JP6490525B2 - 自動スクリーン捺染装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動スクリーン捺染装置に関し、詳しくは、捺染に用いるスキージの切り替えと、被捺染物に作用させるスキージの押圧力の調整を簡単な構造で行う自動スクリーン捺染装置に関するものである。

自動スクリーン捺染装置は、一般に、エンドレスベルトによって搬送される被捺染物に対して、スクリーンを介して染料を押し出して捺染している。より詳細には、被捺染物の搬送方向と直交する方向に往復動する一対のスキージが設けられており、この一対のスキージの間に染料を投入する。そして、スキージを往動させる際は、走行方向前方側のスキージを上昇させてスクリーンから離れた位置に定位させるとともに、走行方向後方側のスキージを下降させてスクリーンに対して先端部が湾曲する位置まで押し下げる。この後方側のスキージの押し下げによる押圧力（以下、「スキージ圧」ともいう）を調整して、スクリーンを透して染料を効果的に押し出し被捺染物に浸透させる。
この状態でスキージが被捺染物の端部まで走行すると、続いてスキージを復動させる。このとき、スキージの往動の際にスクリーンから離れた位置に定位していたスキージを下降させ、スクリーンに対して押し下げられていたスキージを上昇させ、捺染に用いるスキージを切り替える（例えば特許文献１参照）。

特許文献１の自動スクリーン捺染装置では、捺染に用いるスキージの切り替えと、被捺染物に作用させるスキージの押し下げによるスキージ圧調整とは、別々の機構により行われている。捺染に用いるスキージの切り替えは、スキージがそれぞれ取り付けられた一対のスライドラックと、一対のスライドラックの間に位置するピニオン軸とにより行われている。スキージの往動によりローラチェーンを介して切替軸が引っ張られてピニオン軸が回転し、このピニオン軸の回転により、走行方向前方側のスライドラックが上昇し、後方側のスライドラックが下降する。スキージの復動の際には、往動時とは逆の方向に切替軸が引っ張られて、上昇していたスライドラックが下降し、下降していたスライドラックが上昇することで、スキージの切り替えが行われる。

また、スキージの押し下げによるスキージ圧調整は、以下のように行われる。スキージはスキージ支持具に支持されており、スキージ支持具は、スライドラックに調節ネジにより上下に高さ調節可能に取り付けられている。この調節ネジをスキージ加圧調整用モータで回転させることで、スキージが押し下げられスキージ圧調整が行われる。

特公平８−１８４２４号公報

しかし、特許文献１の自動スクリーン捺染装置では、捺染に用いるスキージの切り替えと被捺染物に作用させるスキージ圧の調整とは別々の機構により行われているため、装置の構造が複雑であり部品点数が多くなるという問題があった。また、部品点数が多いために、部品公差が累積して加圧量の調整時に誤差が大きくなるという問題があった。

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、捺染に用いるスキージの切り替えとスキージの押し下げによるスキージ圧調整とを簡単な構造で行い、精度良くスキージ圧の調整を行う自動スクリーン捺染装置を提供することを課題としている。

本発明による自動スクリーン捺染装置は、被捺染物の表面に沿うスクリーンと、前記スクリーンに沿って往復動するスキージキャリアと、前記スキージキャリアに支持され往動および復動時に前記スクリーンに押圧力を作用させて被捺染物に捺染する往動および往動用の一対のスキージとを含むものであって、前記スキージキャリアは、往復動する方向に間隔をあけて配置される前記一対のスキージを支持するための一対のホルダーと、各ホルダーを支持してスクリーンに対して個別に昇降動作させる一対の昇降部材と、正逆回動が可能なモータを含む駆動装置と、前記モータの正逆回動変位を往復直線変位に変換して各昇降部材へ伝達するとともに昇降動作が逆となるように各昇降部材を連動させる往復変位機構とを備えたものであり、上記の目的はこの自動スクリーン捺染装置により達成される。

上記の構成によれば、スキージキャリアが往動する際には、往復変位機構によりモータの正逆回動変位を往復直線変位に変換して各昇降部材へ伝達し、昇降部材に支持された往動用のスキージを下降させるとともに復動用のスキージを上昇させる。スキージキャリアが復動する際には、同様に往動用のスキージを上昇させるとともに復動用のスキージを下降させて、スキージキャリアの往復動の際に使用するスキージの切り替えを行う。また、モータの回動変位量を調整することで、昇降部材の直線変位量が調整され、下方にあるスキージの高さを変化させスキージの押し下げによる押圧力を調整する。

このように、１つのモータで往復変位機構を動作させて、捺染に用いるスキージの切り替えと、スキージの押し下げによる押圧力の調整とを行っているので、従来技術のように捺染に用いるスキージの切り替えと、スキージの押し下げによる押圧力の調整とを別々の機構で行う場合に比べて、構成が簡単で部品点数が少なくなる。また、部品点数の多さによる部品公差の累積がなくなり、精度良く押圧力の調整を行うことができる。

好ましい実施形態においては、被捺染物に作用させる押圧力に応じて前記モータの回動変位を制御する制御機構をさらに備える。

上記の構成によれば、モータを回動させることで昇降部材が昇降し、昇降部材に支持されたスキージが被捺染物に向かって押し下げられて先端部が湾曲する。この湾曲により生じる反力が被捺染物に対する押圧力として作用する。モータの回動変位量を制御することで、昇降部材の直線変位量が制御されるため、被捺染物に作用させるスキージ圧を制御することが可能となる。

