(57)【要約】【課題】種々の捺染作業を自動化したスクリーン捺染装置を提供する。【解決手段】端部に第１の係合手段３１，３２が設けられたスクリーン１０と、第１の係合手段３１，３２と嵌め合う第２の係合手段３３，３４が端部に設けられて、スクリーン１０を載置するスクリーン支持部材８と、先端に着脱自在な把持具を有し捺染作業を行う双腕ロボット９と、双腕ロボット９を搭載し水平方向に往復移動する移動手段１４と、捺染装置の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段が、捺染の工程に応じて、スクリーン把持具２２，２３、染料容器把持具２０，２１、または、スキージ把持具２４，２５の何れか一つを選択し、選択した把持具を双腕ロボット９に装着させ、双腕ロボット９が捺染作業を開始する前に、スクリーン識別番号と、染料容器識別番号と、スキージ識別番号との対応関係を、制御手段に予め記録されている正しい対応関係と照合する。【選択図】図３
2015044330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンのデザイン彫刻部を通して染料を布帛に印捺する捺染装置であって、
デザイン彫刻部が形成され、端部に第１のスクリーン係合手段が設けられたスクリーンと、
前記第１のスクリーン係合手段と嵌め合う第２のスクリーン係合手段が端部に設けられて、前記スクリーンを載置するスクリーン支持部材と、
各々の腕の先端に着脱自在な把持具を有し、前記スクリーンに対して捺染作業を行う双腕ロボットと、
前記双腕ロボットを搭載し、前記スクリーンに対して水平方向に往復移動する移動手段と、
捺染装置の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段が、前記捺染作業を開始する前に、前記スクリーンを把持するためのスクリーン把持具、染料容器を把持するための染料容器把持具、スキージを把持するためのスキージ把持具をそれぞれ選択するとともに、前記捺染作業では、前記選択したスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具を前記双腕ロボットに装着させ、
前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージの各々には、それぞれに対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号が付されており、
前記制御手段には、前記捺染作業の各回で使用されるスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具に対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号の組み合わせが予め記録されており、
前記制御手段は、前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージに付されたスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号と、前記制御手段に予め記録されている前記識別番号の組み合わせとを照合することによって、前記スクリーン把持具、前記染料容器把持具、および前記スキージ把持具を選択する、自動スクリーン捺染装置。
【請求項２】
前記双腕ロボットが前記スキージ把持具を装着して、前記スクリーンを通して染料を布帛に印捺する印捺動作を、前記スキージの両端を把持しながら行い、
前記制御手段が、前記双腕ロボットを制御して、スキージ走行中の前記スキージの加圧調節および前記スキージの当接角度の調節を行う、請求項１に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項３】
前記双腕ロボットが、動作制御のパラメータを前記制御手段に記録し、前記動作制御のパラメータを前記制御手段から読み出して利用することで学習機能を実現し、前記学習機能に基づいて前記双腕ロボットが捺染作業を行う、請求項１に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項４】
異なるサイズのスクリーンまたは異なるサイズのスキージが使用される場合に、
前記制御手段が、前記制御手段に予め記録しておいた前記スクリーンのサイズまたは前記スキージのサイズに基づいて、前記異なるサイズのスクリーンまたは前記異なるサイズのスキージとの差分計算により、前記学習機能に依らず、前記双腕ロボットの前記動作制御のパラメータを自動的に設定する、請求項３に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項５】
前記双腕ロボットが、片腕７軸の多関節ロボットアームであり、片腕７軸の両腕と、ロボットアーム基台の腰部旋回軸との合計１５軸の可動軸を有する、請求項１に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項６】
前記第１または第２のスクリーン係合手段の近傍を撮像する撮像手段をさらに備え、
前記制御手段が、前記制御手段に予め記録しておいた前記スクリーンのサイズと、前記撮像手段が撮像した前記第１または第２のスクリーン係合手段の近傍の画像とに基づいて、前記スクリーンと前記スクリーン支持部材との位置合わせを行う、請求項１に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項７】
布帛が貼付けられたエンドレスベルトを所定の長さ送出するエンドレスベルト間欠定寸送り手段と、
前記布帛の一デザイン分に対応する枚数の前記スクリーンを載置するスクリーンラックと、
前記布帛の一デザインにおいて使用する染料の種類に対応する本数の前記スキージを収納するスキージラックと、
をさらに備え、
前記双腕ロボットが前記スクリーン把持具を装着して、前記スクリーンラックから前記スクリーンを取り出して、取り出した前記スクリーンを前記スクリーン支持部材上に載置し、
前記双腕ロボットが前記染料容器把持具を装着して、前記染料容器内の前記染料を前記スクリーンの枠内の所定の位置に投入し、
前記双腕ロボットが前記スキージ把持具を装着して、前記スクリーンを通して前記染料を前記布帛に印捺し、
前記エンドレスベルト間欠定寸送り手段が、前記エンドレスベルトを所定の長さ送出する、請求項１に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項８】
染料重量測定手段をさらに備え、
前記双腕ロボットが前記染料を前記スクリーンの枠内に投入する前に、前記双腕ロボットが前記染料容器把持具を装着して、前記染料容器内の染料の重量を前記染料重量測定手段が測定し、
前記双腕ロボットが前記染料を前記スクリーンの枠内に投入した後の、前記染料を前記布帛に印捺する前に、前記双腕ロボットが前記染料容器把持具を装着して、前記染料容器内の染料の重量を前記染料重量測定手段が測定し、
前記制御手段が、前記スクリーン枠内への投入前後の前記染料の重量の差分から、前記スクリーン枠内に投入された前記染料の重量を算出し、
前記制御手段が、前記スクリーン枠内に投入された前記染料の重量を、前記エンドレスベルトが送出された回数に対応する印捺回数で除算することにより、前記スクリーン毎の前記染料の平均使用量を推定する、請求項７に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項９】
前記制御手段が、前記スクリーン内に投入された前記染料の量と、推定された前記スクリーン毎の前記染料の前記平均使用量に基づいて、前記双腕ロボットが前記染料を前記布帛に印捺した後に、前記双腕ロボットに前記染料容器把持具を装着させて、前記染料の追加投入動作を行わせる、請求項８に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項１０】
前記染料重量測定手段が前記染料容器把持具に設けられている、請求項８に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項１１】
先端に吸引口を有する吸引管が接続され、前記吸引口の根本側の端部に把持部が設けられた残留染料吸引手段をさらに備え、
前記双腕ロボットが前記染料を前記布帛に印捺した後に、
前記スキージ把持具を装着した前記双腕ロボットが、前記残留染料吸引手段の前記把持部を把持して、前記スクリーンの枠内に残留する前記染料を吸引する、請求項７に記載の自動スクリーン捺染装置。
【請求項１２】
スクリーンのデザイン彫刻部を通して染料を布帛に印捺する捺染装置の動作方法であって、
捺染装置が、
デザイン彫刻部が形成され、端部に第１のスクリーン係合手段が設けられたスクリーンと、
前記第１のスクリーン係合手段と嵌め合う第２のスクリーン係合手段が端部に設けられて、前記スクリーンを載置するスクリーン支持部材と、
