図（ａ）及び縦断正面図（ｂ）
【図６】多針刺繍ミシンの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図７】打刻データの作成の処理手順を示すフローチャート
【図８】制御装置が実行する針棒制御の処理手順を示すフローチャート
【図９】本実施形態における模様Ｐに関する打刻動作順序（ａ）を、従来例における打刻動作順序（ｂ）と併せて示す図
【図１０】本発明の第２の実施形態を示すもので、打刻データ作成装置の外観構成を示す図
【図１１】ラベリング処理を説明するための図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（１）第１の実施形態
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について、図１から図９を参照しながら説明する。尚、本実施形態では、刺繍縫製可能なミシンである多針刺繍ミシンが、打刻データ作成装置としての機能を内蔵して構成される場合を具体例としている。図１は、本実施形態に係る多針刺繍ミシン１の外観構成を概略的に示している。まず、この多針刺繍ミシン１の構成について説明する。以下の説明では、図１，図２，図４に示すように、多針刺繍ミシン１の左右方向をＸ方向とし、前後方向をＹ方向としている。
【００２６】
図１に示すように、多針刺繍ミシン１は、図示しない載置台上に載置される支持台２、この支持台２の後端部から上方に延びる脚柱部３、この脚柱部３の上端部から前方に延びるアーム部４等を備えて構成される。前記支持台２は、左右部位に前方に延びる脚部２ａ，２ａを有した、上面から見て前方が開放するほぼＵ字状に構成されている。また、この支持台２には、後部中央部から前方に延びるシリンダベッド５が一体的に設けられている。このシリンダベッド５の先端上部には、針穴６ａを有する針板６が設けられ、図示はしないが、その内部には、糸捕捉釜や糸切り機構（及びピッカー）等が設けられている。
【００２７】
尚、図示は省略しているが、前記アーム部４の後側上部には、例えば６個の糸駒がセット可能な糸立て装置が設けられている。また、アーム部４の右側には、操作パネル（図示せず）が設けられている。図６にのみ図示するように、この操作パネルには、ユーザ（オペレータ）が各種の指示や選択、入力の操作を行うための複数の操作スイッチ４５や、ユーザに対して必要なメッセージ等の表示を行う液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）４６等が設けられている。
【００２８】
図２にも示すように、前記アーム部４の先端部には、針棒ケース７が左右方向（Ｘ方向）に移動可能に設けられている。図２に示すように、この針棒ケース７は、前後方向に薄型の矩形箱状をなしている。そして、その内部には、左右方向に並んで、複数本の針棒８、本実施形態の場合は６本の針棒８が上下動可能に支持されている。これら各針棒８は、図示しないコイルばねのばね力により、常時上方（図２に示す上死点（針上位置））に向けて付勢されている。
【００２９】
これら各針棒８は、その下端部が、針棒ケース７の下方に突出位置しており、その下端部には、刺繍用の縫針９が、着脱（交換）可能に取付けられている。尚、６本の針棒８を区別する場合には、右から順に、１番，２番‥と針棒番号が付される。このとき、図３にも示すように、本実施形態では、６本の針棒８のうち、左端に位置する特定の針棒８（針棒番号６番）には、縫針９に代えて打刻針１０が装着されている。この打刻針１０については後述する。
【００３０】
また、各針棒８の下部には、当該針棒８の上下動に同期して上下動する刺繍用押え足１１が設けられている。この場合、針棒番号６番の針棒８に、縫針９に代えて打刻針１０が装着された状態では、刺繍用押え足１１は取外されるようになっている。また、詳しく図示はしないが、針棒ケース７の上部側には、６本の針棒８に対応して６個の天秤が設けられている。これら各天秤は、その先端部が、針棒ケース７の前面に上下に延びて形成された６個のスリット孔１２を夫々通して前面側に突出しており、針棒８の上下動に同期して上下動（揺動）するように構成されている。また、図示はしないが、後述する針棒上下駆動機構により上下動される位置にある針棒８の後方にはワイパーが設けられている。
【００３１】
図１に示すように、この針棒ケース７には、その上端から斜め後方に延びて上部カバー１３が一体的に設けられている。この上部カバー１３には、図示しない６個の糸調子器（取付用の穴のみを示す）が設けられていると共に、上端部に位置して６個の糸切れセンサ１４が設けられている。これにて、糸立て装置にセットされた糸駒から、刺繍用の上糸が引出され、糸切れセンサ１４、糸調子器、天秤等の所定の経路を順に通され、最後に縫針９の目孔（図示せず）に通されることにより、刺繍縫製が可能となる。このとき、６本（或いは５本）の縫針９に、夫々異なる色の上糸を供給することにより、複数色の上糸による刺繍縫製動作を、自動で切替えながら連続的に行うことができる。
【００３２】
詳しく図示はしないが、前記脚柱部３には、ミシンモータ１５（図６にのみ図示）が設けられている。前記アーム部４には、周知のように、前記ミシンモータ１５により駆動される主軸や、この主軸の回転により前記針棒８等を上下動させる針棒上下駆動機構、針棒ケース７をＸ方向に移動させて針棒を選択する針棒選択機構などが設けられている。尚、前記主軸の回転により、前記糸捕捉釜も前記針棒８の上下動と同期して駆動される。
【００３３】
前記針棒上下駆動機構は、針棒８に設けられた針棒抱き１６（図３参照）に選択的に係合する上下動部材を備えている。前記針棒選択機構は、針棒選択用モータ１７（図６にのみ図示）を駆動源として針棒ケース７をＸ方向に移動させ、いずれかの針棒８（前記針穴６ａの真上位置の針棒８）を、上下動部材に係合させるように構成されている。これにて、針棒選択駆動機構が構成され、選択された１本の針棒８（及びその針棒８に対応した天秤）のみが、針棒上下駆動機構により上下駆動される。
【００３４】
そして、図１に示すように、前記支持台２上（脚柱部３の前方）には、前記シリンダベッド５のやや上部に位置して、移送機構１８（図６参照）のキャリッジ１９が設けられる。このキャリッジ１９には、刺繍縫製を施すべき加工布を保持する刺繍枠２０（図４参照）、或いは、打刻彫刻を施すべき被加工物Ｗを保持する打刻用保持体２１が着脱可能に連結される。尚、詳しく図示はしないが、加工布を保持する刺繍枠２０については、大きさや形状の相違する複数種類のものが付属品として備えられている。
【００３５】
図１，図４に示すように、前記キャリッジ１９は、Ｙ方向キャリッジ２２、このＹ方向キャリッジ２２に設けられるＸ方向キャリッジ２３、このＸ方向キャリッジ２３に取付けられる枠ホルダ２４（図４のみ図示）を備えている。詳しく図示はしないが、前記移送機構１８は、前記支持台２内に設けられＹ方向キャリッジ２２をＹ方向（前後方向）に自在に移動させるＹ方向駆動機構と、このＹ方向キャリッジ２２内に設けられ前記Ｘ方向キャリッジ２３及び枠ホルダ２４をＸ方向（左右方向）に移動させるＸ方向駆動機構とを含んでいる。刺繍枠２０或いは打刻用保持体２１は前記枠ホルダ２４により保持され、移送機構１８により所定の二方向であるＸ方向及びＹ方向に自在に移送される。
【００３６】
前記Ｙ方向キャリッジ２２は、横長な（細幅の）箱状をなし、前記支持台２の左右の脚部２ａ，２ａ間に掛け渡されるようにして左右方向（Ｘ方向）に延びている。このとき、図１に示すように、支持台２の左右の脚部２ａ，２ａの上面には、夫々前後方向（Ｙ方向）に延びるガイド溝２５が設けられている。図示はしないが、前記Ｙ方向駆動機構は、これらガイド溝２５を上下に貫通し、該ガイド溝２５に沿ってＹ方向（前後方向）に移動可能に設けられた２個の移動体を備えている。前記Ｙ方向キャリッジ２２の左右両端部が、夫々移動体の上端部に連結されている。
【００３７】
前記Ｙ方向駆動機構は、ステッピングモータからなるＹ方向駆動モータ２６（図６参照）や、タイミングプーリやタイミングベルト等からなる直線移動機構を備えて構成されている。前記Ｙ方向駆動モータ２６を駆動源として前記直線移動機構により前記移動体を自在に移動させることによって、Ｙ方向キャリッジ２２をＹ方向（前後方向）に自在に移動させる。
【００３８】
図１、図４に示すように、前記Ｘ方向キャリッジ２３は、一部がＹ方向キャリッジ２２の前面側下部から前方に突出する横長な板状をなし、該Ｙ方向キャリッジ２２にＸ方向（左右方向）にスライド移動可能に支持されている。Ｙ方向キャリッジ２２内に設けられるＸ方向駆動機構は、ステッピングモータからなるＸ方向駆動モータ２７（図６参照）や、タイミングプーリやタイミングベルト等からなる直線移動機構を備えて構成され、Ｘ方向キャリッジ２３をＸ方向（左右方向）に自在に移動させる。
【００３９】
ここで、前記Ｘ方向キャリッジ２３に取付けられる枠ホルダ２４、及び、この枠ホルダ２４に着脱可能に装着される保持体（刺繍枠２０及び打刻用保持体２１）について述べる。まず、図４を参照して刺繍枠２０について述べる。この刺繍枠２０は、丸みを帯びた矩形枠状をなす内枠２８と、この内枠２８の外周に着脱可能に嵌合される外枠２９と、内枠２８の左右両端部に取付けられた一対の連結部３０，３０とを備えている。図示はしないが、被加工物たる加工布は、内枠２８と外枠２９との間に挟まれ、内枠２８の内側でピンと張った状態に保持される。
【００４０】
前記左右一対の連結部３０，３０は、平面的に見て１８０度の回転対称的な構造を備えており、これら連結部３０には、枠ホルダ２４への装着のための係合溝３０ａ及び係合穴３０ｂが形成されている。上記のように、前記刺繍枠２０は、大きさ或いは形状（刺繍領域）の相違する複数種類が用意され、加工布の大きさや刺繍の大きさに応じて選択的に使用される。また、それら刺繍枠２０の種類に応じて、左右の幅寸法Ｌ１（連結部３０の外縁から連結部３０の外縁までの間の寸法）が相違するように設定されており、それによって、後述する検出手段により刺繍枠２０の種類（及び打刻用保持体２１かどうか）の検出が可能である。図４では、この幅寸法が一番大きな刺繍枠２０を例示している。
【００４１】
次に、前記打刻用保持体２１について述べる。図５に示すように、打刻用保持体２１は、丸みを帯びた矩形板状をなす保持部３１と、この保持部３１の左右両端部に取付けられた一対の連結部３２，３２とを備えている。前記保持部３１の板面には、矩形状をなす有底状の保持凹部３１ａが設けられている。被加工物Ｗは、予め前記保持凹部３１ａに対応した矩形板状とされて供される。被加工物Ｗは、例えばアクリル等の樹脂製の板材、アルミや真鍮等の金属製の板材、木材や合板、繊維材料を固形化したボード等であり、ユーザの所望する材料が適宜使用される。この被加工物Ｗが、前記保持凹部３１ａにほぼ密着した状態に嵌め込まれることにより、裏面側が受けられた状態で、前記打刻用保持体２１の特定の固定位置に保持される。
【００４２】
また、前記左右一対の連結部３２，３２は、やはり、平面的に見て１８０度の回転対称的な構造を備えており、これら連結部３２には、枠ホルダ２４への装着のための係合溝３２ａ及び係合穴３２ｂが形成されている。上記したように、この打刻用保持体２１の左右の幅寸法Ｌ２（連結部３２の外縁から連結部３２の外縁までの間の寸法）は、前記いずれの種類の刺繍枠２０の幅寸法Ｌ１とも相違するように設定されている。尚、この打刻用保持体２１についても、被加工物Ｗの大きさや形状等に応じて複数種類を用意しておくようにしても良い。
【００４３】
そして、上記した刺繍枠２０や打刻用保持体２１が装着（連結）される枠ホルダ２４は、以下のように構成されている。即ち、図４に示すように、この枠ホルダ２４は、前記Ｘ方向キャリッジ２３の上面部に固定的に取付けられるホルダ本体３３と、このホルダ本体３３に位置変更可能に取付けられる可動腕部３４とを備えている。可動腕部３４は、装着すべき刺繍枠２０（打刻用保持体２１を含む）の種類つまり幅寸法Ｌ１（Ｌ２）に応じて、ユーザにより左右方向に位置変更されるものである。
【００４４】
そのうちホルダ本体３３は、Ｘ方向（左右方向）に長く延びる板状をなす主部３３ａの右端部に、ほぼ直角に折曲って前方に延びる右腕部３３ｂを有している。この右腕部３３ｂの上面には、先端に位置して係合ピン３５が設けられていると共に、その後側に、連結部３０，３２の挟持用の板ばね３６が取付けられている。前記係合ピン３５は、前記刺繍枠２０の連結部３０の係合溝３０ａ、或いは、前記打刻用保持体２１の連結部３２の係合溝３２ａに係合する。
【００４５】
前記可動腕部３４は、前記右腕部３３ｂとほぼ左右対称的な形状をなし、その基端部（後端部）が、前記ホルダ本体３３の主部３３ａの左側部分の上面に重なるように取付けられる。この可動腕部３４の上面には、先端に位置して係合ピン３７が設けられていると共に、その後側に、連結部３０，３２の挟持用の板ばね３８が取付けられている。前記係合ピン３７は、前記刺繍枠２０の連結部３０の係合孔３０ｂ、或いは、前記打刻用保持体２１の連結部３２の係合孔３２ｂに係合する。
【００４６】