好ましい実施形態においては、前記往復変位機構は、各昇降部材に歯面が互いに向き合うように平行して設けられる一対のラックと、前記のラック間に位置し外周の歯が各ラックの歯と噛み合うピニオンギヤとを含むものである。

上記の構成によれば、一対のラックと、ラックの間に位置するピニオンギヤとを備えているため、昇降動作が逆となるように各昇降部材を連動させることができる。

前記往復変位機構は、前記モータの正逆回動変位を前記ピニオンギヤへ伝える歯車機構をさらに含んでいることが好ましい。

好ましい実施形態としては、前記駆動装置は、前記モータの回動変位量を検出する検出機構を含み、前記制御機構は、スキージ毎に所望の押圧力が得られる原点からの昇降部材の直線変位量に対応するモータの回動変位量を設定値として記憶するメモリと、前記検出機構により検出された回動変位量が前記設定値と一致するようにモータの動作を制御する制御装置とを含んでいる。

制御装置は、所望の押圧力に相当する昇降部材の直線変位量が指示されると、昇降部材の直線変位量に対応するモータの回動変位量を設定値としてメモリに記憶し、検出機構により検出されたモータの回動変位量を前記設定値と一致させる。これにより、被捺染物に所望の押圧力を作用させることが可能となる。

前記モータは、サーボモータであることが好ましい。

前記メモリには、スキージの先端が被捺染部に接するときの昇降部材の位置を原点としてその原点からの昇降部材の直線変位量に対応するモータの回動変位量を設定値として記憶させてもよい。

被捺染部は被捺染布が載置されるエンドレスベルトであってもよく、被捺染布であってもよく、被捺染布の表面に載置されるスクリーンであってもよい。
前記原点の検出は捺染開始前に行われる。被捺染布がエンドレスベルトに載置されていない状態で原点を検出する場合には、スキージの先端がエンドレスベルトに接するときの昇降部材の位置を原点とすることができる。

前記メモリには、被捺染物に対するスキージキャリアの往復動位置に対応させて位置毎の前記設定値を記憶させることが好ましい。

上記の構成によれば、モータの回動変位量の設定値をスキージキャリアの往復動位置毎に異なる値に設定することで、制御機構は、スキージキャリアの往復動中にスキージキャリアの往復動位置に応じてスキージ圧を変化させることが可能となる。

スキージキャリアの往復動位置による捺染の際に、染料への空気混入やスクリーン下面への空気混入、染料の透過過多や透過不良により、あるスキージキャリアの往復動位置ではスキージと平行に染めの濃い部分が生じ、別の位置ではスキージと平行に染めの薄い部分が生じるなど、スキージキャリアの往復動位置により染め班が生じることがあるが、予め試し染めを行って染め班が発生する位置を特定し、この位置でのモータの回転変動量を最適な値に設定して、スキージキャリアの往復動中にモータの回転変動量、すなわちスキージの高さを変化させてスキージ圧を調整することで、染め斑を少なくすることができる。

本発明によれば、１つのモータで往復変位機構を動作させて、捺染に用いるスキージの切り替えと、スキージの押し下げによる押圧力の調整とを行っているので、従来技術のように捺染に用いるスキージの切り替えと、スキージの押し下げによる押圧力の調整とを別々の機構で行う場合に比べて、構成が簡単で部品点数が少なくなる。また、部品点数の多さによる部品公差の累積がなくなり、精度良くスキージの押圧調整を行うことができる。

本実施形態の一実施形態に係る自動スクリーン捺染装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ線から見た側面図である。 図２の平面図である。 図１のＢ−Ｂ線から見た側面図である。 スキージキャリアの往復動の速度の設定値を示す説明図である。 制御機構の構成を示すブロック図である。 スキージ原点からの昇降部材の全直線変位量の設定の例を示す説明図である。 昇降部材の直線変位量とサーボモータの回動変位量との対応表の例を示す説明図である。 スキージキャリアの往復動位置とサーボモータの回動変位量の設定値との対応表の例を示す説明図である。 制御装置の機能を説明するためのブロック図である。 自動スクリーン捺染装置の捺染動作開始までの動作を示すフローチャートである。 キャリア原点検出センサからのオン信号が検知された状態を示す図１のＡ−Ａ線から見た側面図である。 昇降部材をキャリア原点変位量だけ上昇させた状態を示す図１のＡ−Ａ線から見た側面図である。 図１３の昇降部材にスキージが取り付けられた状態を示す図１のＡ−Ａ線から見た側面図である。 スキージゴムの先端がエンドレスベルト面に当接した状態を示す図１のＡ−Ａ線から見た側面図である。 捺染動作開始後のサーボモータの制御を示すフローチャートである。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
（自動スクリーン捺染装置全体）
図１に示すように、自動スクリーン捺染装置１は、機台２上に被捺染物Ｃなどを搬送するためのエンドレスベルト３と、被捺染物Ｃの表面に沿うスクリーン４と、捺染ユニット５と、被捺染物Ｃに作用させるスキージ圧に応じて捺染ユニット５を制御する制御機構７０が組み込まれた操作ボックス６とを備えている。なお、スクリーン４や捺染ユニット５は、エンドレスベルト３に沿って複数設置されているが、本実施形態では1つのみを取り上げて説明する。