各々の腕の先端に着脱自在な把持具を有し、前記スクリーンに対して捺染作業を行う双腕ロボットと、
前記双腕ロボットを搭載し、前記スクリーンに対して水平方向に往復移動する移動手段と、
捺染装置の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段が、前記捺染作業を開始する前に、前記スクリーンを把持するためのスクリーン把持具、染料容器を把持するための染料容器把持具、スキージを把持するためのスキージ把持具をそれぞれ選択するとともに、前記捺染作業では、前記選択したスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具を前記双腕ロボットに装着させ、
前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージの各々には、それぞれに対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号が付されており、
前記制御手段には、前記捺染作業の各回で使用されるスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具に対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号の組み合わせが予め記録されており、
前記制御手段は、前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージに付されたスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号と、前記制御手段に予め記録されている前記識別番号の組み合わせとを照合することによって、前記スクリーン把持具、前記染料容器把持具、および前記スキージ把持具を選択する、自動スクリーン捺染装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリーン捺染装置に関し、より詳細には、エンドレスベルトの周回毎に必要となる種々の捺染作業を自動化したスクリーン捺染装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン捺染装置とは、スクリーンに彫刻されたデザイン彫刻部を通じて染料（色糊）を布帛に印捺する装置である。従来のフラットスクリーン（ＦＳ）方式のスクリーン捺染装置としては、ガイドフレーム方式のスクリーン捺染装置が一般的である。ガイドフレームとは、スクリーンを布帛に対して所定の位置および高さに配置するための器具であり、ガイドフレームに取り付けられたスクリーン上に染料が投入される。
【０００３】
図１は、従来のガイドフレーム方式のスクリーン捺染装置の模式図である。（ａ）は装置の上面図であり、（ｂ）は装置の側面図である。図１中、符号１０１で示す構成がエンドレスベルト間欠定寸送り部であり、符号１０２で示す構成はガイドフレーム方式のスクリーン捺染ユニットである。符号１０３で示す構成は乾燥機である。
【０００４】
従来のガイドフレーム方式のスクリーン捺染装置では、エンドレスベルト間欠定寸送り部１０１が、布帛を貼付したエンドレスベルトを図１中の方向Ｘに間欠送りにて周回させながら、スクリーン捺染ユニット１０２に取り付けられたスキージにより、スクリーンを通して染料を透過させて、スクリーンに彫刻されたデザインを布帛に印捺する。捺染作業を行う間、従来のガイドフレーム方式の捺染ユニットでは、エンドレスベルトが１周するまで、１つのスクリーンを通して同じ彫刻デザインを布帛に印捺し、エンドレスベルトの周回毎に、使用するスクリーン、スキージ、および染料を取り替えて、複数の異なる彫刻デザインで構成された所望のデザインを完成させる。
【０００５】
このように、従来のガイドフレーム方式の捺染ユニットでは、エンドレスベルトが１周する度に、別の彫刻デザインを布帛に印捺するために、別の彫刻デザインが彫刻された別のスクリーンを捺染ユニットに装着する必要がある。このスクリーンを装着する作業以外にも、スクリーンを装着した捺染ユニットのスクリーン支持部材の高さ調整、捺染ユニットのスキージキャリアへのスキージの装着、印捺時のスキージの加圧およびスキージ角度の調整、染料容器からスクリーンへの染料の投入、スクリーンの型合わせ調節、印捺後にスクリーン内に残留する残留染料の回収、印捺後のスキージおよびスクリーンの取り外しといった捺染に関する一連の作業を、全て人的作業に頼っており非効率であった。
【０００６】
捺染作業の効率化を目的とした従来のスクリーン捺染装置としては、例えば下記特許文献１に記載の装置が挙げられる。下記特許文献１の自動スクリーン捺染機では、サンプル捺染装置を用いたサンプル捺染によりスクリーンの型合わせデータを予め取得し、このデータを実際に捺染を行う本捺染装置で使用することにより、スクリーンの位置決め作業及びスキージ圧の調整作業を自動化している。
【０００７】
また、従来のガイドフレーム方式の捺染ユニットとしては、例えば特許文献２にフラットスクリーン捺染機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２５７１３２１号明細書
【特許文献２】特開２００４−１２２５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のガイドフレーム方式の捺染ユニットでは、エンドレスベルトの周回毎に上記した一連の作業が必要となるため、作業が煩雑となっていた。このため、ガイドフレームへのスクリーン取り付け順の間違いや、染料投入順の間違い等によりデザインの配色間違いを起こし、印捺不良が発生することがあった。
【００１０】
特許文献１に記載の自動スクリーン捺染機では、スクリーンの位置決め作業及びスキージ圧の調整作業を自動化しているが、これらスクリーンの位置決め作業及びスキージ圧の調整作業以外の、例えば染料の投入といった作業については、依然として作業者によるミスが生じることがあった。
【００１１】
また、特許文献２に記載のフラットスクリーン捺染機は、捺染品質の向上を目的としたものであり、捺染作業の効率化を目的としたものではなく、捺染作業における人的作業を軽減できるものではない。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エンドレスベルトの周回毎に必要となる種々の捺染作業を自動化したスクリーン捺染装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための、本発明に係る自動スクリーン捺染装置は、
スクリーンのデザイン彫刻部を通して染料を布帛に印捺する捺染装置であって、
デザイン彫刻部が形成され、端部に第１のスクリーン係合手段（３１，３２）が設けられたスクリーン（１０）と、
前記第１のスクリーン係合手段と嵌め合う第２のスクリーン係合手段（３３，３４）が端部に設けられて、前記スクリーンを載置するスクリーン支持部材（８）と、
各々の腕の先端に着脱自在な把持具を有し、前記スクリーンに対して捺染作業を行う双腕ロボット（９）と、
前記双腕ロボットを搭載し、前記スクリーンに対して水平方向に往復移動する移動手段（１４）と、
捺染装置の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段が、前記捺染作業を開始する前に、前記スクリーンを把持するためのスクリーン把持具（２２，２３）、染料容器（２７）を把持するための染料容器把持具（２０，２１）、スキージ（２６）を把持するためのスキージ把持具（２４，２５）をそれぞれ選択するとともに、前記捺染作業では、前記選択したスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具を前記双腕ロボットに装着させ、
前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージの各々には、それぞれに対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号が付されており、
前記制御手段には、前記捺染作業の各回で使用されるスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具に対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号の組み合わせが予め記録されており、
前記制御手段は、前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージに付されたスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号と、前記制御手段に予め記録されている前記識別番号の組み合わせとを照合することによって、前記スクリーン把持具、前記染料容器把持具、および前記スキージ把持具を選択する、自動スクリーン捺染装置である。