この可動腕部３４は、基端部（後端部）に左右方向に長い案内溝３４ａを有し、前記ホルダ本体３３の主部３３ａの上面に設けられた案内ピン３９が、その案内溝３４ａ内に係合することにより、前記ホルダ本体３３の主部３３ａに対し、左右方向にスライド移動可能に設けられている。また、図示はしないが、前記ホルダ本体３３の主部３３ａには、可動腕部３４を複数の所定位置で選択的に固定するための位置決め固定機構が設けられている。ユーザがこの位置決め固定機構を操作することにより、可動腕部３４の左右方向位置が変更可能である。
【００４７】
これにて、ユーザは、装着すべき刺繍枠２０（打刻用保持体２１）の種類（幅寸法）に応じて可動腕部３４を適切な位置に固定した状態で、刺繍枠２０或いは打刻用保持体２１を枠ホルダ２４に装着する。図４に例示するように、刺繍枠２０を装着するにあたっては、刺繍枠２０の左右の連結部３０を、夫々、可動腕部３４の板ばね３８部分、及び、右腕部３３ｂの板ばね３６部分に挟み込まれるように前方から差込む。次いで、可動腕部３４の係合ピン３７に連結部３０の係合孔３０ｂを係合させると共に、右腕部３３ｂの係合ピン３５に連結部３０の係合溝３０ａを係合させる。これにより、刺繍枠２０は、枠ホルダ２４に保持され、移送機構１８によってＸ，Ｙ方向に移動されるのである。打刻用保持体２１の場合も、同様にして枠ホルダ２４に装着することができる。
【００４８】
このとき、前記Ｘ方向キャリッジ２３には、図４、図６に示すように、可動腕部３４の位置を検出することに基づいて、装着されている刺繍枠２０（打刻用保持体２１）の種類を検出するための枠種類検出センサ４０が設けられている。図示はしないが、この枠種類検出センサ４０は、例えば回転型ポテンショメータからなり、可動腕部３４に設けられた例えば傾斜面からなる被検出部に当接する検出子を有し、可動腕部３４の左右方向位置によってその検出子の回動位置（角度）が変動することに応じて、抵抗値（出力電圧値）が変動する。
【００４９】
図６に示すように、この枠種類検出センサ４０の出力信号は後述する制御回路４１に入力され、この制御回路４１にて刺繍枠２０（打刻用保持体２１）の種類を検出（判断）する。従って、これら枠種類検出センサ４０及び制御回路４１などから、打刻用保持体２１が装着されているかどうかを検出する検出手段が構成される。
【００５０】
さて、本実施形態では、多針刺繍ミシン１は、加工布に対する６色の刺繍糸を用いた通常の刺繍縫製動作の実行が可能であると共に、打刻用保持体２１を移送機構１８によってＸ、Ｙ方向に移動させながら、被加工物Ｗの表面に対し、打刻針１０をドット単位で突き当て、所望の写真やイラスト、文字などを打刻彫刻する打刻彫刻動作の実行が可能である。上記したように、打刻彫刻動作を実行するにあたっては、図２に示すように、６本の針棒８のうち左端の針棒８（針棒番号６番）に、縫針９に代えて打刻彫刻用の打刻針１０が装着される。
【００５１】
図３にも示すように、この打刻針１０は、基端（上端部）部に針棒８に取付け可能な取付部を有し、先端（下端）が打刻彫刻に適した尖った形状をなしている。この打刻針１０は、針棒８の最下位置（下死点）において、打刻用保持体２１に保持された被加工物Ｗの表面に突き当てられるものである（加工布を貫通するものではない）から、縫針９よりも短く構成されている。
【００５２】
尚、図示はしないが、打刻針１０は、長さ寸法や太さ寸法、先端形状が互いに相違する複数種類が用意されており、そこからユーザが選択した１本の打刻針１０が針棒番号６番の針棒８に装着される。また、図２に示すように、打刻針１０が装着された針棒８については、押え足１１が取外される。針棒番号６番の針棒８に打刻針１０が装着されている場合には、刺繍縫製動作は、残りの５本（針棒番号１番から５番）の針棒８を使用して（５色の刺繍糸で）行われることは勿論である。
【００５３】
図６は、本実施形態に係る多針刺繍ミシンの電気的構成を、全体を制御する制御手段としての制御回路４１を中心にして概略的に示している。この制御回路４１は、コンピュータ（ＣＰＵ）を主体として構成され、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、外部メモリ４４が接続されている。前記ＲＯＭ４２には、刺繍縫製制御プログラム、打刻彫刻制御プログラム、打刻データ作成プログラム、各種制御用データ等が記憶されている。前記外部メモリ４４には、多数種類の刺繍縫製用の模様データや、打刻データ等が記憶されている。
【００５４】
この制御回路４１は、前記操作パネルの各種操作スイッチ４５の操作信号が入力されると共に、液晶ディスプレイ４６の表示を制御する。このとき、ユーザは、液晶ディスプレイ４６の表示を見ながら、各種操作スイッチ４５を操作することによって、縫製のモード（刺繍縫製モード、打刻彫刻モード、打刻データ作成モード等）を選択したり、所望する刺繍模様や打刻彫刻模様を選択指定したりする。
【００５５】
また、制御回路４１には、糸切れセンサ１４の検出信号、前記移送機構１８の枠種類検出センサ４０の検出信号、その他各種検出センサ４７の検出信号が入力される。そして、制御回路４１は、駆動回路４８を介して前記ミシンモータ１５を駆動制御すると共に、駆動回路４９を介して前記針棒選択用モータ１７を駆動制御する。
【００５６】
そして、制御回路４１は、駆動回路５０を介して前記移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６を駆動制御すると共に、駆動回路５１を介して前記Ｘ方向駆動モータ２７を駆動制御し、枠ホルダ２４（刺繍枠２０又は打刻用保持体２１）を自在に移動させる。更に、制御回路４１は、駆動回路５２，５３，５４を夫々介して、ピッカー（図示せず）の駆動源となるピッカーモータ５５、糸切り機構の駆動源となる糸切りモータ５６、ワイパー（図示せず）の駆動源となるワイパーモータ５７を制御し、以て糸切り動作を実行させる。
【００５７】
ここで、前述のピッカー及びワイパーを簡単に説明する。尚、糸切り機構については十分に周知の機構であるので説明は省略する。まず、ピッカーとは、刺繍縫製開始時や糸切り時に糸捕捉釜に当接するように動作する部材であって、上糸（の糸量）を一時的に確保することで、縫製開始時に、加工布の上面から上糸の糸端が出る（残る）ことを防止したり、縫針の目穴から上糸が抜けるのを防止するものである。また、ワイパーとは、糸切り機構により切断された上糸の糸端を、加工布の上面に引き上げるように動作する部材である。そして、このワイパーの動作を糸払い動作という。
【００５８】
制御回路４１は、刺繍縫製制御プログラムの実行（刺繍縫製モード）により、例えば外部メモリ４４に記憶されている刺繍縫製用の模様データの中から、ユーザが選択した模様データに基づいて、ミシンモータ１５、針棒選択用モータ１７、移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６及びＸ方向駆動モータ２７等を制御し、刺繍枠２０に保持された加工布に対する刺繍縫製動作を自動で実行させる。
【００５９】
このとき、周知のように、上記刺繍縫製用の模様データは、一針毎の針落ち位置（刺繍枠２０のＸ、Ｙ方向の移動量）を示す一針データ（移送データ）、刺繍糸の色（即ち駆動する針棒８）の切替えを指示する色替えデータ、糸切り動作を指示する糸切りデータ、縫製終了データ等を含んでいる。また、前記一針データの中には、糸切りを行わずにフィードしたり刺繍を補強したりするために、縫製（縫目形成）は行われるものの刺繍の外観に現れることのない（最終的に他の刺繍糸により隠されてしまう）下打ちデータが含まれている。
【００６０】
そして、本実施形態では、前記制御回路４１は、そのソフトウエア構成（打刻彫刻制御プログラムの実行）により、打刻データに基づいて、ミシンモータ１５、針棒選択用モータ１７、移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６及びＸ方向駆動モータ２７等を制御し、打刻用保持体２１に保持された被加工物Ｗの表面に対する打刻針１０による打刻彫刻動作を自動で実行させる（打刻彫刻モード）ことが可能に構成されている。この打刻彫刻動作は、針棒番号６番の針棒８を選択し当該針棒８（打刻針１０）を上下動させながら、針棒８の上昇時に被加工物Ｗを次の打刻点に移動させることを繰返すことにより行われる。このとき、前記打刻データは、打刻針１０による一針毎の打刻点の位置、即ち一針毎の被加工物Ｗ（打刻用保持体２１）のＸ、Ｙ方向の移動量を示す移送データの集合を主体として構成される。
【００６１】
このとき、後の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、制御回路４１は、打刻彫刻動作を実行させるにあたり、前記枠種類検出センサ４０により、前記枠ホルダ２４に対する打刻用保持体２１の装着が検出されていることを条件に、打刻彫刻動作を実行させる。つまり、打刻用保持体２１の装着が検出されていないときには、ユーザにより打刻彫刻動作の実行が指示されても、縫製動作（ミシンモータ１５の起動）を禁止する。
【００６２】
さらに、本実施形態では、これも後の作用説明（フローチャート説明）で述べるように、制御回路４１は、打刻データ作成プログラムの実行により、刺繍模様の模様データから打刻データを作成する打刻データ作成装置としての機能を兼用している。この打刻データの作成は、刺繍模様と同じ模様についての打刻彫刻を施すことができるように、当該刺繍模様の模様データから、移送機構１８を駆動するための移送データのみを抽出することにより行われる。
【００６３】
この場合、打刻データの作成（移送データの抽出）にあたっては、模様データから色替えデータや糸切りデータが省かれることは勿論、一針データのうち下打ちデータが省かれる。そして、本実施形態では、制御回路４１は、打刻データ作成プログラムの実行により打刻データを作成するにあたり、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら模様（ブロック）毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成するように構成されている。従って、制御回路４１が打刻データ作成手段として機能する。尚、刺繍模様の模様データにおいては、刺繍領域が細長い場合に、その長手方向が縫製動作の進行する方向とされるようになっており、打刻データにおいても、模様を構成する領域が細長い場合にはその長手方向が打刻動作の進行する方向とされる。
【００６４】
また、制御回路４１は、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、併せて、それら複数の模様に対する打刻彫刻を行う順番を決定するように構成されており、順序決定手段としても機能する。順序決定の手法の一例として、例えば、複数の模様（ブロック）のうち、最も左に位置する模様を順序１番目とし、左から右に向けて順に打刻彫刻が進むように順序が決定される。
【００６５】
尚、本実施形態では、制御回路４１は、枠種類検出センサ４０により打刻用保持体２１の装着が検出されているとき（打刻彫刻動作の実行時）には、刺繍縫製における固有の動作を行わない（禁止する）制御を行う。ここでいう、「刺繍縫製における固有の動作」には、例えば糸切り機構による糸の切断動作、ワイパーによる糸払い動作、糸切れセンサ１４による糸切れ検出の動作等が含まれる。また、打刻彫刻動作時の針棒８の駆動速度（主軸の回転速度）は、刺繍縫製動作時における最高速度（例えば１，０００ｒｐｍ）に比べて低速（例えば８００ｒｐｍ）に抑えることが好ましく、打刻彫刻動作時における最高速度を超える速度で針棒８を駆動することも、刺繍縫製固有の動作となる。
【００６６】
次に、上記構成の作用について、図７から図９も参照して述べる。尚、ここでは、図５及び図９に示すように、被加工物Ｗに例えば「ＷＥＬＣＯＭＥ」といった横書きの複数の文字からなる模様Ｐを打刻彫刻する場合を具体例としてあげながら説明する。上記したように、制御回路４１は、例えばユーザの選択指示により、外部メモリ４４或いはＲＯＭ４２に記憶されている刺繍縫製用の模様データから、移送機構１８を駆動するための移送データのみを抽出することにより打刻データを作成する処理を行う（打刻データ作成モード）。図７のフローチャートは、その際に制御回路４１が実行する打刻データの作成処理の手順を示している。
【００６７】
打刻データの作成にあたっては、ユーザは、各種操作スイッチ４５を操作して打刻データの作成を指示すると共に、ＲＯＭ４２或いは外部メモリ４４に記憶されている模様データのなかから所望の刺繍模様を選択しておく。まず、ステップＳ１では、選択された模様データから、一針データが１番目のものから順に読込まれる。次のステップＳ２〜Ｓ４では、ステップＳ１で読込んだデータの種類の判別がなされる。即ち、ステップＳ２では読込んだデータが縫製終了データかどうかの判断がなされる。
【００６８】
縫製終了データでない場合には（ステップＳ２にてＮｏ）、ステップＳ３にて、糸切りデータかどうかが判断される。糸切りデータであった場合には（ステップＳ３にてＹｅｓ）、ステップＳ１に戻り、次のデータの読込みが行われる。糸切りデータでない場合には（ステップＳ３にてＮｏ）、ステップＳ４にて、色替えデータかどうかが判断される。色替えデータであった場合には（ステップＳ４にてＹｅｓ）、ステップＳ１に戻り、次のデータの読込みが行われる。