エンドレスベルト３は、図１の右から左へと矢印Ｘの方向に被捺染物Ｃを間欠的に搬送するように構成されている。このエンドレスベルト３は、自動スクリーン捺染装置１の両端部に設けられた駆動ローラ（図示省略）によって駆動されている。エンドレスベルト３は、被捺染物Ｃを載置する表面が粘着性を有しているため、被捺染物Ｃがベルト上を滑動することがない。

捺染ユニット５は、被捺染物Ｃの幅方向（図１の矢印Ｙの方向）に延びる２本のガイドフレーム７、７と、このガイドフレーム７、７にガイドされスクリーン４に沿って矢印Ｙの方向に往復動する一対のスキージキャリア２０、２０と、一対のスキージキャリア２０、２０間に亘って延びて両端がスキージキャリア２０、２０に支持され、往動および復動時にスクリーン４にスキージ圧を作用させて被捺染物Ｃに捺染する往動および復動用の一対のスキージ３０Ａ、３０Ｂとを備えている。

スキージキャリア２０、２０は、スクリーン４を挟むようにスクリーン４の両側に位置している。各スキージキャリア２０、２０は、ガイドフレーム７、７に摺動可能に支持されている。

スキージキャリア２０、２０の往復動は捺染ユニット駆動部１０によって行われる。詳細には、捺染ユニット駆動部１０には駆動モータ（図示せず）が搭載されており、駆動モータに連結されて回転駆動される連結軸１１と、連結軸１１の両端に設けられたタイミングプーリ９と、タイミングプーリ９により駆動されるタイミングベルト８を介してスキージキャリア２０、２０の往復動が行われる。

捺染ユニット駆動部１０にはさらにパルス発信器（例えば、ロータリーエンコーダ）が搭載されており、スキージキャリア２０、２０の往復動位置（mm）を検出している。詳細は後述するが、パルス発信器は制御機構７０の制御装置７２の捺染ユニット駆動部制御手段７２５にスキージキャリア２０、２０の往復動位置を示す信号を送っている。この捺染ユニット駆動部制御手段７２５によりキージキャリア２０、２０の往復動位置に対する動作速度が制御される。

スキージキャリア２０、２０は、例えば図５に示すようにその往復動位置に対する速度が設定されている。図５において、実線は往動時、破線は復動時の速度の設定値を示している。
スキージキャリア２０、２０は、スキージ加圧開始位置から低速の所定の速度（例えば速度０．３ｍ／ｓ）となるように加速され、スキージ加圧開始位置から所定の距離（例えば、１０ｍｍ）の位置でいったん速度が０となるようにしている。この位置を捺染開始位置と称す。その後、スキージ加圧開始位置までの速度よりも高速の所定の速度（例えば速度３．０ｍ／ｓ）となるように加速され、所定の速度を保った後、捺染終了位置で速度が０となる。実捺染領域は図５に示す領域となる。
通常捺染運転ではスキージキャリア２０、２０の復動時も往動時と同じ動作を行う。
なお、特殊な捺染運転においては、復動時には低速での加速を行わず、復動の開始から高速の所定の速度（例えば速度３．０ｍ／ｓ）となるように加速され、捺染終了位置（往動時の捺染開始位置）で速度が０となるようにしてもよい。

この捺染ユニット５は、一対のスキージ３０Ａ、３０Ｂの間に染料を投入した状態でスキージ３０Ａ、３０Ｂを被捺染物Ｃの幅方向（矢印Ｙの方向）に沿って往復動させることで被捺染物Ｃに捺染する。図２において、左側をスキージキャリア２０、２０が往動する方向、右側をスキージキャリア２０、２０が復動する方向とすると、スキージキャリア２０、２０を往動させる際は、左側に位置する復動用のスキージ３０Ｂを上昇させてエンドレスベルト３、被捺染物Ｃ、スクリーン４等の被捺染部から離し、右側に位置する往動用のスキージ３０Ａを下降させて被捺染部に当接させて先端部を湾曲させることで被捺染部を押圧する。スキージ３０Ａ、３０Ｂが被捺染物Ｃの端部まで走行するとスキージキャリア２０、２０を復動させるが、この際、往動用のスキージ３０Ａを上昇させて被捺染部から離し、復動用のスキージ３０Ｂを下降させて被捺染部を押圧する。このように、被捺染物Ｃの捺染中、各スキージ３０Ａ、３０Ｂは上昇及び下降を交互に繰り返す。

（スキージキャリア）
図１〜図４に示すように、各スキージキャリア２０、２０はガイドフレーム７、７にガイドされて摺動するもので、スライドシュー（図示せず）を有するキャリアケース２１に、往復動する方向（図１の矢印Ｙの方向）に間隔をあけて配置される一対のスキージ３０Ａ、３０Ｂを支持するための一対のスキージ支持ホルダー２２Ａ、２２Ｂと、各スキージ支持ホルダー２２Ａ、２２Ｂを支持してスクリーン４に対して個別に昇降動作させる一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂと、正逆回動が可能なサーボモータ２４１を含む駆動装置２４と、サーボモータ２４１の正逆回動変位を往復直線変位に変換して各昇降部材２３Ａ、２３Ｂへ伝達するとともに昇降動作が逆となるように各昇降部材２３Ａ、２３Ｂを連動させる往復変位機構２５とが組み込まれている。

