JP2002096250A - スクリーン印刷用スキージの自動研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手作業による研磨作業を一切必要とすること
なく、スキージの完全自動化による研磨を可能にしたス
クリーン印刷用スキージの自動研磨装置を得る。 【解決手段】 複数の研磨前のスキージ２をホルダー部
３側を下向きにし、当該ホルダー３を各ストッカー５に
保持した状態で縦列配置されるスキージ収納ステージ１
と、スキージ収納ステージ１の一端側に対峙するスキー
ジ受渡し位置と、スキージ研磨位置とに移動可能である
スキージ研磨ステージ１６と、スキージ収納ステージ１
から研磨前のスキージ２をスキージ受渡し位置のスキー
ジ研磨ステージ１６に受渡し、及びスキージ受渡し位置
のスキージ研磨ステージ１６から研磨後のスキージ２を
スキージ収納ステージ１へ再収納するロボットアーム
９，１３と、スキージ研磨位置の上部に配置されスキー
ジの高さを検出する一対のセンサー２９ａ，２９ｂを備
えた昇降可能の回転研磨砥石２６とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディスクの
ディスプレイ面に印刷表示するためのスクリーン印刷用
スキージの自動研磨装置に関し、詳しくは、収納ステー
ジから研磨前のスキージをロボットアームで研磨ステー
ジへセットし、スキージを研磨砥石により研磨を行い、
研磨後のスキージをロボットアームで収納ステージへ再
び収納する完全自動化を可能にした自動研磨装置に係わ
るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＣＤやＤＶＤ等のディスクのデ
ィスプレイ面に印刷を行う方法としてスクリーン印刷に
よる方法がある。このスクリーン印刷は、メッシュ状の
スクリーン上に滴下したインキをスキージを用いて刷り
込むことによってディスク面に所定の印刷が行える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インキを刷
り込むためのスキージはゴム質のようなやや弾力性を有
する例えばポリウレタン樹脂の成形材から製作されてお
り、スクリーンに対してスキージはエッジ部を利用して
インキを刷り込むので、スキージの繰り返しの使用によ
ってエッジ部が摩耗することになる。この場合、摩耗し
たスキージは回転する砥石によって一本ずつ手作業によ
って研磨し再利用される。

【０００４】この際、摩耗したスキージは湾曲の大きさ
の状態や使用可能な長さがまちまちであるため、許容範
囲を定めた管理値から個々のスキージの研磨量を判断し
ながら一人の作業者によって研磨作業を行わう必要があ
るので、一本のスキージを研磨するのに多くの時間と手
数を必要とし効率の非常に低い方法であった。

【０００５】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、手作業による研磨作業を一切必
要とすることなく、スキージの完全自動化による研磨を
可能にしたスクリーン印刷用スキージの自動研磨装置を
得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明によるスクリーン印刷用スキージの自動研磨装
置は、スキージを各ストッカーに保持されるようにした
スキージ収納ステージと、スキージ収納ステージに隣接
するスキージ受渡し位置とスキージ研磨位置とに移動可
能であるスキージ研磨ステージと、スキージ収納ステー
ジから研磨前のスキージをスキージ研磨ステージに受渡
し及びスキージ研磨ステージから研磨後のスキージをス
キージ収納ステージへ再収納するロボットアームと、ス
キージ研磨位置の上部に配置され、昇降可能の回転研磨
砥石とから構成したものである。

【０００７】上述した自動研磨装置によれば、ロボット
アームによりスキージ収納ステージから取り出された研
磨前のスキージは、スキージ受渡し位置に待機している
スキージ研磨ステージにセットされた後、スキージ研磨
ステージがスキージ研磨位置に移動する。ここで、回転
研磨砥石が下降し、砥石最下面のスキージ研磨面への接
触はセンサーにより検出される。この後、回転動作する
回転研磨砥石に対してスキージ研磨ステージが移動しス
キージの研磨面が研磨される。この研磨操作は必要に応
じて数回行われる。かくして、研磨後のスキージと共に
スキージ研磨ステージはスキージ受渡し位置に移動し、
研磨後のスキージがロボットアームによってスキージ収
納ステージに再び収納される。