【００６９】
色替えデータでない場合には（ステップＳ４にてＮｏ）、一針データ（移送データ）と判断できるので、ステップＳ５にて、その一針データがバッファに展開され、ステップＳ１に戻って次のデータの読込みが行われる。このような処理が繰返されることにより、一針毎の針落ち位置（キャリッジ１９のＸ、Ｙ方向の移動量）を示す移送データ（ステッチデータ）のみが抽出されてバッファに展開され、最後の縫製終了データが読込まれると（ステップＳ２にてＹｅｓ）、ステップＳ６にて終了データがバッファに展開される。
【００７０】
次いで、ステップＳ７では、ステッチデータがブロックデータ（模様Ｐのブロック毎に順に打刻彫刻を行うためのデータ）に変換される。またこのとき、併せて各ブロック（模様Ｐ）の打刻彫刻実行の順序が決定される。さらに、ステップＳ８にて、内部走り縫い等の下打ち用のデータが削除され、打刻データの作成処理が終了する。作成された打刻データは、例えばユーザにより所望の名称が付されて外部メモリ４４に記憶される。
【００７１】
これにより、上記刺繍模様を被加工物Ｗの表面に打刻彫刻するための、一針毎の打刻針１０の打刻位置（キャリッジ１９ひいては打刻用保持体２１のＸ、Ｙ方向の移動量）を示すデータの集合からなる打刻データが作成されるのである。このとき、図９（ａ）に示すように、「ＷＥＬＣＯＭＥ」の複数の文字模様Ｐの場合には、模様Ｐ毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように、即ち、最初に「Ｗ」の文字模様Ｐが打刻彫刻され、次に「Ｅ」の文字模様Ｐが打刻彫刻され、３番目に「Ｌ」の文字模様Ｐが打刻彫刻されるといった順序の打刻データが作成されるのである。また、刺繍縫製用の模様データを、打刻データに転用することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。
【００７２】
次に、本実施形態の多針刺繍ミシン１においては、通常の刺繍縫製動作に加えて、以下のようにして、被加工物Ｗに所望の模様の打刻彫刻を行う打刻彫刻動作を実行させることができる。打刻彫刻動作を実行させるにあたっては、ユーザは、特定の針棒８（針棒番号６番）に打刻針１０を装着すると共に、被加工物Ｗを保持させた打刻用保持体２１を、枠ホルダ２４に装着する。そして、所望の模様の打刻データの選択（読出し）を行って打刻彫刻動作をスタートさせる。
【００７３】
このとき、本実施形態では、多針刺繍ミシン１の制御回路４１は、動作を開始する（ミシンモータ１５を起動する）にあたって、図８のフローチャートに示すように、枠種類検出センサ４０の検出に基づく動作の制御を行う。即ち、動作を開始するにあたり、まずステップＳ１１では、枠種類検出センサ４０の出力信号に基づいて、保持体（刺繍枠２０及び打刻用保持体２１）の種類の認識が行われる。ステップＳ１２は、打刻用保持体２１が装着されているかどうかの判断ステップであり、どちらが装着されているかによって以下の制御が異なってくる。
【００７４】
打刻用保持体２１が装着されていないと判断された場合、つまり刺繍枠２０が装着されている場合には（ステップＳ１２にてＮｏ）、次のステップＳ１３にて、縫製終了まで、縫針９による刺繍縫製動作が実行される。縫製が終了したときには（ステップＳ１４にてＹｅｓ）、ステップＳ１５にて、糸切り動作及びワイパーによる糸払い動作が実行され、処理が終了する。尚このとき、図示はしないが、上記ステップＳ１１の認識処理において刺繍枠２０の種類まで検出することができるので、例えば、選択されている模様データの大きさが刺繍枠２０の縫製領域（図４に想像線で示す）よりも大きい場合にエラー報知を行うなど、取付けられている刺繍枠２０の種類に応じた制御を行うことができる。
【００７５】
一方、枠種類検出センサ４０出力の信号に基づいて、枠ホルダ２４に打刻用保持体２１が装着されていることが検出された場合には（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、ステップＳ１６にて、打刻針１０による打刻彫刻動作が実行される。この場合、制御回路４１は、打刻データに基づいて、移送機構１８を制御して打刻用保持体２１ひいては被加工物ＷをＸ、Ｙ方向に自在に移送させながら、針棒選択用モータ１７により、打刻針１０が装着された特定の針棒８（針棒番号６番）を選択的に駆動させることによって、打刻彫刻動作を実行させる。これにて、打刻針１０が被加工物Ｗの表面に突き当てられ、打刻データに応じた模様の打刻彫刻が施されるのである。
【００７６】
このとき、図９（ａ）に示すように、「ＷＥＬＣＯＭＥ」の複数の文字模様Ｐを打刻彫刻する場合には、上記のようにして作成された打刻データに基づいて制御が行われる。従って、まず最初に「Ｗ」の文字模様Ｐが、例えば矢印Ａ，矢印Ｂ，矢印Ｃ，矢印Ｄの順（打刻動作の進行方向）に打刻彫刻される。次に「Ｅ」の文字模様Ｐが打刻彫刻され、３番目に「Ｌ」の文字模様Ｐが打刻彫刻されるといった順序で打刻彫刻動作が実行されるのである。図９（ａ）では、打刻彫刻が完了した部分を黒塗りで示しており、３番目に「Ｌ」の文字模様Ｐの途中までが打刻彫刻された状態を示している。
【００７７】
これにて、図９（ｂ）に示した従来例の打刻機における打刻順序、つまり、打刻針が文字模様Ｐ全体に対して相対的に横方向に移動しながら打刻し、次に縦方向に１ピッチ分ずれて次の行の打刻を行うといった打刻動作順序と異なり、本実施形態では、模様Ｐ（ブロック）毎に打刻彫刻動作が順に実行されるようになる。これにより、特に隣の模様Ｐとの間で横方向の空間が大きくあいている場合に、打刻針がその空間部分を横方向に相対移動（いわば空移動）する間は、打刻針の上下方向の駆動を停止させなければならなかった従来と異なり、打刻針１０が模様Ｐ同士間を横方向に相対的に移動する回数を少なく済ませることができ、打刻針１０の全体としての駆動停止時間を少なく抑えることができる。
【００７８】
図８に戻って、縫製動作の終了が判断された（終了データが読込まれた）場合には（ステップＳ１７にてＹｅｓ）、そのまま動作が終了する。また、図示はしていないが、枠ホルダ２４に打刻用保持体２１が装着されているにも関わらず、ユーザが刺繍縫製動作を行おうとした場合や、枠ホルダ２４に刺繍枠２０が装着されているにも関わらず、ユーザが打刻彫刻動作を行おうとした場合には、エラー報知が行われる。
【００７９】
上記した制御回路４１の制御により、枠ホルダ２４に打刻用保持体２１が装着されている状態では、縫製用の縫針９が装着された針棒８（針棒番号１番から５番の針棒８）を上下駆動してしまう不具合や、刺繍縫製用の模様データに基づいて打刻彫刻の動作を行ってしまうといった不具合を未然に防止することができる。逆に、枠ホルダ２４に刺繍枠２０が装着されているときには、打刻針１０が装着された針棒８を上下駆動したり、打刻データに基づいて刺繍縫製動作を実行したりすることも防止できる。尚、これに加えて、上記したように、枠種類検出センサ４０により打刻用保持体２１の装着が検出されているときには、刺繍縫製における固有の動作が禁止される。
【００８０】
このように本実施形態によれば、特定の針棒８に打刻針１０を装着可能とすると共に、被加工物Ｗを保持する打刻用保持体２１を、打刻データに基づいて移送機構１８により移送可能に構成した。従って、加工布に対する通常の刺繍縫製動作に加えて、被加工物Ｗの表面に対する打刻彫刻動作を行うことが可能となり、多針刺繍ミシン１を、打刻彫刻を行う装置として兼用することができる。このとき、制御回路４１は、枠種類検出センサ４０により打刻用保持体２１の装着が検出されているときに、打刻彫刻動作を実行させる制御を行うので、装着されている保持体２０，２１の種類に対応しないような不適切な動作を行ってしまう不具合を効果的に防止することができる。
【００８１】
そして、本実施形態では、多針刺繍ミシン１が、模様データから移送機構１８を駆動するための移送データのみを抽出することにより打刻データを作成する機能を備える。これにより、刺繍模様と同じ模様の打刻彫刻を行いたい場合には、刺繍縫製用の模様データを、打刻データに転用することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。このとき、複数の模様Ｐを含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様Ｐ毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データが作成されるので、打刻針１０の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【００８２】
（２）第２の実施形態、その他の実施形態
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第２の実施形態について述べる。尚、この第２の実施形態においても、多針刺繍ミシン１は、打刻データに基づいて被加工物Ｗに対する打刻彫刻動作を実行することが可能に構成されている。この多針刺繍ミシン１のハードウエア構成等については、上記第１の実施形態と共通するので、第１の実施形態との共通部分については、新たな図示や詳しい説明を省略すると共に、符号を共通して使用することとし、以下、上記第１の実施形態と異なる点についてのみ述べる。
【００８３】
図１０は、この第２の実施形態に係る打刻データ作成装置７１の外観構成を示している。この打刻データ作成装置７１は、例えば汎用のパーソナルコンピュータシステム等からなり、多針刺繍ミシン１とは独立した装置として構成されている。打刻データ作成装置７１により作成された打刻データが多針刺繍ミシン１に与えられる。この打刻データ作成装置７１は、作成装置本体７２に、例えばカラーＣＲＴディスプレイからなる表示装置７３、キーボード７４及びマウス７５、カラー画像の読取りが可能なイメージスキャナ７６、例えばハードディスクドライブからなる外部記憶装置７７を接続して構成されている。
【００８４】
前記作成装置本体７２は、パーソナルコンピュータ本体からなり、詳しく図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、例えばＣＤやＤＶＤ等の記録媒体（光ディスク）に対するデータの読込み及び書込みを行う光ディスクドライブ装置７８などを備えている。打刻データ作成プログラムは、例えば外部記憶装置７７に予め記憶されていたり、或いは、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体に記録された状態で、その記録媒体が前記光ディスクドライブ装置７８にセットされて読取られる。
【００８５】
打刻データ作成プログラムの実行時には、前記表示装置７３には、打刻データを作成するための模様や必要な情報が表示され、ユーザ（オペレータ）がキーボード７４やマウス７５を操作することにより、必要な入力，指示を行う。さらには、前記イメージスキャナ７６により、打刻データを作成したい模様の原画の画像データを読込むことができる。尚、イメージスキャナ７６に代えて、デジタルカメラ等においてデジタル化された画像データ（写真等）を取込むように構成しても良い。
【００８６】
さて、前記作成装置本体７２は、打刻データ作成プログラムの実行により、ユーザが例えば前記イメージスキャナ７６により読込させた模様の原画の画像データから、当該模様を前記多針刺繍ミシン１にて打刻彫刻するための打刻データの作成処理を実行する。このとき、ユーザが、所望の模様が描かれた原画をイメージスキャナ７６にセットし、キーボード７４（或いはマウス７５）を操作して処理の開始を指示することにより、作成装置本体７２は、以下のような処理ルーチンを自動で実行する
【００８７】
即ち、まず、イメージスキャナ７６により、模様の原画の画像データを取込む画像取込みのルーチンが実行される。次に、取込まれた模様の画像データから、模様をブロック領域として抽出する抽出ルーチンが実行される。このとき、本実施形態では、画像データに複数の模様が含まれている場合には、ラベリング処理を行うことに基づいて、それら各模様が夫々ブロック領域として抽出される。
【００８８】
図１１は、ラベリング処理によるブロック領域の抽出の手法を示しており、格子状の目が一つ一つの画素を表している。ここで、イメージスキャナ７６により読取られた模様の画像データから、各画素（例えば縦横各０．１ｍｍ程度の画素）の明度が所定のしきい値で処理され、例えば、模様を構成する画素が黒レベル（ハッチングを付して示す）、背景を構成する画素が白レベルとされる（図１１（ａ）参照）。例えば画像データの左上から横方向に走査して黒レベルの画素を見つけ、当該画素に新しいラベル（番号）を付加する。次に、ラベルを付した画素の８方向に連結している黒レベルの画素に同じ番号のラベルを付加することを繰返す。これにより、図１１（ｂ）に示すように、同じラベル（番号）が付加されている画素の集合が一つのブロックとして認識され、ブロック領域の抽出が可能となる。
【００８９】