キャリアケース２１内には、サーボモータ２４１と、サーボモータ２４１の回動変位量を検出する検出機構であるパルス発信器２４２とを備えた駆動装置２４が収容されており、サーボモータ２４１の回転軸は往復変位機構２５に連結されている。パルス発信器２４２は、例えば、ロータリーエンコーダである。

往復変位機構２５は、一対のラック２５１Ａ、２５１Ｂと、ピニオンギヤ２５２と、歯車機構２５３とからなる。
図２、図３に示すように、歯車機構２５３は、サーボモータ２４１の回転軸に連結した駆動側のカサ歯車２５３ａと、ピニオンギヤ２５２のギア軸２５２ａに連結した従動側のカサ歯車２５３ｂからなり、サーボモータ２４１の正逆回動変位を、サーボモータ２４１の回転軸と直交するように配置されたピニオンギヤ２５２のギア軸２５２ａに伝達している。すなわち、サーボモータ２４１の回転軸はキャリアケース２１が往復動する方向に配置され、ピニオンギヤ２５２のギア軸２５２ａはキャリアケース２１が往復動する方向と直交する方向に配置されており、歯車機構２５３によりサーボモータ２４１の正逆回動変位がピニオンギヤ２５２のギア軸２５２ａに伝達される。

ピニオンギヤ２５２のギア軸２５２ａは、キャリアケース２１を形成する側壁であって、スクリーン４を挟んで他方のスキージキャリア２０、２０のキャリアケース２１と対向する側壁を貫通している。このキャリアケース２１の側壁の外面には、キャリアケース２１が往復動する方向に間隔をあけて一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂが設けられ、この各昇降部材２３Ａ、２３Ｂに一対のラック２５１Ａ、２５１Ｂがそれぞれ設けられている。一対のラック２５１Ａ、２５１Ｂは、歯面が互いに向き合うように平行して設けられており、ラック２５１Ａ、２５１Ｂの間には外周の歯がラック２５１Ａ、２５１Ｂの歯と噛み合うようにピニオンギヤ２５２が設けられている。

各昇降部材２３Ａ、２３Ｂが同一高さとなるサーボモータ２４１の回動変位量（以下、キャリア原点と称す）を検出するために、一方の昇降部材２３Ａ、２３Ｂのキャリアケース２１の側面と対向する面にキャリア原点検出ドグ２６ａが設けられ、一方、キャリアケース２１の側壁の外面には昇降部材２３Ａ、２３Ｂの昇降によりキャリア原点検出ドグ２６ａと対向するようにキャリア原点検出センサ２６ｂが設けられている。昇降部材２３Ａ、２３Ｂの昇降により、キャリア原点検出ドグ２６ａがキャリア原点検出センサ２６ｂの横を通過した時に、オン信号が操作ボックス６に送信される。オン信号を検知した後、昇降部材２３Ａ、２３Ｂを所定距離上昇させたときに、一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂが同一高さとなるようにキャリア原点検出センサ２６ｂ及びキャリア原点検出ドグ２６ａが取り付けられている。
なお、キャリア原点検出ドグ２６ａ及び対となるキャリア原点検出センサ２６ｂは一方の昇降部材２３Ａ側にのみ設けられている。

一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂには、それぞれスキージ３０Ａ、３０Ｂを支持するためのスキージ支持ホルダー２２Ａ、２２Ｂが取り付けられている。
スキージ３０Ａ、３０Ｂは、図２、図４に示すように、スキージブラケット３１Ａ、３１Ｂと、スキージホルダー３２Ａ、３２Ｂと、このスキージホルダー３２Ａ、３２Ｂに保持されるスキージゴム３３Ａ、３３Ｂと、スキージゴム３３Ａ、３３Ｂをスキージホルダー３２Ａ、３２Ｂに押し付けて固定する押さえ板３４Ａ、３４Ｂとを備えている。スキージブラケット３１Ａ、３１Ｂはボルト締め等でスキージホルダー３２Ａ、３２Ｂに取り付けられており、スキージブラケット３１Ａ、３１Ｂはスキージ支持ホルダー２２Ａ、２２Ｂに支持されている。

（スキージの高さ調整）
捺染を行うスキージ３０Ａ、３０Ｂのスキージゴム３３Ａ、３３Ｂは、一般にゴム（天然ゴム、合成ゴム）が用いられている。スキージゴム３３Ａ、３３Ｂは、図２に示すように、スキージ原点（後述）から設定値Ｓだけ押し下げられることにより先端部が湾曲する。この湾曲により生じる反力Ｒがスキージ圧として作用し、この反力Ｒの大きさにより、捺染の色の濃淡、及び浸透度が異なってくる。本来、この反力Ｒを直接スキージ圧として検出、制御することが好ましいが、スキージ圧の検出は困難であるため、スキージ３０Ａ、３０Ｂの押し下げ変位量Ｓを反力Ｒに代用し、スキージ３０Ａ、３０Ｂの高さの調整を行うことでスキージ圧の調整を行っている。

（制御機構７０）
図１において、捺染ユニット５の操作側には操作ボックス６が配置されている。操作ボックス６は、捺染ユニット駆動部１０、サーボモータ２４１、パルス発信器２４２、キャリア原点検出センサ２６ｂと信号線（図示せず）により接続されている。