【００１４】
また、上記目的を達成するための、本発明に係る自動スクリーン捺染装置の動作方法は、
スクリーンのデザイン彫刻部を通して染料を布帛に印捺する捺染装置の動作方法であって、
捺染装置が、
デザイン彫刻部が形成され、端部に第１のスクリーン係合手段（３１，３２）が設けられたスクリーン（１０）と、
前記第１のスクリーン係合手段と嵌め合う第２のスクリーン係合手段（３３，３４）が端部に設けられて、前記スクリーンを載置するスクリーン支持部材（８）と、
各々の腕の先端に着脱自在な把持具を有し、前記スクリーンに対して捺染作業を行う双腕ロボット（９）と、
前記双腕ロボットを搭載し、前記スクリーンに対して水平方向に往復移動する移動手段（１４）と、
捺染装置の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段が、前記捺染作業を開始する前に、前記スクリーンを把持するためのスクリーン把持具（２２，２３）、染料容器（２７）を把持するための染料容器把持具（２０，２１）、スキージ（２６）を把持するためのスキージ把持具（２４，２５）をそれぞれ選択するとともに、前記捺染作業では、前記選択したスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具を前記双腕ロボットに装着させ、
前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージの各々には、それぞれに対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号が付されており、
前記制御手段には、前記捺染作業の各回で使用されるスクリーン把持具、染料容器把持具、およびスキージ把持具に対応するスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号の組み合わせが予め記録されており、
前記制御手段は、前記スクリーン、前記染料容器、および前記スキージに付されたスクリーン識別番号、染料容器識別番号、およびスキージ識別番号と、前記制御手段に予め記録されている前記識別番号の組み合わせとを照合することによって、前記スクリーン把持具、前記染料容器把持具、および前記スキージ把持具を選択する、自動スクリーン捺染装置の動作方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、印捺作業前に使用するスクリーンとスキージと染料との対応関係を制御手段が照合し、エンドレスベルトの周回毎に必要となる種々の捺染作業を自動化することにより、作業者のミスによる、ガイドフレームへのスクリーン取り付け順の間違いや、染料投入順の間違い等によるデザインの配色間違いを防止することができ、印捺不良の発生を防止することができる。
【００１６】
また、本発明によると、種々の捺染作業を行うロボットアームが双腕であるので、熟練作業者が両腕でスキージ動作をする際の手捺染の動きを、ロボットアームに忠実に反復させることが可能となり、これにより、捺染における最高品質である手捺染品質に準じた高品質の捺染が可能となる。
【００１７】
また、ロボットアームには制御手段による学習機能が備えられており、学習機能により熟練作業者がスキージ動作を一旦ロボットアームに学習させると、ロボットアームは、学習機能により、一旦学習した動作制御のパラメータにて、熟練作業者と同水準のスキージ動作を繰り返し行うことができる。
【００１８】
また、これら捺染作業の自動化に関するデータを制御手段が管理することにより、捺染作業の依頼主から同じデザインの再度の捺染依頼（リピートオーダ）があった場合であっても、前回の捺染作業と同じ品質の捺染作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来のガイドフレーム方式のスクリーン捺染装置の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染装置の模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染ユニットの模式図である。
【図４】スクリーンの模式図である。
【図５】ツール交換台の模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染装置が行う捺染動作を説明するフローチャートである。
【図７】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図８】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図９】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図１０】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図１１】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図１２】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図１３】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図１４】ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。
【図１５】ロボットアームがスクリーン内に染料を投入する様子を説明する模式図である。
【図１６】ロボットアームがスクリーン内に染料を投入する様子を説明する模式図である。
【図１７】ロボットアームがスクリーン内に染料を投入する様子を説明する模式図である。
【図１８】ロボットアームがスクリーン内に染料を投入する様子を説明する模式図である。
【図１９】ロボットアームがスクリーン内に染料を投入する様子を説明する模式図である。
【図２０】ロボットアームがスキージ動作を行う様子を説明する模式図である。
【図２１】ロボットアームがスキージ動作を行う様子を説明する模式図である。
【図２２】ロボットアームがスキージ動作を行う様子を説明する模式図である。
【図２３】ロボットアームがスキージ動作を行う様子を説明する模式図である。
【図２４】ロボットアームがスキージ動作を行う様子を説明する模式図である。
【図２５】ロボットアームがスキージ動作を行う様子を説明する模式図である。
【図２６】右手用の染料容器把持ハンドの模式図である。
【図２７Ａ】左手用の染料容器把持ハンドの模式図である。
【図２７Ｂ】左手用の染料容器把持ハンドが容器蓋を把持した状態を示す模式図である。
【図２８Ａ】染料容器把持ハンドを装着した双腕一対のロボットアームが染料投入動作を行う様子を示す模式図である。
【図２８Ｂ】染料投入動作およびスキージ動作を説明するためのスクリーンの模式図である。
【図２９Ａ】スクリーン把持ハンドの模式図である。
【図２９Ｂ】スクリーン把持ハンドを装着した双腕一対のロボットアームがスクリーンを把持する様子を示す模式図である。
【図３０】スキージ把持ハンドの模式図である。
【図３１】ロボットアーム左手が残留染料吸引手段の吸引ノズルを把持する様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面において、同じ符号は同じ又は類似の構成要素を示すこととし、よって、同じ又は類似の構成要素に関する説明を省略する。
【００２１】
（１）装置の構成
図２は、本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染装置の模式図である。（ａ）は装置の上面図であり、（ｂ）は装置の側面図である。
【００２２】
本発明の実施の形態に係るスクリーン捺染装置では、従来のガイドフレーム方式の捺染ユニットを、ロボットアーム方式の捺染ユニットで置き換える。すなわち、本発明の実施の形態に係るスクリーン捺染装置は、エンドレスベルト間欠定寸送り部１と、ロボットアーム方式のスクリーン捺染ユニット２と、乾燥機３とを備える。エンドレスベルト間欠定寸送り部１は、布帛を貼付したエンドレスベルトを、図２中の方向Ｘに間欠送りにて所定の長さ定寸送りし、定寸送りを繰り返すことによりエンドレスベルトを周回させる。ロボットアーム方式のスクリーン捺染ユニット２は双腕一対のロボットアーム９を備え、後述する種々の捺染作業をエンドレスベルトの周回毎に実行する。ロボットアーム９が行う捺染作業としては、例えばスクリーンの載置、染料の投入、スキージ動作、および残留染料の吸引がある。スクリーン捺染ユニット２により彫刻デザインが印捺された布帛は、エンドレスベルト間欠定寸送り部１によって方向Ｘに定寸送りされ、その後数回の定寸送り後に、印捺後の布帛表面の染料は乾燥機３により乾燥処理される。本実施形態では、エンドレスベルト間欠定寸送り部１は、所定のインタフェースを通じて、後述するスクリーン捺染ユニット２の制御部により動作が制御される。