【０００８】また、本発明による自動研磨装置は、回転
研磨砥石の砥石最下面と同一高さに、回転研磨砥石と一
体に昇降するセンサーが配置され、センサーによりスキ
ージの高さを検出するようにしている。

【０００９】また、本発明による自動研磨装置は、ロボ
ットアームがスキージの胴部を面方向から挟み付けて保
持する一対のクランプ部を有し、少なくとも一方のクラ
ンプ部はスキージを爪挟みして保持する構造を備えてい
る。

【００１０】また、本発明による自動研磨装置は、スキ
ージ研磨ステージにスキージが保持された状態では、ス
キージが垂直向きにセットされると共に、ホルダー部が
線接触されて保持する構造を備えている。

【００１１】また、本発明による自動研磨装置は、スキ
ージ研磨ステージにスキージがセットされた状態では、
スキージの研磨される面に対して回転研磨砥石が平行に
当たるようにしている。

【００１２】また、本発明による自動研磨装置は、スキ
ージ研磨ステージにセットされセンサーで検出されたス
キージの高さが使用可能限度以下の場合には、ロボット
アームにより廃棄シュートに排出されるようにしてい
る。

【００１３】さらに、本発明による自動研磨装置は、ロ
ボットアームが一対備えられ、一方のロボットアームが
スキージ収納ステージからスキージ研磨ステージへの供
給用として機能し、他方のロボットアームがスキージ研
磨ステージからスキージ収納ステージへの収納用として
機能される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるスクリーン印
刷用スキージの自動研磨装置の実施の形態を図面を参照
して説明する。

【００１５】図１は自動研磨装置の全体の正面図、図２
は同じく側面図である。符号１が自動研磨装置のスキー
ジ収納ステージであり、このスキージ収納ステージ１に
スキージ２が１つずつ一列に収納される。

【００１６】スキージ２は図３に示すように金属製のホ
ルダー部３と、このホルダー部３に一端部が挟持される
ようにして固定されたスキージ部４とから構成され、ス
キージ部４はゴム質のようなやや弾力性を有する例えば
ポリウレタン樹脂の成形材から製作されている。また、
スキージ部４はホルダー部３に対し角度θ₁ （本例では
２０°）傾くように設定されている。

【００１７】詳しくは、スキージ収納ステージ１には図
４に示すように傾斜状の凹面からなるストッカー５が形
成され、このストッカー５にスキージ２のホルダー部３
を傾斜面に沿って収納される。これにより、スキージ２
のスキージ部４がストッカー５から突き出た状態でほぼ
垂直向きの姿勢で収納される。

【００１８】上述したスキージ収納ステージ１に沿って
その上方には支柱６，６に支持されるようにしてガイド
レール７が水平に横架されている。このガイドレール７
には当該ガイドレール７に沿って移動するスライダー８
を介して昇降動作する第１のロボットアーム９が懸下さ
れ、このアーム９の先端部にスキージ部４を挟持する一
対のハンド１０ａ，１０ｂを有し、一方のハンド１０ａ
には鉤状の爪部１１（図４参照）が形成されている。こ
の第１のロボットアーム９に隣接してスライダー１２を
介して昇降動作する第２のロボットアーム１３が懸下さ
れ、このアーム１３の先端部にスキージ部４を挟持する
一対のハンド１４ａ，１４ｂを有し、一方のハンド１４
ａに鉤状の爪部１５が形成されている。

【００１９】尚、第１のロボットアーム９は主にスキー
ジ収納ステージ１から研磨加工前のスキージ２を後述す
るスキージ研磨ステージ１６へ搬送する操作に用いら
れ、第２のロボットアーム１３は主にスキージ研磨ステ
ージ１６から研磨加工後のスキージ２をスキージ収納ス
テージ１へ再び収納する操作に用いられる。