操作ボックス６には制御機構７０が設けられている。制御機構７０は、図６に示すように入出力端子７１、制御装置７２、メモリ７３、操作パネル７４を備えている。
入出力端子７１は、信号線を介して捺染ユニット駆動部１０、サーボモータ２４１、パルス発信器２４２、キャリア原点検出センサ２６ｂと接続しており、信号線から信号を受け取るとともに、信号線へ制御装置７２からの信号を送っている。入出力端子７１に代えて通信インターフェースを用い、捺染ユニット駆動部１０、サーボモータ２４１、パルス発信器２４２、キャリア原点検出センサ２６ｂと制御機構７０とを無線で接続してもよい。

制御装置７２は、例えばＣＰＵやワークエリアとなるメモリなどから構成されている。制御装置７２はメモリ７３に記憶されているプログラムを実行することにより、メモリ７３や操作パネル７４を制御するとともに、図１０に示す機能（後述）を実現する。

操作パネル７４は例えばタッチパネルであり、画面上において、昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量を入力するための入力キーを備えている。スキージ３０Ａ、３０Ｂは昇降部材２３Ａ、２３Ｂと一体に昇降するので、昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量は上述したスキージ３０Ａ、３０Ｂの押し下げ変位量Ｓに相当する。
詳細には、昇降部材２３Ａ、２３Ｂの第１の直線変位量と第２の直線変位量とが操作パネル７４から入力され、第１の直線変位量と第２の直線変位量との和がスキージ原点からの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの全直線変位量となる。第１の直線変位量は染料をスクリーン４に押し込むために必要なスキージ圧を実現するための変位量であり、第２の直線変位量は、第１の直線変位量において試し刷り等により被捺染物Ｃに染め斑等が見られた場合に、スキージ圧を第１の直線変位量に相当する加圧量からさらに加圧または減圧するために設定する変位量である。第２の直線変位量は、スキージキャリア２０、２０の往復動の間一定としてもよく、スキージキャリア２０、２０の往復動の途中で直線変位量を変化させるように設定してもよい。

図７（Ａ）〜（Ｆ）は、操作パネル７４から入力されるスキージ原点からの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの全直線変位量の設定値の例である。なお、図７（Ａ）〜（Ｆ）において、スキージキャリア２０、２０のスキージ加圧開始位置から捺染開始位置までは第１の直線変位量を設定値としている。このように、スキージ加圧開始位置から捺染開始位置までは第１の直線変位量を設定値とすることで、スキージキャリア２０、２０が移動しながらスキージ３０Ａ、３０Ｂが屈曲して加圧動作が行われるので、スキージ３０Ａ、３０Ｂの座屈荷重が軽減される。
図７（Ａ）は、第２の直線変位量をゼロと設定し、スキージ加圧開始位置から捺染終了位置まで設定値を第１の直線変位量とした例である。
図７（Ｂ）は、第２の直線変位量を捺染開始位置で所定の一定値に設定した例である。
図７（Ｃ）は、第２の直線変位量を捺染開始位置で所定値に設定し、捺染終了位置で第２の直線変位量がゼロ（すなわち、設定値が第１の直線変位量と同じ）となるように直線的に減少するように設定した例である（直線加圧制御）。なお、所定値をマイナスの値とし、捺染終了位置でゼロとなるように直線的に増加させてもよい。
図７（Ｄ）は、第２の直線変位量を捺染開始位置と捺染終了位置とでゼロとし、捺染開始位置と捺染終了位置との中間位置で所定値になるよう曲線状に変化させるように設定した例である。なお、所定値をマイナスの値としてもよく、所定値となる位置を中間位置ではなく捺染開始位置と捺染終了位置との間の任意の位置としてもよい。
図７（Ｅ）は、第２の直線変位量を捺染開始位置でゼロとし、所定位置でステップ状に所定値に設定した例である。この場合、捺染開始位置から所定位置までの距離も操作パネル７４から入力される。
図７（Ｆ）は、第２の直線変位量を捺染開始位置で所定値とし、途中位置でゼロに設定した例である。この場合、捺染開始位置から所定位置までの距離も操作パネル７４から入力される。

また、昇降部材２３Ａ、２３Ｂの第１の直線変位量、第２の直線変位量は、一対のスキージキャリア２０、２０に設けられた計４つの昇降部材２３Ａ、２３Ｂについて同じ値を設定してもよいが、４つの昇降部材２３Ａ、２３Ｂごとに異なる値を設定してもよい。

メモリ７３は、例えばハードディスク装置やフラッシュメモリなどの記憶装置により構成されており、スキージ３０Ａ、３０Ｂの先端が被捺染部（例えば、エンドレスベルト３）に接するときの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの位置を原点として（以下、「スキージ原点」という。）、スキージ３０Ａ、３０Ｂ毎に所望のスキージ圧が得られるスキージ原点からの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量に対応するサーボモータ２４１の回動変位量が設定値として記憶されている。具体的には、メモリ７３には、例えば図８に示すような、昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量とサーボモータ２４１の回動変位量とを対応させる変換テーブルが記憶されており、操作パネル７４から図７に示すようなスキージキャリア２０、２０の往復動位置に対応する昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量の設定値が入力された場合に、制御装置７２は図８の変換テーブルを参照して昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量をサーボモータ２４１の回動変位量に変換し、メモリ７３に、例えば図９に示すように、スキージキャリア２０、２０の往復動位置に対応させてサーボモータ２４１の回動変位量の位置毎の設定値として記憶する。
また、メモリ７３は、一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂをキャリア原点に設定するためのサーボモータ２４１の回動変位量であるキャリア原点変位量を記憶している。