【００２３】
本発明では、双腕一対のロボットアームを使用し、後述する種々の捺染作業に応じて、ロボットアーム先端の把持ハンドを適宜選択して装着することにより、エンドレスベルトの周回毎に必要となる種々の捺染作業を自動化する。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染ユニットの模式図である。（ａ）および（ｃ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面の平面図である。
【００２５】
本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染ユニット２は、捺染動作時にスクリーン１０を載置するスクリーン支持部材８と、後述する種々の捺染作業を実行する双腕一対のロボットアーム９と、スクリーン１０の位置を確認するためのビジョンカメラ１１，１２と、ロボットアーム９を懸架する走行手段１４と、染料容器２７の重量を測定する染料重量測定手段１７と、スクリーン１０内に残留する染料を吸引する残留染料吸引手段１９と、各部を制御する制御手段（図示せず）とを備える。
【００２６】
図４は、スクリーンの模式図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面の断面図である。スクリーン１０は公知のピン方式のスクリーンであり、スクリーン１０にはピン穴（またはピン溝）３１，３２が設けられている。スクリーン支持部材８にはスクリーン支持部材ピン３３，３４が設けられ、これらスクリーン支持部材ピン３３，３４がスクリーン１０のピン穴３１，３２と嵌め合うことで、スクリーン１０の型合わせが行われる。使用するスクリーン１０のサイズ（縦×横）および高さは後述する制御部に予め記憶されている。
【００２７】
スクリーン支持部材８は昇降手段７を有し、昇降手段７はスクリーン１０の上下方向の位置を調節する。スクリーン支持部材８にはスクリーン固定装置（図示せず）が設けられている。
【００２８】
ロボットアーム９は片腕に７軸の可動軸を有する双腕一対のロボットアームであり、各々の腕の先端には、後述する脱着可能な把持具が装着されている。把持具は後述する種々の捺染作業に応じて適宜選択される。ロボットアーム９としては、例えば株式会社安川電機社製の「ＭＯＴＯＭＡＮ−ＳＤＡ５Ｄ」が使用可能である。ＭＯＴＯＭＡＮ−ＳＤＡ５Ｄは、片腕７軸の多関節ロボットアームであり、片腕７軸の両腕と、ロボットアーム基台の腰部旋回軸との合計１５軸の可動軸を有する多関節ロボットである。
【００２９】
また、ロボットアーム９には制御手段による学習機能が備えられており、学習機能により熟練作業者がスキージ動作を一旦ロボットアームに学習させると、ロボットアームは、学習機能により、一旦学習した動作制御のパラメータにて、熟練作業者と同水準のスキージ動作を繰り返し行うことができる。
【００３０】
走行手段１４は２本のロボットアーム９を備えるロボットアーム基台を懸架し、布帛の送り方向Ｘに対して直交する方向に水平方向に往復移動することができる。走行手段１４はサーボ制御されており、制御手段は、走行手段１４の所定の基準位置からの移動距離を位置データとして取得することができる。
【００３１】
ビジョンカメラ１１，１２は撮像手段であり、スクリーン１０の位置決め作業のために、ロボットアーム９がスクリーン１０をスクリーン支持部材８まで搬送して載置する際に、スクリーン１０のスクリーン位置決め用のスクリーンピン穴３１，３２近傍の画像を撮像する。撮像された画像は制御手段に送信される。
【００３２】
染料重量測定手段１７は、容器内の染料を含む染料容器２７の重量を測定する。測定された重量は制御手段に送信される。残留染料吸引手段１９は、スクリーンに対する印捺完了後にスクリーン１０内に残留する染料を吸引する。
【００３３】
制御手段は、本実施形態では、昇降手段７、ロボットアーム９、ビジョンカメラ１１，１２、走行手段１４、染料重量測定手段１７、および残留染料吸引手段１９の動作を制御する。本実施形態において制御手段が予め記録および設定可能な項目および範囲を表１に示す。
【表１】
2015044330.tif 000003
また、スクリーン捺染ユニット２の周囲には、スクリーンラック１３と、スキージラック１６と、染料容器配置テーブル１８と、ツール交換台１５とが配置されている。
【００３４】
スクリーンラック１３には、スクリーン１０を１枚ずつ水平に載置できる棚が設けられており、棚には、スクリーン１０搬送時の移動を円滑にできるように、スクリーンを受ける部分に車輪（図示せず）が設けられている。
【００３５】
スキージラック１６には、使用する染料の数に応じた複数のスキージ２６が配置されている。捺染作業において使用する複数の染料は、染料の色毎に染料容器２７に入れられており、染料容器配置テーブル１８には、これら複数の染料容器２７が染料の色毎に所定の場所に配置されている。ここで、染料容器２７と染料容器２７内の染料とは１対１に対応している。すなわち、本実施形態では、使用する染料毎に使用する染料容器２７は予め決められている。染料容器２７および蓋２７ａとしては、例えばポリエチレン製の蓋付きバケツが使用可能である。
【００３６】
図５は、ツール交換台の模式図である。（ａ）および（ｃ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図であり、（ｄ）は上面図である。図５に示すように、ツール交換台１５には、染料容器把持ハンド２０，２１と、スクリーン把持ハンド２２，２３と、スキージ把持ハンド２４，２５とが載置されており、ロボットアーム９は、後述する種々の捺染作業に応じて、これら３種類の把持具２０〜２５を適宜選択して脱着する。把持具は各々の腕の先端に１つづつ装着される。制御手段には、捺染作業の進行状況に応じてどの把持具を選択するか否かの情報が予め記録されている。
【００３７】
なお、本実施形態では、所定のデザインが彫刻された複数のスクリーンのそれぞれにスクリーン識別番号が付与されている。同様に、複数のスキージ２６のそれぞれにスキージ識別番号が付与され、複数の染料容器２７のそれぞれに、染料容器識別番号が付与されている。本実施形態では、デザインの配色間違いや染料の混色を防ぐために、１つのスクリーン識別番号に対して、使用するスキージに対応する１つのスキージ識別番号と、使用する染料（染料容器）に対応する１つの染料容器識別番号とが対応付けられ、これら識別番号間の対応情報（参照テーブル）が、制御手段（コンピュータ）の記録部に予め記録されている。
【００３８】
また、本実施形態ではスクリーン１０は矩形であり、スクリーン１０の縦方向および横方向のサイズのデータは、予め制御手段に記録されている。
【００３９】
また、本実施形態では、スクリーン１０はディジタル方式のスクリーン彫刻装置により所望のデザインが彫刻されており、このディジタル方式のスクリーン彫刻装置には、スクリーン捺染ユニット２が備えるスクリーン支持部材８のピン３３，３４と同じスクリーン支持部材が搭載されている。したがって、ディジタル方式のスクリーン彫刻装置とスクリーン捺染ユニット２との間での型合わせ作業をしなくても、高い型合わせ精度が保証されている。
【００４０】
なお、本実施形態では、スクリーン１０は、印捺しようとするデザインに応じて、使用する順序で１枚ずつ作業者の手でスクリーンラック１３に搭載されているものとする。
【００４１】
（２）装置の動作手順
・運転準備（セットアップ）
作業者は、捺染に使用する染料を染料容器２７に入れ、染料容器２７を染料重量測定手段１７の重量測定部に載置し、載置した染料容器２７に対応する染料容器識別番号を制御手段に入力する。染料容器識別番号が制御手段に入力されると、染料重量測定手段１７は重量測定を開始し、測定した重量を制御手段に送信する。制御手段では、受信した重量から、染料容器２７自体の重量（風袋重量）を差し引いて、染料の正味の重量を、染料重量の初期データとして制御手段の記録部に記録する。
【００４２】
なお、後述するように、スクリーン１０へ染料を投入した後の染料容器２７の重量を測定することで、染料容器２７内に残留する染料の量を正確に把握することができる。また、染料の追加投入時に染料の重量を測定し、染料の追加投入前の染料の重量と比較することで、同一スクリーンを用いて印捺中に染料が不足した場合、回数設定により自動で染料を追加することもできる。
【００４３】