ブロック領域の抽出の処理の後に、模様（ブロック領域）毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成するルーチンが実行されると共に、それら複数の模様（ブロック領域）毎に、打刻彫刻動作を実行する順番を決定するルーチンが実行される。この場合、例えば、各ブロック領域を打刻針１０による打刻痕で埋めながら、当該ブロックの長手方向に打刻動作が進行するようにして打刻データが作成され、また、複数の模様（ブロック領域）のうち、例えば最も左に位置する模様を順序１番目とし、左から右に向けて順に打刻彫刻が進むように順序が決定される。従って、作成装置本体７２が、打刻データ作成手段、抽出手段、順序決定手段として機能する。
【００９０】
このような第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、複数の模様Ｐを含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様Ｐ毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データｇａ作成されるので、多針刺繍ミシン１にあっては打刻針１０が模様Ｐ同士間を相対的に移動する回数を少なく済ませることができ、打刻針１０の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【００９１】
また、特に本実施形態では、イメージスキャナ７６により読取った複数の模様Ｐを含んでいる画像データから、各模様Ｐを夫々ブロック領域として抽出して打刻データを作成できるので、ユーザが用意した任意の模様Ｐに関して、その画像データから容易に打刻データを作成することができる。しかも、その際のブロック領域の抽出の処理を、画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理に基づいて行うので、打刻データを作成するにあたり、画像データ中の各模様Ｐをブロック領域として確実に抽出することができる利点も得ることができる。
【００９２】
尚、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な拡張、変更が可能である。
上記各実施形態では、打刻データ作成装置を、多針刺繍ミシン１の制御回路４１を兼用したり、汎用のパーソナルコンピュータを用いて構成したが、刺繍縫製可能なミシンに直接的に接続された、或いはネットワーク等を介して接続された装置として構成したり、打刻データ作成の専用機として構成したりしても良い。そして、上記各実施形態では、打刻データの作成を、コンピュータがほとんど自動で行う構成としたが、例えば、画像データからの複数の模様（ブロック領域）の抽出や、打刻動作の進行方向の設定、打刻順序の決定などをユーザ（オペレータ）の入力操作により行なうようにしても良い。
【００９３】
その他、刺繍縫製可能なミシンの構成としても、種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、針棒ケース７に設けられる針棒８の本数についても、９本や１２本などであっても良く、さらには１本の針棒を備える刺繍ミシンであっても、縫針と打刻針とを付替えることにより、打刻彫刻動作の実行が可能である。先端の太さや形状の相違する複数種類の打刻針１０を使い分けながら打刻彫刻を行う構成としても良い。多針刺繍ミシン１の全体構成や、移送機構１８（キャリッジ１９）の構成、打刻用保持体２１の構成等についても、種々の変更が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【符号の説明】
【００９４】
１ 多針刺繍ミシン（打刻データ作成装置）
４ アーム部
７ 針棒ケース
８ 針棒
９ 縫針
１０ 打刻針
１５ ミシンモータ
１７ 針棒選択用モータ
１８ 移送機構
１９ キャリッジ
２１ 打刻用保持体
２５ Ｙ方向駆動モータ
２６ Ｘ方向駆動モータ
４０ 枠種類検出センサ
４１ 制御回路（打刻データ作成手段、順序決定手段）
７１ 打刻データ作成装置
７２ 作成装置本体（打刻データ作成手段、抽出手段、順序決定手段）
７６ イメージスキャナ
Ｐ 模様
Ｗ 被加工物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刺繍縫製可能なミシンの針棒に打刻針を装着し、移送機構により被加工物を所定の二方向に移送させながら、前記打刻針を上下動させることにより被加工物に所望の模様を打刻彫刻する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成する打刻データ作成装置及び打刻データ作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば多色の刺繍糸による刺繍縫製動作を連続的に実行できる多針刺繍ミシンが供されている。この種の多針刺繍ミシンは、アーム部の先端に、例えば６本の針棒を備えた針棒ケースを備え、それら針棒のうち所定のものを針棒駆動機構に選択的に連結して上下駆動するように構成されている。ミシンの制御装置は、一針毎の針落ち位置（加工布の移動量）や色替え等を指示する模様データに基づいて、加工布を保持した刺繍枠を移送機構によりＸ，Ｙの二方向に移動させつつ、前記針棒駆動機構及びその他の駆動機構を制御して、多色の刺繍縫製動作を実行させる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
尚、特許文献１においては、ニードルパンチという手法を用いて、布地を装飾するために、一部の針棒に、縫製用の縫針に代えてニードルパンチ針を装着し、ニードルパンチ情報に基づいて加工布にニードルパンチを施すことが記載されている。
【０００４】
ところで、近年、例えばプラスチックや金属製の板、木材や繊維材料からなるボード等の表面に対し、打刻針を用いて、所望の写真やイラスト、文字などを打刻彫刻し、アクセサリーや調度品を製作する装置が提供されている。そして、このような打刻彫刻を自動で行う装置として、ドットインパクトプリンタの機構を応用し、複数本の打刻針を設けたプリンタヘッドをＸ方向に移動させながら、被加工物が載置された台座をＹ方向に移動させることより、被加工物の表面に所定の打刻彫刻を施すようにした打刻機が考えられている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７２５６６号公報
【特許文献２】特開２００７−８１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、上記した多針刺繍ミシンにおいて、複数本の針棒のうちの一部に、縫製用の縫針に代えて打刻針を装着することによって、多針刺繍ミシンを、打刻彫刻を行う装置として兼用できるのではないかと考えた。この場合、加工布を保持する刺繍枠に代えて、被加工物を固定的に保持する保持体を移送機構のキャリッジに取付けるようにし、打刻彫刻用の打刻データに基づいて被加工物を移動させながら、打刻針が装着された針棒を上下動することにより、被加工物の表面に前記打刻データに応じた所定の打刻彫刻を施すことができると考えられる。
【０００７】
ところで、上記のように刺繍ミシンによって打刻彫刻動作を実行させる場合に必要となる打刻データを作成するにあたり、特に、横方向に並んだ複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、その打刻データをどのように作成するかが問題となる。上記特許文献２に記載された打刻機では、ドットインパクトプリンタの機構を応用しているので、被加工物（台座）を、前後方向（紙送り方向）に１ピッチずつ順に移動させながら、打刻針を有するヘッド側をそれとは直交する横方向（印字方向）に往復移動させて打刻動作を行うように構成されている。つまり、用紙に対する印刷と同様に、横方向に１行分の打刻動作を行って、次の行に移動して１行分の打刻動作を行うことを繰返す。
【０００８】
具体例をあげると、図９に示すように、被加工物に例えば「ＷＥＬＣＯＭＥ」といった横書きの複数の文字からなる模様Ｐを打刻彫刻することを考える。この場合には、従来の打刻機では、図９（ｂ）に示すように、打刻針（ヘッド）が、例えば矢印ａ、矢印ｂ、矢印ｃ、矢印ｄ、矢印ｅ、矢印ｆ、矢印ｇの順に相対的に横方向に移動して黒塗りの部分（各文字模様Ｐの下辺部分）を打刻し、次に、縦方向に１ピッチ分ずれて次の行の打刻を行うといった順序で打刻動作が行われる。しかしながら、上記した刺繍ミシンで打刻彫刻を行う場合に、そのような打刻順を採用すると、特に隣の模様との間で横方向の空間が大きくあいている場合には、打刻針がその空間部分を横方向に相対移動（いわば空移動）する間は、打刻針の上下方向の駆動を停止させなければならない。そのため、打刻していない無駄な時間が余分にかかるという不具合がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、刺繍縫製可能なミシンを用いて被加工物に対する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成するものにあって、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合における、打刻針の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができる打刻データ作成装置及び打刻データ作成プログラムを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の打刻データ作成装置は、刺繍縫製可能なミシンの針棒に、被加工物の表面をドット単位で突き当てて彫刻するための打刻針を装着し、移送機構により前記被加工物を所定の二方向に関して移送させながら、前記打刻針を上下動させることにより前記被加工物に所望の模様を打刻彫刻する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成する打刻データ作成装置であって、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、前記模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように前記打刻データを作成する打刻データ作成手段を備えるところに特徴を有する。
【００１１】
刺繍縫製可能なミシンにおいて、針棒に打刻彫刻用の打刻針を装着し、その針棒を上下動させながら、所望の模様に対応した打刻データに基づいて移送機構を制御して、被加工物を所定の二方向に移送させることにより、被加工物に対する打刻彫刻動作が実行される。このとき、被加工物には、打刻データに対応した所望の模様が打刻彫刻される。これにて、刺繍縫製可能なミシンを、打刻彫刻を行う装置として兼用することが可能となる。
【００１２】
上記構成においては、打刻データ作成手段により、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データが作成される。これにより、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合には、模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるようになるので、打刻針が模様同士間を相対的に移動する回数を少なく済ませることができ、打刻針の全体としての駆動停止時間を少なく抑えることができる。
【００１３】
請求項２の打刻データ作成装置は、請求項１の発明において、前記打刻データ作成手段は、前記ミシンにおいて刺繍縫製を行うための模様データから、前記移送機構を駆動するための移送データのみを抽出することによって、前記打刻データを作成するところに特徴を有する。
【００１４】
請求項３の打刻データ作成装置は、請求項１又は２の発明において、前記複数の模様に対する打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段を備えるところに特徴を有する。
【００１５】
請求項４の打刻データ作成装置は、請求項１の発明において、前記打刻データ作成手段は、複数の模様を含んでいる画像データから、前記各模様を、夫々ブロック領域として抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された複数のブロック領域毎に打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段とを備えるところに特徴を有する。
【００１６】
請求項５の打刻データ作成装置は、請求項４の発明において、前記抽出手段は、前記画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理を行うことに基づいて、前記各模様を複数のブロック領域として抽出するところに特徴を有する。
【００１７】