【００２０】さて、スキージ収納ステージ１の端部に隣
接するスキージ受渡し位置ａ（図２参照）に上述したス
キージ研磨ステージ１６が配置されている。スキージ研
磨ステージ１６上には円柱状の一対のスキージ受け１
７，１７（図２参照）が角度θ ₂ （本例では２０°）傾
いた状態で固定されている。すなわち、スキージ研磨ス
テージ１６にはスキージ受け１７，１７の傾斜に沿って
スキージ２のホルダー部３が位置決めされセットされる
ことで、ホルダー部３が２０°傾き、スキージ部４が垂
直な姿勢にされ、これによって、スキージ部４の研磨面
４ａ（図５参照）が後述する研磨砥石と平行にされるよ
うにしている。

【００２１】また、スキージ研磨ステージ１６にセット
されたスキージ２は押え機構１８により保持される。こ
の押え機構１８は図５に示すように支点アーム１９の軸
１９ａにフレーム２０が回動可能に支承され、フレーム
２０の下端部にはエアーシリンダ２１のロッド２２が軸
ピン２２ａにより支承されている。また、フレーム２０
の上端部には押え突起２３が設けられている。このよう
に構成した押え機構１８は、エアーシリンダ２１のロッ
ド２２を突出させることによりフレーム２０が回動し、
押え突起２３がスキージ２のホルダー部３に押し当てら
れスキージ受け１７とでスキージ２を挟み付けて固定す
ることができる。尚、押え突起２３は並行して一対備え
るようにすればホルダー部３を安定して押え付けること
ができる。

【００２２】上述したスキージ研磨ステージ１６はテー
ブル２４上に設置され、このテーブル２４を介して台座
２５に沿ってスキージ受渡し位置ａと、スキージ収納ス
テージ１と直交するスキージ研磨位置ｂとの間を移動可
能である。

【００２３】かくして、スキージ研磨位置ｂの上部には
回転式の研磨砥石２６が図示しない昇降機構によって昇
降可能に配置されている。この研磨砥石２６はモータ２
７からの駆動力をギアボックス２７を介して例えば５０
Hz：１４４０rpm ／６０Hz：１７５０rpm で回転駆動さ
れる。また、研磨砥石２６の最下面と同一高さに例えば
ホトダイオード等の発光素子及び受光素子からなる一対
のセンサー２９ａ，２９ｂが配置され、このセンサー２
９ａ，２９ｂは研磨砥石２６の昇降動作に伴って一体に
移動し、スキージ研磨ステージ１６にセットされたスキ
ージ２の研磨面の高さが検出される。また、センサー２
９ａ，２９ｂはスキージ２の長さを検出する機能も有し
ている。

【００２４】尚、図１において符号３０はスキージ研磨
ステージ１６の外側でスキージ収納ステージ１の延長位
置に基準以下の長さのスキージ２を廃棄する排出シュー
トであり、符号３１はロボットアーム９，１３を駆動制
御するケーブルが配線されているフレキシブルな配管で
ある。

【００２５】次に、上述した自動研磨装置によるスキー
ジの研磨加工操作について説明する。スキージ収納ステ
ージ１の各ストッカーには研磨加工前のスキージ２を予
めセットしておく。自動研磨装置のスタート位置では、
第１及び第２の２つのロボットアーム９，１３はスキー
ジ収納ステージ１の一端側（右端側）に待機し、スキー
ジ研磨ステージ１６はその端部に隣接するスキージ受渡
し位置ａに待機している。

【００２６】図示しない自動研磨装置の電源がオンされ
ると、まず、第１のロボットアーム９が下降しハンド１
０ａ，１０ｂによって最外端側のスキージ２のスキージ
部４が挟持され、この後、第１のロボットアーム９が上
昇しスキージ収納ステージ１からスキージ２が取り出さ
れる（図４参照）。この際、一方のハンド１０ａには鉤
状の爪部１１が形成されていることで、スキージ部４が
爪挟みされるようにして挟持されるが、図６に示すよう
にスキージ２が使用に供されスキージ部４が湾曲してい
る形状であっても確実にスキージ部４を挟み付けて保持
することができる。