染料重量測定手段１７による重量測定が完了すると、染料重量測定手段１７は測定完了信号を制御手段に送信する。制御手段はロボットアーム９を制御して、先端に染料容器把持ハンド２０，２１が装着されたロボットアーム９が、染料重量測定手段１７に載置されている染料容器２７を把持し、予め入力された染料容器識別番号に従って、染料容器配置テーブル１８の所定の位置に染料容器２７を搬送し載置する。染料容器２７の搬送が完了すると、ロボットアーム９は容器搬送完了信号を制御手段に送信する。
【００４４】
１デザインまたは１配色に必要な他の染料についても、上記した作業と同様の作業により、染料容器識別番号に対応する染料容器配置テーブル１８の所定の位置に、染料容器２７が配置される。
【００４５】
染料容器２７の搬送が完了すると、作業者は、スクリーンラック１３に搭載したスクリーン１０に対応するスクリーン識別番号と、スキージラック１６に配置したスキージ２６に対応するスキージ識別番号と、染料容器配置テーブル１８に配置した染料容器２７に対応する染料容器識別番号とを制御手段に入力する。
【００４６】
制御手段は、これら入力されたスクリーン識別番号と、スキージ識別番号と、染料容器識別番号との対応関係を、制御手段の記録部に予め記録しておいた識別番号間の対応情報（参照テーブル）と照合する。
【００４７】
照合の結果、対応関係が正しい場合には、ロボットアーム９がツール交換台１５へ移動し、染料容器把持ハンド２０，２１を外して、ロボットアーム９の所定の待機位置に移動することにより、制御手段はスクリーン捺染ユニット２の運転準備を完了する。スクリーン捺染ユニット２の運転準備が完了すると、制御手段は運転準備完了信号（セットアップ完了信号）を出力する。この状態で、作業者が制御手段に運転開始信号を入力すると、スクリーン捺染装置は自動運転を開始する。
【００４８】
照合の結果、対応関係に誤りがある場合には、対応関係に誤りがある旨のエラーメッセージを制御手段の表示部に表示し、作業者に修正を促す。
【００４９】
図６は、本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染装置が行う捺染動作を説明するフローチャートである。本実施形態では、ロボットアーム９は、捺染作業として、スクリーンの載置、染料の投入、スキージ動作、および残留染料の吸引を行う。
【００５０】
・スクリーンの載置
図７〜図１４は、ロボットアームがスクリーンの載置を行う様子を説明する模式図である。（ａ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。
【００５１】
１番目のスクリーン１０は、作業者によりスクリーンラック１３に予め載置されているものとする。スクリーン捺染ユニット２が自動運転を開始すると、ロボットアーム９は、走行手段１４により、エンドレスベルトの送り方向Ｘと直交する方向に移動し、ツール交換台１５へ移動する。ツール交換台１５へ移動したロボットアーム９は、スクリーン把持ハンド２２，２３を装着する。
【００５２】
まず、ステップＳ１として、ロボットアーム９がスクリーンを取り出す。ロボットアーム９を搭載した走行手段１４がスクリーンラック１３手前のスクリーン把持規定位置まで走行すると、走行手段１４は走行を停止する。
【００５３】
次に、ロボットアーム９は、図７に示すように、スクリーン１０の両側面をスクリーン把持ハンド２２，２３で把持し、スクリーンラック１３のガイド車輪（図示せず）から外れない位置までスクリーン１０を引き出す。スクリーン１０を所定の長さ引き出した後、ロボットアーム９は一旦スクリーン１０の把持を解除し、図８に示すように、スクリーン捺染ユニット２から遠い部分のスクリーン１０の側面を把持する。この間、ロボットアーム９は、２つのスクリーン把持ハンド２２，２３のいずれか一方でスクリーン１０を把持したままである。すなわち、一方のスクリーン把持ハンド２２側でスクリーン１０の把持位置を変更した後、他方のスクリーン把持ハンド２３側でもスクリーン１０の把持位置を変更することにより、スクリーン１０の把持位置を変更する。図９に、ロボットアーム９がスクリーン１０の両側の把持位置を変更した後の状態を示す。
【００５４】
スクリーン１０の把持位置を変更後、ロボットアーム９の左右のアームにてスクリーン１０を持ち上げて、スクリーン支持部材８上の所定の位置に搬送する。図１０および図１１に、ロボットアーム９がスクリーン１０を搬送している状態を示す。
【００５５】
ここで、スクリーン１０を搬送する際にロボットアーム９を片腕ずつ動作させる方式を採用した理由は２つある。第１の理由は、スクリーン１０の縦方向および横方向のサイズのデータをそのまま使用するためである。第２の理由は、スクリーン捺染ユニット２自体のサイズをコンパクトにして、エンドレスベルト間欠定寸送り部１上での設置スペースをコンパクトにし、スクリーン捺染装置全体のサイズをコンパクトにするためである。
【００５６】
次に、ステップＳ２として、ビジョンカメラ１１，１２がスクリーン１０の位置決め基準穴３１，３２を検出する。スクリーン捺染ユニット２を構成する架台の両側には、スクリーン１０の位置決めのためのビジョンカメラ１１，１２が配置されている。制御手段はビジョンカメラ１１，１２から撮像画像を取得して、公知の画像処理技術により、搬送中のスクリーン１０の位置が適切か否かを判断する。
【００５７】
走行手段１４は、予め制御手段に記録されているスクリーン１０のサイズに基づいて、スクリーン１０を移動させる。スクリーン１０の搬送中、スクリーン１０の後部側位置決めピン穴３１が後部側のビジョンカメラ１１に到達すると、走行手段１４は一時停止し、後部側のビジョンカメラ１１が後部側位置決めピン穴３１近傍の画像を撮像する。制御手段はこのときの撮像画像と、このときの走行手段１４の位置データとを取得する。その後、走行手段１４は移動を再開し、スクリーン１０の前部側位置決めピン穴３２が前部側のビジョンカメラ１２に到達するまで移動する。スクリーン１０の前部側位置決めピン穴３２が前部側のビジョンカメラ１２に到達すると、前部側のビジョンカメラ１２が前部側位置決めピン穴３２近傍の画像を撮像し、制御手段はこのときの撮像画像と、このときの走行手段１４の位置データとを取得する。図１２に、ビジョンカメラ１２が前部側位置決めピン穴３２を撮像している状態を示す。
【００５８】
制御手段は、これら取得した画像および位置データとから、スクリーン１０の載置位置を補正し、ステップＳ３として、ロボットアーム９が、補正後の位置データに基づいて、スクリーン１０を正確にスクリーン支持部材８上に移載する。図１３および図１４に、ロボットアーム９が補正後の位置データに基づいてスクリーン１０を載置する状態を示す。スクリーン支持部材８上にスクリーン１０が載置された後、スクリーン固定装置がスクリーン１０を押さえることによりスクリーン１０を固定し、印捺時のスクリーン１０の位置ずれを防止する。
【００５９】
なお、スクリーンの載置を行うステップＳ１からステップＳ３の処理の間、スクリーン１０は上昇位置で停止している。
【００６０】
・染料の投入
図１５〜図１９は、ロボットアームがスクリーン内に染料を投入する様子を説明する模式図である。（ａ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。
【００６１】
まず、ロボットアーム９はツール交換台１５へ移動し、図１５に示すように、装着しているスクリーン把持ハンド２２，２３を取り外し、図１６に示すように、染料容器把持ハンド２０，２１を装着する。
【００６２】
次に、ステップＳ４として、ロボットアーム９が染料容器２７内の染料をスクリーン１０内に投入する。ロボットアーム９は染料容器配置テーブル１８へ移動して、染料容器２７の蓋２７ａを外し、染料容器２７をスクリーン１０の所定の染料投入場所まで搬送し、スクリーン１０の定位置に染料を投入する。
【００６３】
具体的には、まず図１７に示すように、ロボットアーム９の一方の染料容器把持ハンド２１が、自身の容器蓋把持部２１１ｂにて染料容器２７の蓋２７ａを把持して蓋を外す。蓋２７ａを外すと、ロボットアーム９の他方の染料容器把持ハンド２０が、染料容器２７の上部を把持し、染料容器２７を持ち上げる。染料容器２７を持ち上げた後の染料容器配置テーブル１８の空きスペースには、一方の染料容器把持ハンド２１が把持している先程外した蓋２７ａを置く。
【００６４】
他方の染料容器把持ハンド２０は、染料容器２７の上部を把持したまま、スクリーン１０の染料投入場所まで染料容器２７を搬送する。その後、図１８に示すように、一方の染料容器把持ハンド２１が染料容器２７の下部を把持し、図１９に示すように、ロボットアーム９は両腕で染料容器２７を傾けて、スクリーン１０の定位置に染料を投入する。ここで、染料の投入量は、染料容器２７内の染料の量と染料容器２７の傾き角度とにより、予め設定された量が投入されるように制御手段にプログラムされている。染料の投入直後、ロボットアーム９は染料の垂れ防止動作を実施する。垂れ防止動作とは、染料を投入するために略水平から所定の角度傾けている染料容器２７の角度を、素早く略水平に戻す動作である。