制御装置７２は、メモリ７３に記憶されているプログラムを実行することにより、図１０に示すようなキャリア原点取得手段７２１、スキージ原点取得手段７２２、入力値記憶手段７２３、サーボモータ制御手段７２４、捺染ユニット駆動部制御手段７２５としての機能を実現する。

キャリア原点取得手段７２１は、一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂが同一高さとなるときのサーボモータ２４１の回動変位量であるキャリア原点を取得してメモリ７３に記憶させている。詳細には、キャリア原点取得手段７２１は、キャリア原点検出センサ２６ｂからのオン信号を検知し、メモリ７３に記憶されているキャリア原点変位量を読み出し、オン信号を受け取った時点からキャリア原点変位量だけサーボモータ２４１を逆回転させることで、オン信号を受け取った時点での昇降部材２３Ａ、２３Ｂの高さ位置から昇降部材２３Ａ、２３Ｂをキャリア原点変位量に相当する所定距離だけ上昇させる。また、昇降部材２３Ａ、２３Ｂを所定距離だけ上昇させたときのサーボモータ２４１の回動変位量をキャリア原点としてメモリ７３に記憶させる。
なお、キャリア原点は、自動スクリーン捺染装置１の電源投入後に一度取得されればよく、取得したキャリア原点は自動スクリーン捺染装置１の電源が切られるまで用いることができる。又、パルス発信器２４２（２４）が絶対値方式である場合には、自動スクリーン捺染装置１を初めて動作させる際の機械設定時に取得したキャリア原点をその後の動作に用いることができ、自動スクリーン捺染装置１の電源が切られる度に再度キャリア原点を取得する必要は無い。

スキージ原点取得手段７２２は、往動用と復動用のスキージ３０Ａ、３０Ｂのそれぞれにおいて、スキージ３０Ａ、３０Ｂを降下させてスキージ３０Ａ、３０Ｂの先端が被捺染部（例えば、エンドレスベルト３）に接するときの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの位置をスキージ原点として取得し、メモリ７３に記憶させている。スキージ原点は、所望のスキージ圧が得られる昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量の原点として用いられる。
詳細には、スキージ原点取得手段７２２は、昇降部材２３Ａ、２３Ｂと一体に下降するスキージ３０Ａ、３０Ｂの先端部がエンドレスベルト３の表面に当接してサーボモータ２４１の回転数が「０」となったときを検知し、このときの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量に対応するサーボモータ２４１の回動変位量をスキージ原点としてメモリ７３に記憶させる。
なお、スキージ原点は、キャリア原点取得手段７２１によってキャリア原点が取得された後に一度取得されればよく、取得したスキージ原点は、自動スクリーン捺染装置１の電源が切られるか、スキージ３０Ａ、３０Ｂが別のスキージに交換されるまで用いることができ、配色替え等のために同じスキージを着脱した場合には再度スキージ原点を取得する必要はない。

入力値記憶手段７２３は、例えば図７に示すような操作パネル７４から入力されるスキージ原点からの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量の入力値に対応するサーボモータ２４１の回動変位量を、図９のように被捺染物Ｃに対するスキージキャリア２０、２０の往復動位置に対応させて設定値としてメモリ７３に記憶させる。

捺染ユニット駆動部制御手段７２５は、捺染ユニット駆動部１０を制御し、例えば図５に示すような設定値でスキージキャリア２０、２０を往復動させる。また、捺染ユニット駆動部制御手段７２５は、捺染ユニット駆動部１０のパルス発信器で検出されるスキージキャリア２０、２０の往復動位置（mm）を示す信号を受け取っている。

サーボモータ制御手段７２４は、捺染開始の指示を受け取ると、捺染ユニット駆動部制御手段７２５からスキージキャリア２０、２０の往復動位置（mm）を取得し、このスキージキャリアの往復動位置に対するサーボモータ２４１の回動変位量の設定値（例えば図９）をメモリ７３から制御周期毎に読み出す。

そして、パルス発信器２４２から受信したパルス数に基づきサーボモータ２４１の回動変位量を検知し、回動変位量が前記設定値と一致するようにサーボモータ２４１の動作を制御する。

（捺染動作）
次に、本発明の自動スクリーン捺染装置１の捺染動作について説明する。図１１は自動スクリーン捺染装置１の捺染動作開始までを示すフローチャートである。
まず、自動スクリーン捺染装置１の電源が投入されると、制御機構７０は制御装置７２のキャリア原点取得手段７２１によりキャリア原点の検出を行う。制御機構７０は、一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂが同一高さとなるように昇降部材２３Ａ、２３Ｂを所定距離だけ上昇させたときのサーボモータ２４１の回動変位量をキャリア原点位置データとして記憶する（ステップＳ１）。

詳細には、制御装置７２のキャリア原点取得手段７２１は、メモリ７３からキャリア原点変位量（本実施形態では２６ｍｍに設定しているが、これに限られない）を読み出すとともに、サーボモータ２４１を正転駆動して昇降部材２３Ａを下降させる。キャリア原点検出センサ２６ｂからのオン信号が検知されたとき（図１２）、モータ制御手段はオン信号を受け取った時点からキャリア原点変位量に相当する回動変位量だけサーボモータ２４１を逆回転させ、図示例では、昇降部材２３Ａをキャリア原点変位量だけ上昇させる。昇降部材２３Ａをキャリア原点変位量だけ上昇させたときのサーボモータ２４１の回動変位量をキャリア原点取得手段７２１によりメモリ７３に記憶する。
このとき、一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂは同一の高さとなる（図１３）。
なお、キャリア原点検出センサ２６ｂが昇降部材２３Ｂ側に設けられている場合には、サーボモータ２４１を逆転駆動して昇降部材２３Ｂを下降させ、キャリア原点検出センサ２６ｂからのオン信号が検知されたときキャリア原点変位量だけ昇降部材２３Ｂを上昇させてもよい。