【００２７】そして、スキージ２を保持した第１のロボ
ットアーム９は空の第２のロボットアーム１３と共にガ
イドレール７に沿ってスキージ受渡し位置ａに待機して
いるスキージ研磨ステージ１６上まで移動し、ここで、
第１のロボットアーム９が下降しスキージ研磨ステージ
１６の円柱状の傾斜するスキージ受け１７，１７にスキ
ージ２のホルダー部３が位置決めされる。この後、エア
ーシリンダー２１の動作に連動して回動するフレーム２
０の押え突起２３によってホルダー部３を抑え付けスキ
ージ２を固定する。すなわち、スキージ２のホルダー部
３は円柱状のスキージ受け１７，１７に線接触状態に位
置決めされることで、塵埃等の影響を受けることもなく
正確な角度姿勢で位置決めすることができる。

【００２８】かくして、スキージ２が固定されたスキー
ジ研磨ステージ１６は台座２４に沿ってスキージ研磨位
置ｂに移動される（図２参照）。このスキージ研磨位置
ｂは詳しくは、研磨砥石２６の最下面に対しスキージ部
４の長手方向の端部が対応する位置である。

【００２９】スキージ研磨ステージ１６がスキージ研磨
位置ｂに移動されたことが検出されると研磨砥石２６が
下降してくる。この様子を図５について説明する。すな
わち、研磨砥石２６の下降動作と共に一対のセンサー２
９ａ，２９ｂも基準位置から下降し、このセンサー２９
ａ，２９ｂによってスキージ部４の端部を検出したと
き、センサー２９ａ，２９ｂの下降量からスキージ２の
全体の長さが検出される。しかも、センサー２９ａ，２
９ｂは前述したように研磨砥石２６の最下面と同一高さ
にされていることから、スキージ２の長さが検出される
と同時に研磨砥石２６の最下面がスキージ部４の研磨面
４ａに当接する。

【００３０】この後、研磨砥石２６の回転が開始され、
研磨砥石２６は一回の研磨量として５０μｍ（０．０５
ｍｍ）下降し、スキージ研磨ステージ１６は５０ｍｍ／
secの速度で台座２５に沿って移動しスキージの研磨面
４ａの研磨加工が開始される。スキージ研磨ステージ１
６が１６ａの位置まで片道移動することで、スキージの
一回の研磨が終了する。この研磨操作は研磨砥石２６を
一回につき５０μｍずつ下降し、スキージ研磨ステージ
１６を複数回往復移動させる。また、必要に応じて研磨
砥石２６をスキージの研磨面４ａと同一高さにして数回
の仕上げ研磨（空研磨）を行う。尚、一回の研磨量は５
０μｍに限ることなく任意に設定可能である。

【００３１】また、研磨回数についてはスキージの摩耗
度の相違に応じて自動制御されるようになっている。例
えば、摩耗度が小さいスキージの場合には研磨回数は１
〜２回、摩耗度が大きいスキージの場合には研磨回数は
最大８〜９回に設定されている。勿論、使用履歴の違い
により長さが異なるスキージであっても可能である。

【００３２】一方、センサー２９ａ，２９ｂによるスキ
ージ２の長さ検出の際、スキージ２が何度か研磨されて
いて長さが使用範囲以下であることが検出された場合に
は、このスキージは不良品のスキージ２ａとして廃棄さ
れる。この場合、当該スキージは研磨加工されることな
くスキージ研磨ステージ１６を一旦、スキージ受渡し位
置ａに移動させ、エアーシリンダ２１によるスキージの
抑えを解除した後、第２のロボットアーム１３でスキー
ジを掴み上げて排出シュート３０へ移動し廃棄する。

【００３３】一方、研磨加工の終了したスキージ２は、
スキージ研磨ステージ１６と共にスキージ受渡し位置ａ
に移動され、エアーシリンダ２１によるスキージ２の抑
えを解除し、その後、第２のロボットアーム１３を下降
し研磨加工されたスキージ２を掴み上げ、スキージ収納
ステージ１の元のストッカーへ収納する。