本発明の請求項６の打刻データ作成プログラムは、請求項１から５のいずれかに記載の打刻データ作成装置の各種処理手段として、打刻データ作成装置に内蔵されたコンピュータを機能させるところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の打刻データ作成装置によれば、刺繍縫製可能なミシンを用いて被加工物に対する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成するものにあって、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成する打刻データ作成手段を備えるので、打刻針の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【００１９】
請求項２の打刻データ作成装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、刺繍模様と同じ模様の打刻彫刻を行いたい場合には、そのための打刻データを、模様データから、移送機構を駆動するための移送データのみを抽出することにより簡単に作成することができる。つまり、打刻データを初めから新規に作成することなく、刺繍縫製用の模様データを打刻データに転用することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。
【００２０】
請求項３の打刻データ作成装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、前記複数の模様に対する打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段を備えるので、複数の模様に対する打刻彫刻動作の実行順序を自動で決定することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。
【００２１】
請求項４の打刻データ作成装置によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、打刻データ作成手段は、複数の模様を含んでいる画像データから、各模様を夫々ブロック領域として抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽出された複数のブロック領域毎に打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段とを備えるので、ユーザが用意した任意の模様に関して、その画像データから容易に打刻データを作成することができる。
【００２２】
請求項５の打刻データ作成装置によれば、請求項４記載の発明の効果に加え、抽出手段は、画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理を行うことに基づいて、各模様を複数のブロック領域として抽出するので、打刻データを作成するにあたり、画像データ中の各模様をブロック領域として確実に抽出することができる。
【００２３】
請求項６の打刻データ作成プログラムによれば、打刻データ作成装置に内蔵されたコンピュータを、請求項１から５のいずれかに記載の打刻データ作成装置の各種処理手段として機能させるので、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、打刻針の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、多針刺繍ミシンの外観構成を示す斜視図
【図２】針棒ケース部分の正面図
【図３】打刻針が装着された針棒の正面図（ａ）及び縦断右側面図（ｂ）
【図４】刺繍枠が装着された状態の枠ホルダの平面図
【図５】打刻用保持体の平面図（ａ）及び縦断正面図（ｂ）
【図６】多針刺繍ミシンの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図７】打刻データの作成の処理手順を示すフローチャート
【図８】制御装置が実行する針棒制御の処理手順を示すフローチャート
【図９】本実施形態における模様Ｐに関する打刻動作順序（ａ）を、従来例における打刻動作順序（ｂ）と併せて示す図
【図１０】本発明の第２の実施形態を示すもので、打刻データ作成装置の外観構成を示す図
【図１１】ラベリング処理を説明するための図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（１）第１の実施形態
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について、図１から図９を参照しながら説明する。尚、本実施形態では、刺繍縫製可能なミシンである多針刺繍ミシンが、打刻データ作成装置としての機能を内蔵して構成される場合を具体例としている。図１は、本実施形態に係る多針刺繍ミシン１の外観構成を概略的に示している。まず、この多針刺繍ミシン１の構成について説明する。以下の説明では、図１，図２，図４に示すように、多針刺繍ミシン１の左右方向をＸ方向とし、前後方向をＹ方向としている。
【００２６】
図１に示すように、多針刺繍ミシン１は、図示しない載置台上に載置される支持台２、この支持台２の後端部から上方に延びる脚柱部３、この脚柱部３の上端部から前方に延びるアーム部４等を備えて構成される。前記支持台２は、左右部位に前方に延びる脚部２ａ，２ａを有した、上面から見て前方が開放するほぼＵ字状に構成されている。また、この支持台２には、後部中央部から前方に延びるシリンダベッド５が一体的に設けられている。このシリンダベッド５の先端上部には、針穴６ａを有する針板６が設けられ、図示はしないが、その内部には、糸捕捉釜や糸切り機構（及びピッカー）等が設けられている。
【００２７】
尚、図示は省略しているが、前記アーム部４の後側上部には、例えば６個の糸駒がセット可能な糸立て装置が設けられている。また、アーム部４の右側には、操作パネル（図示せず）が設けられている。図６にのみ図示するように、この操作パネルには、ユーザ（オペレータ）が各種の指示や選択、入力の操作を行うための複数の操作スイッチ４５や、ユーザに対して必要なメッセージ等の表示を行う液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）４６等が設けられている。
【００２８】
図２にも示すように、前記アーム部４の先端部には、針棒ケース７が左右方向（Ｘ方向）に移動可能に設けられている。図２に示すように、この針棒ケース７は、前後方向に薄型の矩形箱状をなしている。そして、その内部には、左右方向に並んで、複数本の針棒８、本実施形態の場合は６本の針棒８が上下動可能に支持されている。これら各針棒８は、図示しないコイルばねのばね力により、常時上方（図２に示す上死点（針上位置））に向けて付勢されている。
【００２９】
これら各針棒８は、その下端部が、針棒ケース７の下方に突出位置しており、その下端部には、刺繍用の縫針９が、着脱（交換）可能に取付けられている。尚、６本の針棒８を区別する場合には、右から順に、１番，２番‥と針棒番号が付される。このとき、図３にも示すように、本実施形態では、６本の針棒８のうち、左端に位置する特定の針棒８（針棒番号６番）には、縫針９に代えて打刻針１０が装着されている。この打刻針１０については後述する。
【００３０】
また、各針棒８の下部には、当該針棒８の上下動に同期して上下動する刺繍用押え足１１が設けられている。この場合、針棒番号６番の針棒８に、縫針９に代えて打刻針１０が装着された状態では、刺繍用押え足１１は取外されるようになっている。また、詳しく図示はしないが、針棒ケース７の上部側には、６本の針棒８に対応して６個の天秤が設けられている。これら各天秤は、その先端部が、針棒ケース７の前面に上下に延びて形成された６個のスリット孔１２を夫々通して前面側に突出しており、針棒８の上下動に同期して上下動（揺動）するように構成されている。また、図示はしないが、後述する針棒上下駆動機構により上下動される位置にある針棒８の後方にはワイパーが設けられている。
【００３１】
図１に示すように、この針棒ケース７には、その上端から斜め後方に延びて上部カバー１３が一体的に設けられている。この上部カバー１３には、図示しない６個の糸調子器（取付用の穴のみを示す）が設けられていると共に、上端部に位置して６個の糸切れセンサ１４が設けられている。これにて、糸立て装置にセットされた糸駒から、刺繍用の上糸が引出され、糸切れセンサ１４、糸調子器、天秤等の所定の経路を順に通され、最後に縫針９の目孔（図示せず）に通されることにより、刺繍縫製が可能となる。このとき、６本（或いは５本）の縫針９に、夫々異なる色の上糸を供給することにより、複数色の上糸による刺繍縫製動作を、自動で切替えながら連続的に行うことができる。
【００３２】
詳しく図示はしないが、前記脚柱部３には、ミシンモータ１５（図６にのみ図示）が設けられている。前記アーム部４には、周知のように、前記ミシンモータ１５により駆動される主軸や、この主軸の回転により前記針棒８等を上下動させる針棒上下駆動機構、針棒ケース７をＸ方向に移動させて針棒を選択する針棒選択機構などが設けられている。尚、前記主軸の回転により、前記糸捕捉釜も前記針棒８の上下動と同期して駆動される。
【００３３】
前記針棒上下駆動機構は、針棒８に設けられた針棒抱き１６（図３参照）に選択的に係合する上下動部材を備えている。前記針棒選択機構は、針棒選択用モータ１７（図６にのみ図示）を駆動源として針棒ケース７をＸ方向に移動させ、いずれかの針棒８（前記針穴６ａの真上位置の針棒８）を、上下動部材に係合させるように構成されている。これにて、針棒選択駆動機構が構成され、選択された１本の針棒８（及びその針棒８に対応した天秤）のみが、針棒上下駆動機構により上下駆動される。
【００３４】
そして、図１に示すように、前記支持台２上（脚柱部３の前方）には、前記シリンダベッド５のやや上部に位置して、移送機構１８（図６参照）のキャリッジ１９が設けられる。このキャリッジ１９には、刺繍縫製を施すべき加工布を保持する刺繍枠２０（図４参照）、或いは、打刻彫刻を施すべき被加工物Ｗを保持する打刻用保持体２１が着脱可能に連結される。尚、詳しく図示はしないが、加工布を保持する刺繍枠２０については、大きさや形状の相違する複数種類のものが付属品として備えられている。
【００３５】
図１，図４に示すように、前記キャリッジ１９は、Ｙ方向キャリッジ２２、このＹ方向キャリッジ２２に設けられるＸ方向キャリッジ２３、このＸ方向キャリッジ２３に取付けられる枠ホルダ２４（図４のみ図示）を備えている。詳しく図示はしないが、前記移送機構１８は、前記支持台２内に設けられＹ方向キャリッジ２２をＹ方向（前後方向）に自在に移動させるＹ方向駆動機構と、このＹ方向キャリッジ２２内に設けられ前記Ｘ方向キャリッジ２３及び枠ホルダ２４をＸ方向（左右方向）に移動させるＸ方向駆動機構とを含んでいる。刺繍枠２０或いは打刻用保持体２１は前記枠ホルダ２４により保持され、移送機構１８により所定の二方向であるＸ方向及びＹ方向に自在に移送される。
【００３６】
前記Ｙ方向キャリッジ２２は、横長な（細幅の）箱状をなし、前記支持台２の左右の脚部２ａ，２ａ間に掛け渡されるようにして左右方向（Ｘ方向）に延びている。このとき、図１に示すように、支持台２の左右の脚部２ａ，２ａの上面には、夫々前後方向（Ｙ方向）に延びるガイド溝２５が設けられている。図示はしないが、前記Ｙ方向駆動機構は、これらガイド溝２５を上下に貫通し、該ガイド溝２５に沿ってＹ方向（前後方向）に移動可能に設けられた２個の移動体を備えている。前記Ｙ方向キャリッジ２２の左右両端部が、夫々移動体の上端部に連結されている。
【００３７】
前記Ｙ方向駆動機構は、ステッピングモータからなるＹ方向駆動モータ２６（図６参照）や、タイミングプーリやタイミングベルト等からなる直線移動機構を備えて構成されている。前記Ｙ方向駆動モータ２６を駆動源として前記直線移動機構により前記移動体を自在に移動させることによって、Ｙ方向キャリッジ２２をＹ方向（前後方向）に自在に移動させる。
【００３８】
図１、図４に示すように、前記Ｘ方向キャリッジ２３は、一部がＹ方向キャリッジ２２の前面側下部から前方に突出する横長な板状をなし、該Ｙ方向キャリッジ２２にＸ方向（左右方向）にスライド移動可能に支持されている。Ｙ方向キャリッジ２２内に設けられるＸ方向駆動機構は、ステッピングモータからなるＸ方向駆動モータ２７（図６参照）や、タイミングプーリやタイミングベルト等からなる直線移動機構を備えて構成され、Ｘ方向キャリッジ２３をＸ方向（左右方向）に自在に移動させる。
【００３９】
ここで、前記Ｘ方向キャリッジ２３に取付けられる枠ホルダ２４、及び、この枠ホルダ２４に着脱可能に装着される保持体（刺繍枠２０及び打刻用保持体２１）について述べる。まず、図４を参照して刺繍枠２０について述べる。この刺繍枠２０は、丸みを帯びた矩形枠状をなす内枠２８と、この内枠２８の外周に着脱可能に嵌合される外枠２９と、内枠２８の左右両端部に取付けられた一対の連結部３０，３０とを備えている。図示はしないが、被加工物たる加工布は、内枠２８と外枠２９との間に挟まれ、内枠２８の内側でピンと張った状態に保持される。
【００４０】