図１２のように一方の昇降部材２３Ａが下降している状態では、一方の昇降部材２３Ａとエンドレスベルト３との間の間隔が小さく、スキージ３０Ａを昇降部材２３Ａに設けられたスキージ支持ホルダー２２Ａに取り付けにくいが、図１３のように一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂを同じ高さとすることでエンドレスベルト３との間隔が広がり、スキージ３０Ａ、３０Ｂをスキージ支持ホルダー２２Ａ、２２Ｂに取り付けやすくなる。
また、一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂの高さが異なる状態でスキージ３０Ａ、３０Ｂを取り付けると、上方にあるスキージ３０Ａ、３０Ｂを下降させるために昇降部材２３Ａ、２３Ｂを移動させる距離が長く、下方にある昇降部材２３Ａ、２３Ｂを下降させるための移動距離は短くなり、昇降部材２３Ａ、２３Ｂが下方にあるか上方にあるかで移動にかかる時間が大きく異なるが、一対の昇降部材２３Ａ、２３Ｂを同じ高さとした状態でスキージ３０Ａ、３０Ｂを取り付けることで、捺染に用いるスキージ３０Ａ、３０Ｂを切り替えるために昇降部材２３Ａ、２３Ｂを移動させる距離や時間が各昇降部材２３Ａ、２３Ｂでほぼ同じとなる。

次に、スキージ３０Ａ、３０Ｂがスキージ支持ホルダー２２Ａ、２２Ｂに取り付けられる（ステップＳ２）。図１４は、同じ高さにある昇降部材２３Ａ、２３Ｂにスキージ３０Ａ、３０Ｂが取り付けられた状態を示している。

さらに、制御機構７０はスキージ原点取得手段７２２により、往動用と復動用の各スキージ３０Ａ、３０Ｂについて、各スキージ３０Ａ、３０Ｂのスキージゴム３３Ａ、３３Ｂの先端が被捺染部に接するときの各昇降部材２３Ａ、２３Ｂの位置をスキージ原点として取得し、メモリ７３に記憶する（ステップＳ３）。

詳細には、昇降部材２３Ａを下降させ、サーボモータ２４１の回転数が「０」になった瞬間を検知したときに、下降するスキージ３０Ａのスキージゴム３３Ａの先端がエンドレスベルト３の表面に当接したものとして（図１５）、このときの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量に対応するサーボモータ２４１の回動変位量をスキージ原点としてメモリ７３に記憶する。
なお、サーボモータ２４１の電流値を計測し、電流値の急激な変化を検知したときに、下降するスキージ３０Ａのスキージゴム３３Ａの先端がエンドレスベルト３の表面に当接したものとしてもよい。

次に、操作パネル７４から、スキージ原点からの昇降部材２３Ａ、２３Ｂの直線変位量が入力される（ステップＳ４）。例えば、図７（Ａ）に示すように、昇降部材２３Ａ、２３Ｂの第１の直線変位量が３ｍｍであり、昇降部材２３Ａ、２３Ｂの第２の直線変位量がゼロの一定値である例を考えると、操作パネル７４からは第１の直線変位量が３ｍｍ、第２の直線変位量はゼロが入力され、第１の直線変位量と第２の直線変位量の和である昇降部材２３Ａ、２３Ｂの全直線変位量がサーボモータ２４１の回動変位量に変換されてスキージキャリア２０、２０の往復動位置毎の設定値として入力値記憶手段７２３によりメモリ７３に記憶される。

なお、ステップＳ４はステップＳ３よりも先に行われてもよく、ステップＳ３と同時に行われてもよい。

次に、操作パネル７４の開始ボタンが押されると、捺染動作が開始される（ステップＳ５）。

以下、捺染動作開始後の制御機構７０の捺染ユニット駆動部１０の制御について説明する。
制御機構７０の捺染ユニット駆動部制御手段７２５は、メモリ７３に記憶された例えば図５に示すようなスキージ加圧開始位置、及び捺染開始位置から捺染終了位置に至るまでの走行中のスキージキャリア２０、２０の位置及び動作速度の設定値を読み出し、捺染ユニット駆動部１０を制御してスキージキャリア２０、２０を往動させる。スキージキャリア２０、２０が捺染終了位置まで到達した後、制御機構７０の捺染ユニット駆動部制御手段７２５は、スキージキャリア２０、２０を捺染終了位置（往動時の捺染開始位置）まで復動させる。