【００３４】研磨が終了したスキージ２がストッカーに
収納されると、次に隣りのスキージ２が第１のロボット
アーム９によりスキージ研磨ステージ１６に移され研磨
加工され、スキージ収納ステージ１に収納される操作を
繰り返し、スキージ収納ステージ１内の全体のスキージ
の研磨が終了した時点で自動研磨装置は停止する。

【００３５】以上説明したように本発明によるスキージ
の自動研磨装置は、スクリーン印刷に使用されて摩耗し
たスキージをスキージ収納ステージに複数本セットして
おくことで、その後は自動制御により一本ずつスキージ
の研磨加工を連続して行うことができ、これによって、
従来のような手作業によるスキージの研磨作業に対して
極めて効率的であり、しかも、品質の一定したスキージ
を得ることができる。

【００３６】また、スキージ２の高さの検出をセンサー
２９ａ，２９ｂによって行い、センサーの基準位置から
の移動距離によって検出しているので、スキージの正確
な長さの測定が行え信頼性の高い検出が可能となる。

【００３７】また、ロボットアームは研磨加工前のスキ
ージと研磨加工後のスキージをそれぞれ専用のロボット
アームで移送させるようにしたことで、能率的な動作が
可能になると共に、ロボットアームの少なくとも一方の
ハンド部はスキージを爪挟みして保持するようにしたこ
とで、湾曲に変形しているスキージに対しても安定よく
確実に保持することができる。

【００３８】また、スキージ研磨ステージにスキージが
保持された状態では、ホルダー部が円柱状のスキージ受
けに線接触されて保持されるようにしたことで、塵埃等
の影響を受けることもなくスキージを正確な角度姿勢で
位置決めすることができる。

【００３９】さらに、スキージの高さが使用限度以下の
場合には、不良品として廃棄シュートに排出される機構
を備えたことで、良品と不良品とにスキージを自動で選
別することもできる。

【００４０】本発明は、上述しかつ図面に示した実施の
形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範
囲内で種々の変形実施が可能である。

【００４１】本例では、スキージ収納ステージ１から研
磨前のスキージをスキージ研磨ステージ１６へ移送した
り、スキージ研磨ステージ１６から研磨加工後のスキー
ジをスキージ収納ステージ１へ収納する操作を別々のロ
ボットアームで行うようにしたが、一つの専用のロボッ
トアームで行うようにしてもよい。

【００４２】また、本例では、ディスクのディスプレイ
面に印刷表示するためのスクリーン印刷用のスキージの
自動研磨装置について説明したが、その他、例えば回路
基板上へ半田ペースト等をスクリーン印刷するためのス
キージの自動研磨装置にも広く適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるスクリ
ーン印刷用スキージの自動研磨装置は、スキージを各ス
トッカーに保持されるようにしたスキージ収納ステージ
と、スキージ収納ステージに隣接するスキージ受渡し位
置とスキージ研磨位置とに移動可能であるスキージ研磨
ステージと、スキージ収納ステージから研磨前のスキー
ジをスキージ研磨ステージに受渡し及びスキージ研磨ス
テージから研磨後のスキージをスキージ収納ステージへ
再収納するロボットアームと、スキージ研磨位置の上部
に配置され、昇降可能の回転研磨砥石とから構成したこ
とで、研磨加工前のスキージをスキージ収納ステージに
複数本セットしておくことで、自動制御により一本ずつ
スキージの研磨加工を連続して行うことができ、これに
よって、従来のような手作業によるスキージの研磨作業
に対して極めて効率的であり、しかも、品質の一定した
スキージを得ることができるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるスクリーン印刷用スキ
ージの自動研磨装置の全体の正面図である。