前記左右一対の連結部３０，３０は、平面的に見て１８０度の回転対称的な構造を備えており、これら連結部３０には、枠ホルダ２４への装着のための係合溝３０ａ及び係合穴３０ｂが形成されている。上記のように、前記刺繍枠２０は、大きさ或いは形状（刺繍領域）の相違する複数種類が用意され、加工布の大きさや刺繍の大きさに応じて選択的に使用される。また、それら刺繍枠２０の種類に応じて、左右の幅寸法Ｌ１（連結部３０の外縁から連結部３０の外縁までの間の寸法）が相違するように設定されており、それによって、後述する検出手段により刺繍枠２０の種類（及び打刻用保持体２１かどうか）の検出が可能である。図４では、この幅寸法が一番大きな刺繍枠２０を例示している。
【００４１】
次に、前記打刻用保持体２１について述べる。図５に示すように、打刻用保持体２１は、丸みを帯びた矩形板状をなす保持部３１と、この保持部３１の左右両端部に取付けられた一対の連結部３２，３２とを備えている。前記保持部３１の板面には、矩形状をなす有底状の保持凹部３１ａが設けられている。被加工物Ｗは、予め前記保持凹部３１ａに対応した矩形板状とされて供される。被加工物Ｗは、例えばアクリル等の樹脂製の板材、アルミや真鍮等の金属製の板材、木材や合板、繊維材料を固形化したボード等であり、ユーザの所望する材料が適宜使用される。この被加工物Ｗが、前記保持凹部３１ａにほぼ密着した状態に嵌め込まれることにより、裏面側が受けられた状態で、前記打刻用保持体２１の特定の固定位置に保持される。
【００４２】
また、前記左右一対の連結部３２，３２は、やはり、平面的に見て１８０度の回転対称的な構造を備えており、これら連結部３２には、枠ホルダ２４への装着のための係合溝３２ａ及び係合穴３２ｂが形成されている。上記したように、この打刻用保持体２１の左右の幅寸法Ｌ２（連結部３２の外縁から連結部３２の外縁までの間の寸法）は、前記いずれの種類の刺繍枠２０の幅寸法Ｌ１とも相違するように設定されている。尚、この打刻用保持体２１についても、被加工物Ｗの大きさや形状等に応じて複数種類を用意しておくようにしても良い。
【００４３】
そして、上記した刺繍枠２０や打刻用保持体２１が装着（連結）される枠ホルダ２４は、以下のように構成されている。即ち、図４に示すように、この枠ホルダ２４は、前記Ｘ方向キャリッジ２３の上面部に固定的に取付けられるホルダ本体３３と、このホルダ本体３３に位置変更可能に取付けられる可動腕部３４とを備えている。可動腕部３４は、装着すべき刺繍枠２０（打刻用保持体２１を含む）の種類つまり幅寸法Ｌ１（Ｌ２）に応じて、ユーザにより左右方向に位置変更されるものである。
【００４４】
そのうちホルダ本体３３は、Ｘ方向（左右方向）に長く延びる板状をなす主部３３ａの右端部に、ほぼ直角に折曲って前方に延びる右腕部３３ｂを有している。この右腕部３３ｂの上面には、先端に位置して係合ピン３５が設けられていると共に、その後側に、連結部３０，３２の挟持用の板ばね３６が取付けられている。前記係合ピン３５は、前記刺繍枠２０の連結部３０の係合溝３０ａ、或いは、前記打刻用保持体２１の連結部３２の係合溝３２ａに係合する。
【００４５】
前記可動腕部３４は、前記右腕部３３ｂとほぼ左右対称的な形状をなし、その基端部（後端部）が、前記ホルダ本体３３の主部３３ａの左側部分の上面に重なるように取付けられる。この可動腕部３４の上面には、先端に位置して係合ピン３７が設けられていると共に、その後側に、連結部３０，３２の挟持用の板ばね３８が取付けられている。前記係合ピン３７は、前記刺繍枠２０の連結部３０の係合孔３０ｂ、或いは、前記打刻用保持体２１の連結部３２の係合孔３２ｂに係合する。
【００４６】
この可動腕部３４は、基端部（後端部）に左右方向に長い案内溝３４ａを有し、前記ホルダ本体３３の主部３３ａの上面に設けられた案内ピン３９が、その案内溝３４ａ内に係合することにより、前記ホルダ本体３３の主部３３ａに対し、左右方向にスライド移動可能に設けられている。また、図示はしないが、前記ホルダ本体３３の主部３３ａには、可動腕部３４を複数の所定位置で選択的に固定するための位置決め固定機構が設けられている。ユーザがこの位置決め固定機構を操作することにより、可動腕部３４の左右方向位置が変更可能である。
【００４７】
これにて、ユーザは、装着すべき刺繍枠２０（打刻用保持体２１）の種類（幅寸法）に応じて可動腕部３４を適切な位置に固定した状態で、刺繍枠２０或いは打刻用保持体２１を枠ホルダ２４に装着する。図４に例示するように、刺繍枠２０を装着するにあたっては、刺繍枠２０の左右の連結部３０を、夫々、可動腕部３４の板ばね３８部分、及び、右腕部３３ｂの板ばね３６部分に挟み込まれるように前方から差込む。次いで、可動腕部３４の係合ピン３７に連結部３０の係合孔３０ｂを係合させると共に、右腕部３３ｂの係合ピン３５に連結部３０の係合溝３０ａを係合させる。これにより、刺繍枠２０は、枠ホルダ２４に保持され、移送機構１８によってＸ，Ｙ方向に移動されるのである。打刻用保持体２１の場合も、同様にして枠ホルダ２４に装着することができる。
【００４８】
このとき、前記Ｘ方向キャリッジ２３には、図４、図６に示すように、可動腕部３４の位置を検出することに基づいて、装着されている刺繍枠２０（打刻用保持体２１）の種類を検出するための枠種類検出センサ４０が設けられている。図示はしないが、この枠種類検出センサ４０は、例えば回転型ポテンショメータからなり、可動腕部３４に設けられた例えば傾斜面からなる被検出部に当接する検出子を有し、可動腕部３４の左右方向位置によってその検出子の回動位置（角度）が変動することに応じて、抵抗値（出力電圧値）が変動する。
【００４９】
図６に示すように、この枠種類検出センサ４０の出力信号は後述する制御回路４１に入力され、この制御回路４１にて刺繍枠２０（打刻用保持体２１）の種類を検出（判断）する。従って、これら枠種類検出センサ４０及び制御回路４１などから、打刻用保持体２１が装着されているかどうかを検出する検出手段が構成される。
【００５０】
さて、本実施形態では、多針刺繍ミシン１は、加工布に対する６色の刺繍糸を用いた通常の刺繍縫製動作の実行が可能であると共に、打刻用保持体２１を移送機構１８によってＸ、Ｙ方向に移動させながら、被加工物Ｗの表面に対し、打刻針１０をドット単位で突き当て、所望の写真やイラスト、文字などを打刻彫刻する打刻彫刻動作の実行が可能である。上記したように、打刻彫刻動作を実行するにあたっては、図２に示すように、６本の針棒８のうち左端の針棒８（針棒番号６番）に、縫針９に代えて打刻彫刻用の打刻針１０が装着される。
【００５１】
図３にも示すように、この打刻針１０は、基端（上端部）部に針棒８に取付け可能な取付部を有し、先端（下端）が打刻彫刻に適した尖った形状をなしている。この打刻針１０は、針棒８の最下位置（下死点）において、打刻用保持体２１に保持された被加工物Ｗの表面に突き当てられるものである（加工布を貫通するものではない）から、縫針９よりも短く構成されている。
【００５２】
尚、図示はしないが、打刻針１０は、長さ寸法や太さ寸法、先端形状が互いに相違する複数種類が用意されており、そこからユーザが選択した１本の打刻針１０が針棒番号６番の針棒８に装着される。また、図２に示すように、打刻針１０が装着された針棒８については、押え足１１が取外される。針棒番号６番の針棒８に打刻針１０が装着されている場合には、刺繍縫製動作は、残りの５本（針棒番号１番から５番）の針棒８を使用して（５色の刺繍糸で）行われることは勿論である。
【００５３】
図６は、本実施形態に係る多針刺繍ミシンの電気的構成を、全体を制御する制御手段としての制御回路４１を中心にして概略的に示している。この制御回路４１は、コンピュータ（ＣＰＵ）を主体として構成され、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、外部メモリ４４が接続されている。前記ＲＯＭ４２には、刺繍縫製制御プログラム、打刻彫刻制御プログラム、打刻データ作成プログラム、各種制御用データ等が記憶されている。前記外部メモリ４４には、多数種類の刺繍縫製用の模様データや、打刻データ等が記憶されている。
【００５４】
この制御回路４１は、前記操作パネルの各種操作スイッチ４５の操作信号が入力されると共に、液晶ディスプレイ４６の表示を制御する。このとき、ユーザは、液晶ディスプレイ４６の表示を見ながら、各種操作スイッチ４５を操作することによって、縫製のモード（刺繍縫製モード、打刻彫刻モード、打刻データ作成モード等）を選択したり、所望する刺繍模様や打刻彫刻模様を選択指定したりする。
【００５５】
また、制御回路４１には、糸切れセンサ１４の検出信号、前記移送機構１８の枠種類検出センサ４０の検出信号、その他各種検出センサ４７の検出信号が入力される。そして、制御回路４１は、駆動回路４８を介して前記ミシンモータ１５を駆動制御すると共に、駆動回路４９を介して前記針棒選択用モータ１７を駆動制御する。
【００５６】
そして、制御回路４１は、駆動回路５０を介して前記移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６を駆動制御すると共に、駆動回路５１を介して前記Ｘ方向駆動モータ２７を駆動制御し、枠ホルダ２４（刺繍枠２０又は打刻用保持体２１）を自在に移動させる。更に、制御回路４１は、駆動回路５２，５３，５４を夫々介して、ピッカー（図示せず）の駆動源となるピッカーモータ５５、糸切り機構の駆動源となる糸切りモータ５６、ワイパー（図示せず）の駆動源となるワイパーモータ５７を制御し、以て糸切り動作を実行させる。
【００５７】
ここで、前述のピッカー及びワイパーを簡単に説明する。尚、糸切り機構については十分に周知の機構であるので説明は省略する。まず、ピッカーとは、刺繍縫製開始時や糸切り時に糸捕捉釜に当接するように動作する部材であって、上糸（の糸量）を一時的に確保することで、縫製開始時に、加工布の上面から上糸の糸端が出る（残る）ことを防止したり、縫針の目穴から上糸が抜けるのを防止するものである。また、ワイパーとは、糸切り機構により切断された上糸の糸端を、加工布の上面に引き上げるように動作する部材である。そして、このワイパーの動作を糸払い動作という。
【００５８】
制御回路４１は、刺繍縫製制御プログラムの実行（刺繍縫製モード）により、例えば外部メモリ４４に記憶されている刺繍縫製用の模様データの中から、ユーザが選択した模様データに基づいて、ミシンモータ１５、針棒選択用モータ１７、移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６及びＸ方向駆動モータ２７等を制御し、刺繍枠２０に保持された加工布に対する刺繍縫製動作を自動で実行させる。
【００５９】
このとき、周知のように、上記刺繍縫製用の模様データは、一針毎の針落ち位置（刺繍枠２０のＸ、Ｙ方向の移動量）を示す一針データ（移送データ）、刺繍糸の色（即ち駆動する針棒８）の切替えを指示する色替えデータ、糸切り動作を指示する糸切りデータ、縫製終了データ等を含んでいる。また、前記一針データの中には、糸切りを行わずにフィードしたり刺繍を補強したりするために、縫製（縫目形成）は行われるものの刺繍の外観に現れることのない（最終的に他の刺繍糸により隠されてしまう）下打ちデータが含まれている。
【００６０】
そして、本実施形態では、前記制御回路４１は、そのソフトウエア構成（打刻彫刻制御プログラムの実行）により、打刻データに基づいて、ミシンモータ１５、針棒選択用モータ１７、移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６及びＸ方向駆動モータ２７等を制御し、打刻用保持体２１に保持された被加工物Ｗの表面に対する打刻針１０による打刻彫刻動作を自動で実行させる（打刻彫刻モード）ことが可能に構成されている。この打刻彫刻動作は、針棒番号６番の針棒８を選択し当該針棒８（打刻針１０）を上下動させながら、針棒８の上昇時に被加工物Ｗを次の打刻点に移動させることを繰返すことにより行われる。このとき、前記打刻データは、打刻針１０による一針毎の打刻点の位置、即ち一針毎の被加工物Ｗ（打刻用保持体２１）のＸ、Ｙ方向の移動量を示す移送データの集合を主体として構成される。
【００６１】
このとき、後の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、制御回路４１は、打刻彫刻動作を実行させるにあたり、前記枠種類検出センサ４０により、前記枠ホルダ２４に対する打刻用保持体２１の装着が検出されていることを条件に、打刻彫刻動作を実行させる。つまり、打刻用保持体２１の装着が検出されていないときには、ユーザにより打刻彫刻動作の実行が指示されても、縫製動作（ミシンモータ１５の起動）を禁止する。
【００６２】
さらに、本実施形態では、これも後の作用説明（フローチャート説明）で述べるように、制御回路４１は、打刻データ作成プログラムの実行により、刺繍模様の模様データから打刻データを作成する打刻データ作成装置としての機能を兼用している。この打刻データの作成は、刺繍模様と同じ模様についての打刻彫刻を施すことができるように、当該刺繍模様の模様データから、移送機構１８を駆動するための移送データのみを抽出することにより行われる。
【００６３】