【００６５】
また、ステップＳ５として、残留染料吸引手段１９が染料容器２７の注ぎ口を吸引する。このステップＳ５は任意の工程である。ロボットアーム９が染料容器２７を把持したまま、染料容器２７を残留染料吸引手段１９まで搬送すると、残留染料吸引手段１９が動作して、染料の投入動作時に染料容器２７の注ぎ口周辺に付着した余分な染料を吸引する。このステップＳ５の処理により、ロボットアーム９が染料容器２７を搬送する際の染料垂れによる、布帛やスクリーン捺染ユニット２の汚れを防止する。
【００６６】
次に、ステップＳ６として、染料重量測定手段１７が染料容器２７内の染料を計量する。このステップＳ６は任意の工程である。ロボットアーム９は染料投入後の染料容器２７を染料重量測定手段１７に搬送し、染料重量測定手段１７が染料容器２７の重量を測定する。制御手段は、染料容器２７自体の重量（風袋重量）を差し引いて、染料投入後の染料の正味の重量を取得する。これにより、制御手段は、運転開始前のセットアップ時に測定した染料重量と、本ステップＳ６にて測定した染料重量とを比較し、これら染料投入前後の染料重量から、実際にスクリーン１０内に投入された染料の量を把握することができる。またこれにより、印捺回数から各スクリーン毎の染料の消費量を推定することが可能となり、リピートオーダ時の染料の調液量も予測することができる。
【００６７】
次に、ステップＳ７として、ロボットアーム９が染料容器２７を染料容器配置テーブル１８の所定の位置に戻す。染料容器把持ハンド２０，２１が装着された状態のロボットアーム９は、染料容器配置テーブル１８上に載置されていた染料容器２７の蓋２７ａを、一方の染料容器把持ハンド２１で取り上げると、他方の染料容器把持ハンド２０が染料容器２７を染料容器配置テーブル１８の所定の位置に載置し、一方の染料容器把持ハンド２１が染料容器２７に蓋をする。
【００６８】
なお、染料の投入を行うステップＳ４からステップＳ７の処理の間も、スクリーン１０は上昇位置で停止している。
【００６９】
・スキージ動作
図２０〜図２５は、ロボットアームがスキージ動作を行う様子を説明する模式図である。（ａ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。
【００７０】
まず、ロボットアーム９はツール交換台１５へ移動し、図２０に示すように、装着している染料容器把持ハンド２０，２１を取り外し、スキージ把持ハンド２４，２５を装着する。
【００７１】
次に、ステップＳ８として、ロボットアーム９がスキージ２６を取り出して把持する。まず、ロボットアーム９はスキージラック１６へ移動して、図２１に示すように、スキージ把持ハンド２４を装着した片方の腕で、スキージラック１６に予め配置されているスキージ２６を把持する。
【００７２】
具体的には、ブレード状のスキージ２６はスキージラック１６上に垂直に配置されており、一方のスキージ把持ハンド２４が、スキージ２６の一端の上部規定位置を把持してスキージ２６を持ち上げた後、板状のスキージ２６を９０度旋回させて、スキージ２６を水平位置にする。この状態で、他方のスキージ把持ハンド２５が、図２２に示すように、水平位置にあるスキージ２６の他端の下部規定位置を把持する。
【００７３】
その後、両腕でスキージ把持ハンド２４，２５がスキージ２６を再度９０度旋回させて、スキージ２６先端のドクタ（ｄｏｃｔｏｒ）部がスクリーン１０に対して垂直に接するように、スキージ２６を垂直位置にする。この状態で、ロボットアーム９は、スクリーン１０後側のフラッドストローク開始位置まで移動し、図２３に示すように、スキージ先端のドクタ部がスクリーン１０のスクリーン紗（ｇａｕｚｅ）に接触するまで、ロボットアーム９の両腕でスキージ２６を下降させる。この時、スクリーン支持部材８の昇降手段は上昇位置で停止しており、スクリーン１０は上昇位置にある。
【００７４】
なお、本ステップで説明したように、本発明の実施の形態に係るロボットアーム方式のスクリーン捺染ユニット２では、一本のスキージ２６の両端を、ロボットアーム９の各々の腕で把持する。このようにスキージ２６の両端を各々の腕で把持する態様は、熟練作業者が手捺染を行う際にスキージを把持する態様と同じである。これにより、本発明の捺染装置では、従来の熟練作業者が手作業で行っていた手捺染の仕上がりを実現することが可能になる。
【００７５】
なお、従来の捺染装置では、スキージは２本または複数本であるか、あるいは特許文献２に記載されているような、ローラー型のスキージが回転走行する方式である。
【００７６】
次に、ステップＳ９として、エンドレスベルトのリピート送りを行う。エンドレスベルト間欠定寸送り部１は、捺染対象の布帛が貼付されたエンドレスベルトを、間欠送りにて所定の長さ定寸送りする。
【００７７】
次に、ステップＳ１０として、ロボットアーム９がフラッドストローク動作を行う。この時、ロボットアーム９は、図２３に示すスクリーン１０後側のフラッドストローク開始位置に存在する。ロボットアーム９は、スキージ２６のドクタ部がスクリーン１０のスクリーン紗に接触した状態で、フラッドストローク動作を行い、図２４に示すように、スクリーン１０前側のフラッドストローク完了位置で一時停止する。フラッドストローク動作とは、染料をスクリーン１０の枠内に拡散させる捺染動作である。
【００７８】
なお、スキージ２６を取り出すステップＳ８からステップＳ１０の処理の間も、スクリーン１０は上昇位置で停止している。
【００７９】
フラッドストローク動作により染料をスクリーン１０の枠内に拡散させた後、ステップＳ１１として、ロボットアーム９がスキージ動作を行う。このスキージ動作により、スクリーン１０のデザイン彫刻部を通じて染料が布帛に印捺される。
【００８０】
染料を布帛に印捺するために、まず、昇降手段７を動作させて、スクリーン１０を下降位置で停止させる。その後、ロボットアーム９がスキージ動作を開始する。ロボットアーム９はスキージ前面に存在する染料を通過後、スキージ走行中にスキージ２６を下降、加圧、および当接角度を調整しながら、スキージング走行にて、スクリーン１０のデザイン彫刻部を通じて染料を透過させ、染料を布帛に印捺する。従来型のフラットスクリーン型捺染装置では、手捺染工程において熟練作業者がスキージ走行中に行っていたようなスキージ加圧および当接角度の調整といった細やかな調整は困難であった。しかしながら、本願発明では、双腕一対のロボットアーム９を用いることで、このようなスキージ加圧および当接角度の調整をスキージ走行中に行うことが可能となり、安定した品質の印捺結果を得ることができる。
【００８１】
なお、スキージ動作は捺染作業における公知の動作であるので、本明細書におけるこれ以上の説明については省略する。
【００８２】
スキージ動作完了後、ロボットアーム９は、図２５に示すように、スクリーン１０後側のスキージ完了位置まで移動する。
【００８３】
ここで、ステップＳ６にて取得した染料投入後の染料重量と、対象とするスクリーンの染料の推定消費量とに基づいて、印捺中に染料が不足すると制御手段が判断する場合には、任意の工程として、染料の追加投入動作を行う。この場合、まずステップＳ１２として、ロボットアーム９はスキージラック１６に移動してスキージ２６をスキージラック１６に戻す。その後、ステップＳ４の準備として、ロボットアーム９はツール交換台１５へ移動して、装着しているスキージ把持ハンド２４，２５を取り外し、染料容器把持ハンド２０，２１を装着する。その後、ステップＳ４から処理を引き続き実行する。
【００８４】
染料の追加動作を行わない場合には、スキージ動作により染料を布帛に印捺する工程を、布帛の次の印捺部分に対して実行する。すなわち、ロボットアーム９がスキージ２６を上昇させると共に、昇降手段７を動作させてスクリーン１０を上昇位置で停止させて、スクリーン１０を布帛表面から浮かせる。この状態で、ステップＳ９のエンドレスベルトのリピート送りを行い、ステップＳ１０以後の処理を引き続き所定の回数繰り返して実行する。エンドレスベルトが１周して、布帛の印捺部分の全てに印捺が行われると、スクリーン１０の印捺を完了する。
【００８５】
スクリーン１０の印捺が完了後、ロボットアーム９は、染料が残留するスクリーン１０の枠内で、スキージ２６のドクタ部をスクリーン枠に擦りつけることにより、スキージ２６に付着した染料を拭い取る。その後、ステップＳ１３として、ステップＳ８とは逆の手順で、ロボットアーム９はスキージ２６をスキージラック１６に戻す。
【００８６】
具体的には、水平位置にあるスキージ２６を所定の高さまで上昇させた後、他方のスキージ把持ハンド２５がスキージ２６の他端の把持を解除する。この状態で、一方のスキージ把持ハンド２４が、水平位置にあるスキージ２６を９０度旋回させてスキージ２６を垂直位置にする。その後、一方のスキージ把持ハンド２４がスキージ２６の一端を把持したまま、スキージ２６をスキージラック１６まで移送し、スキージ２６をスキージラック１６上に垂直に載置する。