【図２】同じく自動研磨装置をスキージ研磨ステージ側
から見た側面図である。

【図３】スキージの斜視図である。

【図４】スキージ収納ステージとロボットアームとの拡
大図である。

【図５】スキージ研磨ステージと研磨砥石との拡大図で
ある。

【図６】ロボットアームが湾曲したスキージを保持した
ときの拡大図である。

【符号の説明】

１…スキージ収納ステージ、２…スキージ、３…ホルダ
ー部、４…スキージ部、５…ストッカー、７…ガイドレ
ール、９…第１のロボットアーム、１０ａ，１０ｂ…ハ
ンド、１１…鉤状の爪部、１３…第２のロボットアー
ム、１４ａ，１４ｂ…ハンド、１５…鉤状の爪部、１６
…スキージ研磨ステージ、１７…スキージ受け、１８…
押え機構、２６…研磨砥石、２９ａ，２９ｂ…センサ
ー、３０…排出シュート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C033 BB10 HH12 HH22 3C034 AA07 AA13 BB32 BB75 BB76 BB83 BB84 CA13 CA22 CB01 DD13 3C049 AA03 AB03 AC02 CA01 CA04 CB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキージの基端部に金属材からなるホル
   ダー部が取り付けられているスキージの自動研磨装置で
   あって、 複数の研磨前の上記スキージを上記ホルダー部側を下向
   きにし、当該ホルダーを各ストッカーに保持した状態で
   縦列配置されるスキージ収納ステージと、 上記スキージ収納ステージの一端側に対峙するスキージ
   受渡し位置と、スキージ研磨位置とに移動可能であるス
   キージ研磨ステージと、 上記スキージ収納ステージから研磨前のスキージをスキ
   ージ受渡し位置の上記スキージ研磨ステージに受渡し、
   及びスキージ受渡し位置の上記スキージ研磨ステージか
   ら研磨後のスキージを上記スキージ収納ステージへ再収
   納するロボットアームと、 上記スキージ研磨位置の上部に配置され、昇降可能の回
   転研磨砥石とから構成したことを特徴とするスクリーン
   印刷用スキージの自動研磨装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスクリーン印刷用スキー
   ジの自動研磨装置において、 上記回転研磨砥石の砥石最下面と同一高さに、当該回転
   研磨砥石と一体に昇降するセンサーが配置され、上記セ
   ンサーにより上記スキージの高さを検出することを特徴
   とするスクリーン印刷用スキージの自動研磨装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスクリーン印刷用スキー
   ジの自動研磨装置において、 上記ロボットアームは上記スキージの胴部を面方向から
   挟み付けて保持する一対のハンド部を有すると共に、少
   なくとも一方のハンド部は上記スキージを爪挟みして保
   持することを特徴とするスクリーン印刷用スキージの自
   動研磨装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のスクリーン印刷用スキー
   ジの自動研磨装置において、 上記スキージ研磨ステージに上記スキージが保持された
   状態では、上記スキージが垂直向きにセットされると共
   に、上記ホルダー部が線接触されて保持されることを特
   徴とするスクリーン印刷用スキージの自動研磨装置
5. 【請求項５】 請求項１記載のスクリーン印刷用スキー
   ジの自動研磨装置において、 上記スキージ研磨ステージに上記スキージがセットされ
   た状態では、スキージの研磨される面に対して上記回転
   研磨砥石が平行に当たるようにしたことを特徴とするス
   クリーン印刷用スキージの自動研磨装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載のスクリーン印刷用スキー
   ジの自動研磨装置において、 上記スキージ研磨ステージにセットされて上記センサー
   で検出されたスキージの高さが使用限度以下の場合に
   は、上記ロボットアームにより保持され廃棄シュートに
   排出されることを特徴とするスクリーン印刷用スキージ
   の自動研磨装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載のスクリーン印刷用スキー
   ジの自動研磨装置において、 上記ロボットアームは一対備え、一方のロボットアーム
   が上記スキージ収納ステージから上記スキージ研磨ステ
   ージへの供給用として機能し、他方のロボットアームが
   上記スキージ研磨ステージから上記スキージ収納ステー
   ジへの収納用として機能することを特徴とするスクリー
   ン印刷用スキージの自動研磨装置。