この場合、打刻データの作成（移送データの抽出）にあたっては、模様データから色替えデータや糸切りデータが省かれることは勿論、一針データのうち下打ちデータが省かれる。そして、本実施形態では、制御回路４１は、打刻データ作成プログラムの実行により打刻データを作成するにあたり、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら模様（ブロック）毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成するように構成されている。従って、制御回路４１が打刻データ作成手段として機能する。尚、刺繍模様の模様データにおいては、刺繍領域が細長い場合に、その長手方向が縫製動作の進行する方向とされるようになっており、打刻データにおいても、模様を構成する領域が細長い場合にはその長手方向が打刻動作の進行する方向とされる。
【００６４】
また、制御回路４１は、複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、併せて、それら複数の模様に対する打刻彫刻を行う順番を決定するように構成されており、順序決定手段としても機能する。順序決定の手法の一例として、例えば、複数の模様（ブロック）のうち、最も左に位置する模様を順序１番目とし、左から右に向けて順に打刻彫刻が進むように順序が決定される。
【００６５】
尚、本実施形態では、制御回路４１は、枠種類検出センサ４０により打刻用保持体２１の装着が検出されているとき（打刻彫刻動作の実行時）には、刺繍縫製における固有の動作を行わない（禁止する）制御を行う。ここでいう、「刺繍縫製における固有の動作」には、例えば糸切り機構による糸の切断動作、ワイパーによる糸払い動作、糸切れセンサ１４による糸切れ検出の動作等が含まれる。また、打刻彫刻動作時の針棒８の駆動速度（主軸の回転速度）は、刺繍縫製動作時における最高速度（例えば１，０００ｒｐｍ）に比べて低速（例えば８００ｒｐｍ）に抑えることが好ましく、打刻彫刻動作時における最高速度を超える速度で針棒８を駆動することも、刺繍縫製固有の動作となる。
【００６６】
次に、上記構成の作用について、図７から図９も参照して述べる。尚、ここでは、図５及び図９に示すように、被加工物Ｗに例えば「ＷＥＬＣＯＭＥ」といった横書きの複数の文字からなる模様Ｐを打刻彫刻する場合を具体例としてあげながら説明する。上記したように、制御回路４１は、例えばユーザの選択指示により、外部メモリ４４或いはＲＯＭ４２に記憶されている刺繍縫製用の模様データから、移送機構１８を駆動するための移送データのみを抽出することにより打刻データを作成する処理を行う（打刻データ作成モード）。図７のフローチャートは、その際に制御回路４１が実行する打刻データの作成処理の手順を示している。
【００６７】
打刻データの作成にあたっては、ユーザは、各種操作スイッチ４５を操作して打刻データの作成を指示すると共に、ＲＯＭ４２或いは外部メモリ４４に記憶されている模様データのなかから所望の刺繍模様を選択しておく。まず、ステップＳ１では、選択された模様データから、一針データが１番目のものから順に読込まれる。次のステップＳ２〜Ｓ４では、ステップＳ１で読込んだデータの種類の判別がなされる。即ち、ステップＳ２では読込んだデータが縫製終了データかどうかの判断がなされる。
【００６８】
縫製終了データでない場合には（ステップＳ２にてＮｏ）、ステップＳ３にて、糸切りデータかどうかが判断される。糸切りデータであった場合には（ステップＳ３にてＹｅｓ）、ステップＳ１に戻り、次のデータの読込みが行われる。糸切りデータでない場合には（ステップＳ３にてＮｏ）、ステップＳ４にて、色替えデータかどうかが判断される。色替えデータであった場合には（ステップＳ４にてＹｅｓ）、ステップＳ１に戻り、次のデータの読込みが行われる。
【００６９】
色替えデータでない場合には（ステップＳ４にてＮｏ）、一針データ（移送データ）と判断できるので、ステップＳ５にて、その一針データがバッファに展開され、ステップＳ１に戻って次のデータの読込みが行われる。このような処理が繰返されることにより、一針毎の針落ち位置（キャリッジ１９のＸ、Ｙ方向の移動量）を示す移送データ（ステッチデータ）のみが抽出されてバッファに展開され、最後の縫製終了データが読込まれると（ステップＳ２にてＹｅｓ）、ステップＳ６にて終了データがバッファに展開される。
【００７０】
次いで、ステップＳ７では、ステッチデータがブロックデータ（模様Ｐのブロック毎に順に打刻彫刻を行うためのデータ）に変換される。またこのとき、併せて各ブロック（模様Ｐ）の打刻彫刻実行の順序が決定される。さらに、ステップＳ８にて、内部走り縫い等の下打ち用のデータが削除され、打刻データの作成処理が終了する。作成された打刻データは、例えばユーザにより所望の名称が付されて外部メモリ４４に記憶される。
【００７１】
これにより、上記刺繍模様を被加工物Ｗの表面に打刻彫刻するための、一針毎の打刻針１０の打刻位置（キャリッジ１９ひいては打刻用保持体２１のＸ、Ｙ方向の移動量）を示すデータの集合からなる打刻データが作成されるのである。このとき、図９（ａ）に示すように、「ＷＥＬＣＯＭＥ」の複数の文字模様Ｐの場合には、模様Ｐ毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように、即ち、最初に「Ｗ」の文字模様Ｐが打刻彫刻され、次に「Ｅ」の文字模様Ｐが打刻彫刻され、３番目に「Ｌ」の文字模様Ｐが打刻彫刻されるといった順序の打刻データが作成されるのである。また、刺繍縫製用の模様データを、打刻データに転用することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。
【００７２】
次に、本実施形態の多針刺繍ミシン１においては、通常の刺繍縫製動作に加えて、以下のようにして、被加工物Ｗに所望の模様の打刻彫刻を行う打刻彫刻動作を実行させることができる。打刻彫刻動作を実行させるにあたっては、ユーザは、特定の針棒８（針棒番号６番）に打刻針１０を装着すると共に、被加工物Ｗを保持させた打刻用保持体２１を、枠ホルダ２４に装着する。そして、所望の模様の打刻データの選択（読出し）を行って打刻彫刻動作をスタートさせる。
【００７３】
このとき、本実施形態では、多針刺繍ミシン１の制御回路４１は、動作を開始する（ミシンモータ１５を起動する）にあたって、図８のフローチャートに示すように、枠種類検出センサ４０の検出に基づく動作の制御を行う。即ち、動作を開始するにあたり、まずステップＳ１１では、枠種類検出センサ４０の出力信号に基づいて、保持体（刺繍枠２０及び打刻用保持体２１）の種類の認識が行われる。ステップＳ１２は、打刻用保持体２１が装着されているかどうかの判断ステップであり、どちらが装着されているかによって以下の制御が異なってくる。
【００７４】
打刻用保持体２１が装着されていないと判断された場合、つまり刺繍枠２０が装着されている場合には（ステップＳ１２にてＮｏ）、次のステップＳ１３にて、縫製終了まで、縫針９による刺繍縫製動作が実行される。縫製が終了したときには（ステップＳ１４にてＹｅｓ）、ステップＳ１５にて、糸切り動作及びワイパーによる糸払い動作が実行され、処理が終了する。尚このとき、図示はしないが、上記ステップＳ１１の認識処理において刺繍枠２０の種類まで検出することができるので、例えば、選択されている模様データの大きさが刺繍枠２０の縫製領域（図４に想像線で示す）よりも大きい場合にエラー報知を行うなど、取付けられている刺繍枠２０の種類に応じた制御を行うことができる。
【００７５】
一方、枠種類検出センサ４０出力の信号に基づいて、枠ホルダ２４に打刻用保持体２１が装着されていることが検出された場合には（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、ステップＳ１６にて、打刻針１０による打刻彫刻動作が実行される。この場合、制御回路４１は、打刻データに基づいて、移送機構１８を制御して打刻用保持体２１ひいては被加工物ＷをＸ、Ｙ方向に自在に移送させながら、針棒選択用モータ１７により、打刻針１０が装着された特定の針棒８（針棒番号６番）を選択的に駆動させることによって、打刻彫刻動作を実行させる。これにて、打刻針１０が被加工物Ｗの表面に突き当てられ、打刻データに応じた模様の打刻彫刻が施されるのである。
【００７６】
このとき、図９（ａ）に示すように、「ＷＥＬＣＯＭＥ」の複数の文字模様Ｐを打刻彫刻する場合には、上記のようにして作成された打刻データに基づいて制御が行われる。従って、まず最初に「Ｗ」の文字模様Ｐが、例えば矢印Ａ，矢印Ｂ，矢印Ｃ，矢印Ｄの順（打刻動作の進行方向）に打刻彫刻される。次に「Ｅ」の文字模様Ｐが打刻彫刻され、３番目に「Ｌ」の文字模様Ｐが打刻彫刻されるといった順序で打刻彫刻動作が実行されるのである。図９（ａ）では、打刻彫刻が完了した部分を黒塗りで示しており、３番目に「Ｌ」の文字模様Ｐの途中までが打刻彫刻された状態を示している。
【００７７】
これにて、図９（ｂ）に示した従来例の打刻機における打刻順序、つまり、打刻針が文字模様Ｐ全体に対して相対的に横方向に移動しながら打刻し、次に縦方向に１ピッチ分ずれて次の行の打刻を行うといった打刻動作順序と異なり、本実施形態では、模様Ｐ（ブロック）毎に打刻彫刻動作が順に実行されるようになる。これにより、特に隣の模様Ｐとの間で横方向の空間が大きくあいている場合に、打刻針がその空間部分を横方向に相対移動（いわば空移動）する間は、打刻針の上下方向の駆動を停止させなければならなかった従来と異なり、打刻針１０が模様Ｐ同士間を横方向に相対的に移動する回数を少なく済ませることができ、打刻針１０の全体としての駆動停止時間を少なく抑えることができる。
【００７８】
図８に戻って、縫製動作の終了が判断された（終了データが読込まれた）場合には（ステップＳ１７にてＹｅｓ）、そのまま動作が終了する。また、図示はしていないが、枠ホルダ２４に打刻用保持体２１が装着されているにも関わらず、ユーザが刺繍縫製動作を行おうとした場合や、枠ホルダ２４に刺繍枠２０が装着されているにも関わらず、ユーザが打刻彫刻動作を行おうとした場合には、エラー報知が行われる。
【００７９】
上記した制御回路４１の制御により、枠ホルダ２４に打刻用保持体２１が装着されている状態では、縫製用の縫針９が装着された針棒８（針棒番号１番から５番の針棒８）を上下駆動してしまう不具合や、刺繍縫製用の模様データに基づいて打刻彫刻の動作を行ってしまうといった不具合を未然に防止することができる。逆に、枠ホルダ２４に刺繍枠２０が装着されているときには、打刻針１０が装着された針棒８を上下駆動したり、打刻データに基づいて刺繍縫製動作を実行したりすることも防止できる。尚、これに加えて、上記したように、枠種類検出センサ４０により打刻用保持体２１の装着が検出されているときには、刺繍縫製における固有の動作が禁止される。
【００８０】
このように本実施形態によれば、特定の針棒８に打刻針１０を装着可能とすると共に、被加工物Ｗを保持する打刻用保持体２１を、打刻データに基づいて移送機構１８により移送可能に構成した。従って、加工布に対する通常の刺繍縫製動作に加えて、被加工物Ｗの表面に対する打刻彫刻動作を行うことが可能となり、多針刺繍ミシン１を、打刻彫刻を行う装置として兼用することができる。このとき、制御回路４１は、枠種類検出センサ４０により打刻用保持体２１の装着が検出されているときに、打刻彫刻動作を実行させる制御を行うので、装着されている保持体２０，２１の種類に対応しないような不適切な動作を行ってしまう不具合を効果的に防止することができる。
【００８１】
そして、本実施形態では、多針刺繍ミシン１が、模様データから移送機構１８を駆動するための移送データのみを抽出することにより打刻データを作成する機能を備える。これにより、刺繍模様と同じ模様の打刻彫刻を行いたい場合には、刺繍縫製用の模様データを、打刻データに転用することができ、打刻データの作成の処理を簡単に済ませることができる。このとき、複数の模様Ｐを含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様Ｐ毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データが作成されるので、打刻針１０の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【００８２】
（２）第２の実施形態、その他の実施形態
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第２の実施形態について述べる。尚、この第２の実施形態においても、多針刺繍ミシン１は、打刻データに基づいて被加工物Ｗに対する打刻彫刻動作を実行することが可能に構成されている。この多針刺繍ミシン１のハードウエア構成等については、上記第１の実施形態と共通するので、第１の実施形態との共通部分については、新たな図示や詳しい説明を省略すると共に、符号を共通して使用することとし、以下、上記第１の実施形態と異なる点についてのみ述べる。
【００８３】