【００８７】
・残留染料の吸引
ステップＳ１４として、スクリーン１０の枠内に残留する染料を回収する。このステップＳ１４は任意の工程である。スキージ２６をスキージラック１６に戻した後、ロボットアーム９は、一方のスキージ把持ハンド２４で残留染料吸引手段１９の吸引ノズル把持プレート１９３を把持しながらスクリーン１０まで移動し、吸引ノズル１９２にてスクリーン１０の枠内に残留する染料を吸引する。
【００８８】
以後、別のデザインが彫刻されたスクリーンにて次の彫刻デザインを印捺する準備として、ステップＳ１５およびステップＳ１６の処理を行う。ステップＳ１５として、印捺完了後のスクリーン１０をスクリーンラック１３に戻す。ロボットアーム９はツール交換台１５へ移動し、装着しているスキージ把持ハンド２４，２５を取り外し、スクリーン把持ハンド２２，２３を装着する。ロボットアーム９は、ステップＳ１〜Ｓ３とは逆の手順で、印捺完了後のスクリーン１０をスクリーンラック１３に移送し、スクリーンラック１３の所定の位置に載置する。その後、ステップＳ１６として、エンドレスベルト間欠定寸送り部１がエンドレスベルトを先頭位置まで周回させる。
【００８９】
以後、別のデザインが彫刻されたスクリーンを作業者の手でスクリーンラック１３に搭載し、所望のスクリーンの枚数分、ステップＳ１〜ステップＳ１６の処理を繰り返して実行することで、複数の異なる彫刻デザインで構成された所望のデザインが捺染された所望の布帛を得る。
【００９０】
（３）把持ハンドの詳細構成
・染料容器把持ハンド（右手）
図２６は、右手用の染料容器把持ハンドの模式図である。（ａ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【００９１】
ロボットアーム右手９Ｒには、マスタプレート９１と、電磁弁９２と、センサ９３とが備えられている。図中、マスタプレート９１までがロボットアーム９Ｒの構成部品であり、マスタプレート９１の先に各種の把持ハンドが装着される。ロボットアーム９Ｒが各種の把持ハンドを装着する際、電磁弁９２の制御により、ロボットアーム９Ｒ側のマスタプレート９１から染料容器把持ハンド２０側のツールプレート２０３を固定することにより、マスタプレート９１とツールプレート２０３とを接続する。マスタプレート９１は円筒状の接続部材を中央に有し、この円筒状の接続部材の外周側面には、球状の係合部材が円周状に配置されている。この球状の係合部材は、接続部材内に埋め込まれた弾性部材に接続されており、接続部材内に陥入可能となっている。ツールプレート２０３には、円筒状の接続部材に嵌合する凹部が形成されており、この凹部の内側面には、マスタプレート９１側の球状の係合部材と係合する係合凹部が形成されている。マスタプレート９１側の球状の係合部材と、ツールプレート２０３側の係合凹部とが係合することにより、マスタプレート９１とツールプレート２０３とが固定される。載置された把持ハンドの位置までマスタプレート９１を移動させるための制御データは、ロボットアーム９の学習機能により制御手段内に予め記録されている。センサ９３は、マスタプレート９１の先端に把持ハンドが接続されているか否かを検知する。
【００９２】
右手用の染料容器把持ハンド２０は、一対の容器把持部２０１と、エアシリンダ２０２と、ツールプレート２０３と、センサ２０４とを備える。容器把持部２０１、エアシリンダ２０２、およびセンサ２０４はツールプレート２０３に接続されており、ツールプレート２０３を介してロボットアーム９Ｒとの接続が提供される。ツールプレート２０３上には、位置決めブッシュ２０５が設けられている。センサ２０４は、染料容器２７を正確に把持できているか否かを検知する。
【００９３】
容器把持部２０１は染料容器２７の上端側面の溝に係合するための部材である。これら一対の容器把持部２０１間にはエアシリンダ２０２が設けられており、エアシリンダ２０２がシリンダの軸方向に伸縮することにより、容器把持部２０１間の間隔を調整する。図２６の（ｂ）に、一対の容器把持部２０１が開放している状態（２０１−ＯＰ）と、染料容器２７を把持している状態（２０１−ＣＬ）とを示す。
【００９４】
・染料容器把持ハンド（左手）
図２７Ａは、左手用の染料容器把持ハンドの模式図である。（ａ）は上面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｃ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。
【００９５】
ロボットアーム左手９Ｌにも、マスタプレート９１と、電磁弁９２と、センサ９３とが備えられている。ロボットアーム左手９Ｌ側のマスタプレート９１と染料容器把持ハンド２１側のツールプレート２１３との接続方法は、ロボットアーム右手９Ｒで説明した接続方法と同じである。
【００９６】
左手用の染料容器把持ハンド２１は、一対の容器把持部２１１ａと、一対の容器蓋把持部２１１ｂと、エアシリンダ２１２と、ツールプレート２１３と、センサ２１４とを備える。容器把持部２１１ａ、容器蓋把持部２１１ｂ、エアシリンダ２１２、およびセンサ２１４はツールプレート２１３に接続されており、ツールプレート２１３を介してロボットアーム９Ｌとの接続が提供される。
【００９７】
容器把持部２１１ａは、染料容器２７の下側側面を挟持するための部材である。これら一対の容器把持部２１１ａ間にはエアシリンダ２１２が設けられており、エアシリンダ２１２がシリンダの軸方向に伸縮することにより、容器把持部２１１ａ間の間隔を調整する。図２７の（ａ）に、一対の容器把持部２１１ａが開放している状態（２１１−ＯＰ）と、染料容器２７を把持している状態（２１１−ＣＬ）とを示す。
【００９８】
図２７Ｂは、左手用の染料容器把持ハンドが容器蓋を把持した状態を示す模式図である。（ａ）は上面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｃ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。
【００９９】
容器蓋把持部２１１ｂは、染料容器蓋２７ａの中央に位置する凸部を挟持するための部材である。容器把持部２１１ａと容器蓋把持部２１１ｂとは一体に形成されており、一対の容器把持部２１１ａ間の間隔が狭まると、一対の容器蓋把持部２１１ｂ間の間隔も狭まる。
【０１００】
図２８Ａは、染料容器把持ハンドを装着した双腕一対のロボットアームが染料投入動作を行う様子を示す模式図である。（ａ）に示すように、ロボットアーム右手９Ｒが染料容器把持ハンド２０で染料容器２７の上端を把持し、ロボットアーム左手９Ｌが染料容器把持ハンド２１染料容器２７の下側側面を把持する。この状態から、７軸の可動軸を有するロボットアーム９の各可動軸が動作して、（ｂ）に示すように、染料容器２７をスクリーン１０に対して徐々に傾けて、最終的に、染料容器２７内の染料の量に応じて、染料容器２７をスクリーン１０に対して最大９０度まで傾けて、染料をスクリーン１０に投入する。
【０１０１】
図２８Ｂは、染料投入動作およびスキージ動作を説明するためのスクリーンの模式図である。染料は、スクリーン１０枠内の符号２７ｃで示される領域に投入される。
【０１０２】
・スクリーン把持ハンド
図２９Ａは、スクリーン把持ハンドの模式図である。（ａ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）および（ｃ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。（ｄ）は（ｂ）の矢視Ｂ方向の側面図であり、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【０１０３】
左手用のスクリーン把持ハンド２３は、上側スクリーン把持部２３１ａと、下側スクリーン把持部２３１ｂと、エアシリンダ２３２と、ツールプレート２３３と、スクリーン検出棒２３４と、センサ２３５とを備える。上側スクリーン把持部２３１ａ、下側スクリーン把持部２３１ｂ、エアシリンダ２３２、およびスクリーン検出棒２３４はツールプレート２３３に接続されており、ツールプレート２３３を介してロボットアーム９Ｌとの接続が提供される。ツールプレート２３３上には位置決めブッシュ２３６，２３７が設けられている。
【０１０４】
上側スクリーン把持部２３１ａおよび下側スクリーン把持部２３１ｂはスクリーン１０を挟持するための部材である。上側スクリーン把持部２３１ａは可動式であり、上側スクリーン把持部２３１ａに接続されたエアシリンダ２３２がシリンダの軸方向に伸縮することにより、上側スクリーン把持部２３１ａおよび下側スクリーン把持部２３１ｂ間の間隔が調整される。また、上側スクリーン把持部２３１ａおよび下側スクリーン把持部２３１ｂがスクリーン１０を挟持すると、スクリーン検出棒２３４の先端がスクリーン１０の上面によって押し込まれ、センサ２３５がこのスクリーン検出棒２３４の押し込み量を感知することにより、センサ２３５が、スクリーン１０を把持したことを検出する。