次に、捺染動作開始後のサーボモータ２４１の制御について図１６を用いて説明する。

捺染動作の開始に伴い、制御機構７０のサーボモータ制御手段７２４は、捺染ユニット駆動部１０のパルス発信器で検知されたスキージキャリア２０、２０の往復動位置を取得する（ステップＳ１１）。次に、サーボモータ制御手段７２４は、スキージキャリア２０、２０の往復動位置に対応するサーボモータ２４１の回動変位量の設定値をメモリ７３から読み出す（ステップＳ１２）。そして、パルス発信器２４２から受信したパルス数に基づきサーボモータ２４１の回動変位量を検知し（ステップＳ１３）、サーボモータ２４１の回動変位量が前記設定値と一致するようにサーボモータ２４１の動作を制御する（ステップＳ１４）。次に、サーボモータ制御手段７２４はスキージキャリア２０、２０が捺染終了位置に到達したか否かを判断し（Ｓ１５）、到達した場合には動作を終了し、到達していない場合にはステップＳ１１〜Ｓ１４を繰り返して行う。

スキージキャリア２０、２０が往動し往復動位置が捺染開始位置となるまでの間、図７（Ａ）に示すようにサーボモータ２４１の回動変位量の設定値は昇降部材２３Ａ、２３Ｂの第１の直線変位量に対応する値となっており、サーボモータ２４１の制御は、スキージキャリア２０、２０が捺染開始位置に到達するまでにサーボモータ２４１の回動変位量が前記設定値と一致するように行われる。スキージキャリア２０、２０が捺染開始位置に到達するまではスキージキャリア２０、２０の動作速度は低速であり、この間に第１の直線変位量まで昇降部材２３Ａ、２３Ｂを降下させることで、スクリーン４にスキージ３０Ａの先端が当接する際の衝撃を緩和する。

スキージキャリア２０、２０が捺染終了位置に到達した後、制御機構７０のサーボモータ制御手段７２４は昇降部材２３Ａ、２３Ｂをスキージ原点まで戻し（ステップＳ１６）、動作を終了する。

スキージキャリア２０、２０が復動を開始すると、制御機構７０のサーボモータ制御手段７２４は、捺染開始から終了までの間、図１６に示す動作を行う。

本発明によれば、１つのサーボモータ２４１で往復変位機構２５を動作させて、捺染に用いるスキージ３０Ａ、３０Ｂの切り替えと、スキージ３０Ａ、３０Ｂの押し下げによるスキージ圧の調整とを行っているので、従来技術のように捺染に用いるスキージの切り替えと、スキージの押し下げによるスキージ圧の調整とを別々の機構で行う場合に比べて、構成が簡単で部品点数が少なくなる。また、部品点数の多さによる部品公差の累積がなくなり、精度良くスキージ３０Ａ、３０Ｂの押圧調整を行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１ 自動スクリーン捺染装置
３ エンドレスベルト
４ スクリーン
５ 捺染ユニット
６ 操作ボックス
２０、２０ スキージキャリア
２２Ａ、２２Ｂ 一対のスキージ支持ホルダー
２３Ａ、２３Ｂ 一対の昇降部材
２４ 駆動装置
２４１ サーボモータ
２４２ パルス発信器（位置検出機構）
２５ 往復変位機構
２５１Ａ、２５１Ｂ 一対のラック
２５２ ピニオンギヤ
２５３ 歯車機構
３０Ａ、３０Ｂ 一対のスキージ
７０ 制御機構
７２ 制御装置
７３ メモリ
７４ 操作パネル
Ｃ 被捺染物

Claims (7)

1. 被捺染物の表面に沿うスクリーンと、
   前記スクリーンに沿って往復動するスキージキャリアと、
   前記スキージキャリアに支持され往動および復動時に前記スクリーンに押圧力を作用させて被捺染物に捺染する往動および往動用の一対のスキージとを含む自動スクリーン捺染装置において、
   前記スキージキャリアは、往復動する方向に間隔をあけて配置される前記一対のスキージを支持するための一対のホルダーと、各ホルダーを支持してスクリーンに対して個別に昇降動作させる一対の昇降部材と、正逆回動が可能なモータを含む駆動装置と、前記モータの正逆回動変位を往復直線変位に変換して各昇降部材へ伝達するとともに昇降動作が逆となるように各昇降部材を連動させる往復変位機構とを備え、
   被捺染物に作用させる押圧力に応じて前記モータの回動変位を制御する制御機構を備える自動スクリーン捺染装置。
2. 前記往復変位機構は、各昇降部材に歯面が互いに向き合うように平行して設けられる一対のラックと、前記のラック間に位置し外周の歯が各ラックの歯と噛み合うピニオンギヤとを含むものである請求項１に記載の自動スクリーン捺染装置。
3. 前記往復変位機構は、前記モータの正逆回動変位を前記ピニオンギヤへ伝える歯車機構をさらに含んでいる請求項２に記載の自動スクリーン捺染装置。
4. 前記駆動装置は、前記モータの回動変位量を検出する検出機構を含み、
   前記制御機構は、スキージ毎に所望の押圧力が得られる原点からの昇降部材の直線変位量に対応するモータの回動変位量を設定値として記憶するメモリと、前記検出機構により検出された回動変位量が前記設定値と一致するようにモータの動作を制御する制御装置とを含んでいる請求項１に記載の自動スクリーン捺染装置。
5. 前記モータは、サーボモータである請求項１または４に記載の自動スクリーン捺染装置。
6. 前記メモリには、スキージの先端が被捺染部に接するときの昇降部材の位置を原点としてその原点からの昇降部材の直線変位量に対応するモータの回動変位量を設定値として記憶させる請求項４に記載の自動スクリーン捺染装置。
7. 前記メモリには、被捺染物に対するスキージキャリアの往復動位置に対応させて位置毎の前記設定値を記憶させる請求項４に記載の自動スクリーン捺染装置。

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