図１０は、この第２の実施形態に係る打刻データ作成装置７１の外観構成を示している。この打刻データ作成装置７１は、例えば汎用のパーソナルコンピュータシステム等からなり、多針刺繍ミシン１とは独立した装置として構成されている。打刻データ作成装置７１により作成された打刻データが多針刺繍ミシン１に与えられる。この打刻データ作成装置７１は、作成装置本体７２に、例えばカラーＣＲＴディスプレイからなる表示装置７３、キーボード７４及びマウス７５、カラー画像の読取りが可能なイメージスキャナ７６、例えばハードディスクドライブからなる外部記憶装置７７を接続して構成されている。
【００８４】
前記作成装置本体７２は、パーソナルコンピュータ本体からなり、詳しく図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、例えばＣＤやＤＶＤ等の記録媒体（光ディスク）に対するデータの読込み及び書込みを行う光ディスクドライブ装置７８などを備えている。打刻データ作成プログラムは、例えば外部記憶装置７７に予め記憶されていたり、或いは、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体に記録された状態で、その記録媒体が前記光ディスクドライブ装置７８にセットされて読取られる。
【００８５】
打刻データ作成プログラムの実行時には、前記表示装置７３には、打刻データを作成するための模様や必要な情報が表示され、ユーザ（オペレータ）がキーボード７４やマウス７５を操作することにより、必要な入力，指示を行う。さらには、前記イメージスキャナ７６により、打刻データを作成したい模様の原画の画像データを読込むことができる。尚、イメージスキャナ７６に代えて、デジタルカメラ等においてデジタル化された画像データ（写真等）を取込むように構成しても良い。
【００８６】
さて、前記作成装置本体７２は、打刻データ作成プログラムの実行により、ユーザが例えば前記イメージスキャナ７６により読込させた模様の原画の画像データから、当該模様を前記多針刺繍ミシン１にて打刻彫刻するための打刻データの作成処理を実行する。このとき、ユーザが、所望の模様が描かれた原画をイメージスキャナ７６にセットし、キーボード７４（或いはマウス７５）を操作して処理の開始を指示することにより、作成装置本体７２は、以下のような処理ルーチンを自動で実行する
【００８７】
即ち、まず、イメージスキャナ７６により、模様の原画の画像データを取込む画像取込みのルーチンが実行される。次に、取込まれた模様の画像データから、模様をブロック領域として抽出する抽出ルーチンが実行される。このとき、本実施形態では、画像データに複数の模様が含まれている場合には、ラベリング処理を行うことに基づいて、それら各模様が夫々ブロック領域として抽出される。
【００８８】
図１１は、ラベリング処理によるブロック領域の抽出の手法を示しており、格子状の目が一つ一つの画素を表している。ここで、イメージスキャナ７６により読取られた模様の画像データから、各画素（例えば縦横各０．１ｍｍ程度の画素）の明度が所定のしきい値で処理され、例えば、模様を構成する画素が黒レベル（ハッチングを付して示す）、背景を構成する画素が白レベルとされる（図１１（ａ）参照）。例えば画像データの左上から横方向に走査して黒レベルの画素を見つけ、当該画素に新しいラベル（番号）を付加する。次に、ラベルを付した画素の８方向に連結している黒レベルの画素に同じ番号のラベルを付加することを繰返す。これにより、図１１（ｂ）に示すように、同じラベル（番号）が付加されている画素の集合が一つのブロックとして認識され、ブロック領域の抽出が可能となる。
【００８９】
ブロック領域の抽出の処理の後に、模様（ブロック領域）毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データを作成するルーチンが実行されると共に、それら複数の模様（ブロック領域）毎に、打刻彫刻動作を実行する順番を決定するルーチンが実行される。この場合、例えば、各ブロック領域を打刻針１０による打刻痕で埋めながら、当該ブロックの長手方向に打刻動作が進行するようにして打刻データが作成され、また、複数の模様（ブロック領域）のうち、例えば最も左に位置する模様を順序１番目とし、左から右に向けて順に打刻彫刻が進むように順序が決定される。従って、作成装置本体７２が、打刻データ作成手段、抽出手段、順序決定手段として機能する。
【００９０】
このような第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、複数の模様Ｐを含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、それら複数の模様Ｐ毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように打刻データｇａ作成されるので、多針刺繍ミシン１にあっては打刻針１０が模様Ｐ同士間を相対的に移動する回数を少なく済ませることができ、打刻針１０の無駄な駆動停止時間を少なくした効率的な打刻データを作成することができるという優れた効果を得ることができる。
【００９１】
また、特に本実施形態では、イメージスキャナ７６により読取った複数の模様Ｐを含んでいる画像データから、各模様Ｐを夫々ブロック領域として抽出して打刻データを作成できるので、ユーザが用意した任意の模様Ｐに関して、その画像データから容易に打刻データを作成することができる。しかも、その際のブロック領域の抽出の処理を、画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理に基づいて行うので、打刻データを作成するにあたり、画像データ中の各模様Ｐをブロック領域として確実に抽出することができる利点も得ることができる。
【００９２】
尚、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な拡張、変更が可能である。
上記各実施形態では、打刻データ作成装置を、多針刺繍ミシン１の制御回路４１を兼用したり、汎用のパーソナルコンピュータを用いて構成したが、刺繍縫製可能なミシンに直接的に接続された、或いはネットワーク等を介して接続された装置として構成したり、打刻データ作成の専用機として構成したりしても良い。そして、上記各実施形態では、打刻データの作成を、コンピュータがほとんど自動で行う構成としたが、例えば、画像データからの複数の模様（ブロック領域）の抽出や、打刻動作の進行方向の設定、打刻順序の決定などをユーザ（オペレータ）の入力操作により行なうようにしても良い。
【００９３】
その他、刺繍縫製可能なミシンの構成としても、種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、針棒ケース７に設けられる針棒８の本数についても、９本や１２本などであっても良く、さらには１本の針棒を備える刺繍ミシンであっても、縫針と打刻針とを付替えることにより、打刻彫刻動作の実行が可能である。先端の太さや形状の相違する複数種類の打刻針１０を使い分けながら打刻彫刻を行う構成としても良い。多針刺繍ミシン１の全体構成や、移送機構１８（キャリッジ１９）の構成、打刻用保持体２１の構成等についても、種々の変更が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【符号の説明】
【００９４】
１ 多針刺繍ミシン（打刻データ作成装置）
４ アーム部
７ 針棒ケース
８ 針棒
９ 縫針
１０ 打刻針
１５ ミシンモータ
１７ 針棒選択用モータ
１８ 移送機構
１９ キャリッジ
２１ 打刻用保持体
２５ Ｙ方向駆動モータ
２６ Ｘ方向駆動モータ
４０ 枠種類検出センサ
４１ 制御回路（打刻データ作成手段、順序決定手段）
７１ 打刻データ作成装置
７２ 作成装置本体（打刻データ作成手段、抽出手段、順序決定手段）
７６ イメージスキャナ
Ｐ 模様
Ｗ 被加工物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刺繍縫製可能なミシンの針棒に、被加工物の表面をドット単位で突き当てて彫刻するための打刻針を装着し、移送機構により前記被加工物を所定の二方向に関して移送させながら、前記打刻針を上下動させることにより前記被加工物に所望の模様を打刻彫刻する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成する打刻データ作成装置であって、
複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、前記模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように前記打刻データを作成する打刻データ作成手段を備えることを特徴とする打刻データ作成装置。
【請求項２】
前記打刻データ作成手段は、前記ミシンにおいて刺繍縫製を行うための模様データから、前記移送機構を駆動するための移送データのみを抽出することによって、前記打刻データを作成することを特徴とする請求項１記載の打刻データ作成装置。
【請求項３】
前記複数の模様に対する打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の打刻データ作成装置。
【請求項４】
前記打刻データ作成手段は、複数の模様を含んでいる画像データから、前記各模様を、夫々ブロック領域として抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された複数のブロック領域毎に打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の打刻データ作成装置。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理を行うことに基づいて、前記各模様を複数のブロック領域として抽出することを特徴とする請求項４記載の打刻データ作成装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の打刻データ作成装置の各種処理手段として、打刻データ作成装置に内蔵されたコンピュータを機能させるための打刻データ作成プログラム。
【請求項１】
刺繍縫製可能なミシンの針棒に、被加工物の表面をドット単位で突き当てて彫刻するための打刻針を装着し、移送機構により前記被加工物を所定の二方向に関して移送させながら、前記打刻針を上下動させることにより前記被加工物に所望の模様を打刻彫刻する打刻彫刻動作を実行するための打刻データを作成する打刻データ作成装置であって、
複数の模様を含んだ打刻彫刻動作を行う場合に、前記模様毎に打刻彫刻動作が順に実行されるように前記打刻データを作成する打刻データ作成手段を備えることを特徴とする打刻データ作成装置。
【請求項２】
前記打刻データ作成手段は、前記ミシンにおいて刺繍縫製を行うための模様データから、前記移送機構を駆動するための移送データのみを抽出することによって、前記打刻データを作成することを特徴とする請求項１記載の打刻データ作成装置。
【請求項３】
前記複数の模様に対する打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の打刻データ作成装置。
【請求項４】
前記打刻データ作成手段は、複数の模様を含んでいる画像データから、前記各模様を、夫々ブロック領域として抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された複数のブロック領域毎に打刻彫刻動作を実行する順番を決定する順序決定手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の打刻データ作成装置。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記画像データ中の各画素に対してラベルを付与するラベリング処理を行うことに基づいて、前記各模様を複数のブロック領域として抽出することを特徴とする請求項４記載の打刻データ作成装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の打刻データ作成装置の各種処理手段として、打刻データ作成装置に内蔵されたコンピュータを機能させるための打刻データ作成プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２２２７２８（Ｐ２０１０−２２２７２８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７０２５４（Ｐ２００９−７０２５４）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【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２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【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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