【０１０５】
上記した左手用のスクリーン把持ハンド２３と同様に、右手用のスクリーン把持ハンド２２も、上側スクリーン把持部２２１ａと、下側スクリーン把持部２２１ｂと、エアシリンダ２２２と、ツールプレート２２３と、スクリーン検出棒２２４と、センサ２２５とを備える。右手用のスクリーン把持ハンド２２を構成するこれら構成は、上記した左手用のスクリーン把持ハンド２３と同じ構成であるので、右手用のこれら構成についての詳細な説明については省略する。
【０１０６】
図２９Ｂは、スクリーン把持ハンドを装着した双腕一対のロボットアームがスクリーンを把持する様子を示す模式図である。図に示すように、双腕一対のロボットアーム９は、スクリーン１０の一端を、右手用スクリーン把持ハンド２２の下側スクリーン把持部２２１ｂで把持し、スクリーンの他端を、左手用スクリーン把持ハンド２３の下側スクリーン把持部２３１ｂで把持する。
【０１０７】
・スキージ把持ハンド
図３０は、スキージ把持ハンドの模式図である。（ａ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ方向の側面図であり、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【０１０８】
右手用のスキージ把持ハンド２４は、一対のスキージ把持部２４１と、チャック型のエアシリンダ２４２と、ツールプレート２４３と、スキージ検出棒２４４と、センサ２４５とを備える。スキージ把持部２４１、エアシリンダ２４２、スキージ検出棒２４４、およびセンサ２４５はツールプレート２４３に接続されており、ツールプレート２４３を介してロボットアーム９Ｒとの接続が提供される。ツールプレート２４３上には位置決めブッシュ２４６，２４７が設けられている。
【０１０９】
一対のスキージ把持部２４１はスキージ２６を挟持するための部材である。これら一対のスキージ把持部２４１間にはチャック型のエアシリンダ２４２が設けられている。スキージ検出棒２４４の先端がスキージ２６の上部によって押し込まれ、センサ２４５によりスキージ２６の把持状態を検出する。なお、スキージ２６を布帛に押しつける動作は、ロボットアーム９が行う動作である。
【０１１０】
上記した右手用のスキージ把持ハンド２４と同様に、左手用のスキージ把持ハンド２５も、一対のスキージ把持部２５１と、チャック型のエアシリンダ２５２と、ツールプレート２５３と、スキージ検出棒２５４と、センサ２５５とを備える。左手用のスキージ把持ハンド２５を構成するこれら構成は、上記した右手用のスキージ把持ハンド２４と同じ構成であるので、左手用のこれら構成についての詳細な説明については省略する。
【０１１１】
図２８Ｂを参照して、スキージ把持ハンド２４，２５を使用したスキージ動作およびフラッド動作について説明する。ステップＳ８にて説明したように、本実施形態では、一本のスキージ２６の両端をロボットアーム９の各々の腕で把持する。この状態で、ロボットアーム９はスキージ動作およびフラッド動作を行う。
【０１１２】
フラッド動作を行う際のロボットアーム９のストローク動作を、符号ｆｌ−ｓｔｒで示す。染料は符号２７ｃで示す領域に投入されており、フラッドストローク動作では、ロボットアーム９は、矢印の始点（図中右側の※１）で示されるストローク開始点からスキージ２６をストロークさせ、染料が投入された領域２７ｃを含んで、矢印の終点（図中左側）で示されるストローク終了点までの所定のストローク巾で、スキージ２６をストロークさせる。
【０１１３】
フラッドストローク動作にて染料をスクリーン１０の枠内に拡散させた後、スキージストローク動作にて、染料を布帛に印捺する。スキージストローク動作では、ロボットアーム９は、矢印の始点（図中左側の※２）で示されるストローク開始点からスキージ２６をストロークさせ、矢印の終点（図中右側）で示されるストローク終了点までの所定のストローク巾で、スキージ２６をストロークさせる。
【０１１４】
図３１は、ロボットアーム左手が残留染料吸引手段の吸引ノズルを把持する様子を示す模式図である。（ａ）は図２中の方向Ｘに沿った側面図であり、（ｂ）は図２中の方向Ｘに直交する方向に沿った側面図である。
【０１１５】
図に示すように、本実施形態では、左手用スキージ把持ハンド２５は、スキージ２６だけではなく残留染料吸引手段１９の吸引ノズルも把持する。残留染料吸引手段１９には吸引用ホース１９１が接続されており、その先端には吸引ノズル１９２が設けられている。吸引ノズル１９２の根本端部には略平板状の把持プレート１９３が設けられており、スキージ把持ハンド２５の一対のスキージ把持部２５１が把持プレート１９３を挟持することで、吸引ノズル１９２を所望の箇所に向けることが可能となる。把持プレート１９３上には位置決めブッシュ１９３１，１９３２が設けられている。
【０１１６】
以上、本発明を特定の実施の形態によって説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【０１１７】
上記実施の形態においてロボットアーム９の右手９Ｒおよび左手９Ｌが行っている動作は、適宜入れ替えて行っても良い。例えば、上記実施の形態では、右手用のスキージ把持ハンド２４が残留染料吸引手段１９の把持プレート１９３を把持しているが、この動作を左手用のスキージ把持ハンド２５が行ってもよい。また例えば、右手用の染料容器把持ハンド２０と左手用の染料容器把持ハンド２１とを入れ替えて装着し、ロボットアーム９の右手９Ｒと左手９Ｌとの制御を適宜入れ替えて動作させてもよい。
【０１１８】
また、上記実施の形態では、スクリーン１０は、印捺しようとするデザインに応じて、使用する順序で１枚ずつ作業者の手でスクリーンラック１３に搭載されているが、この作業をさらに自動化させてもよい。上記実施の形態では、スクリーンラック１３上には１枚のスクリーン１０が載置されているが、例えば、使用するスクリーン１０の枚数に応じた複数のスクリーンラックを準備し、使用するスクリーン１０の順序に応じて、このスクリーンラックをターンテーブル式またはベルトコンベア式に、スクリーンラック１３の所定の位置に配置すればよい。
【０１１９】
また、上記実施の形態では、運転準備時に、染料容器２７を染料重量測定手段１７の重量測定部に載置する作業を作業者が実施しているが、この作業をロボットアーム９が実施してもよい。
【０１２０】
また、上記実施の形態では、染料重量測定手段１７を用いて染料容器２７の重量を測定しているが、染料重量測定手段１７に代えて、ロボットアーム９自体に重量測定部を設けても良い。例えば、染料容器把持ハンド２０，２１に重量測定部を設けてもよい。
【０１２１】
また、上記実施の形態では、捺染に使用するスクリーンのサイズ（縦×横）を１パターン登録しているが、捺染に使用するスクリーンのサイズを予め複数パターン登録しておいてもよい。これにより、異なるサイズのスクリーンに入れ替えた際に、スクリーンのサイズを再度入力することなく、制御手段がスクリーンサイズの差分を計算して、計算したスクリーンサイズの差分に応じて、双腕ロボット９を含む捺染ユニットの各部分の制御パラメータを自動的に設定してもよい。
【０１２２】
また、上記実施の形態では、ステップＳ９においてエンドレスベルトのリピート送りを行い、引き続き、ステップＳ１０においてロボットアーム９がフラッドストローク動作を行っているが、ステップＳ９およびＳ１０の処理は同時に行っても良い。これらの処理を同時に行うことで、捺染作業に要する時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１    エンドレスベルト間欠定寸送り部
２    スクリーン捺染ユニット
３    乾燥機
７    昇降手段
８    スクリーン支持部材
９    双腕一対のロボットアーム
１０    スクリーン
１１，１２    ビジョンカメラ
１３    スクリーンラック
１４    走行手段
１５    ツール交換台
１６    スキージラック
１７    染料重量測定手段
１８    染料容器配置テーブル
１９    残留染料吸引手段
２０，２１    染料容器把持ハンド
２２，２３    スクリーン把持ハンド
２４，２５    スキージ把持ハンド
２６    スキージ
２７    染料容器
３１，３２    ピン穴（ピン溝）
３３，３４    スクリーン支持部材ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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