JP2000296357A - 多色模様の形成方法 - Google Patents

多色模様の形成方法

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JP2000296357A
JP2000296357A JP11104810A JP10481099A JP2000296357A JP 2000296357 A JP2000296357 A JP 2000296357A JP 11104810 A JP11104810 A JP 11104810A JP 10481099 A JP10481099 A JP 10481099A JP 2000296357 A JP2000296357 A JP 2000296357A
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淳一 茂木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被塗物の移動速度を速くしても被塗物に未塗
装部分がなく、しかも塗装膜厚のバラツキを小さくで
き、均一で美粧性に優れた多色模様を形成する。 【解決手段】 速度10m/分以上で移動する帯状被塗
物にスプレー塗装により多色模様を形成する方法であっ
て、塗料吐出ノズルを2個以上有するスプレー塗装装置
を2台以上使用し、該各塗料吐出ノズルを被塗物面に向
けて配置し、該各スプレー塗装装置の少なくとも2個の
塗料吐出ノズルから互いに異なる塗色の塗料を吐出させ
て、該異なる塗色の塗料が混在した単位複色スプレーパ
ターンを複数個形成させ、被塗物上において、該複数の
単位複色スプレーパターンによって形成される各単位多
色模様パターンの一部が隣り合う単位複色スプレーパタ
ーンによって形成される単位多色模様パターンと重なり
合って被塗物の幅全体を覆う多重多色模様パターンを形
成してスプレー塗装を行う多色模様形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイルコーティン
グなどの高速塗装においても均一な多色模様を形成する
ことができるスプレー塗装による多色模様形成方法に関
する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来、移動する被塗物をス
プレー塗装する際には、移動する被塗物の幅方向にスプ
レーガンを大きく往復運動(レシプロ)させて塗装して
いるため、塗装軌跡が大きなジグザグ状となる。したが
って、被塗物の移動速度を速くして、通常4m/分以上
とすると被塗物に未塗装部分が生じたり、塗装膜厚のバ
ラツキが大きくなるといった問題があった。
【0003】被塗物に多色模様を形成する場合において
は、塗装膜厚のバラツキによる模様のバラツキが顕著に
表れるため塗装膜厚のバラツキを小さくすることが特に
必要である。また、スプレーガンのレシプロ速度を大き
くして未塗装部分の発生や塗装膜厚のバラツキをなくす
ことが考えられるが、レシプロ速度を大きくすると、ノ
ズルから吐出された塗料粒子の大きさによって塗料粒子
の直進性が大きく異なるようになって模様パターンに乱
れが発生するといった問題がある。
【0004】以上のようなことから、従来、コイルコー
ティングなどの高速塗装においてスプレー塗装によって
均一で美粧性に優れた多色模様を形成することはできて
いなかった。
【0005】本発明の目的は、被塗物の移動速度を速く
しても被塗物に未塗装部分がなく、しかも塗装膜厚のバ
ラツキを小さくでき、均一で美粧性に優れた多色模様を
スプレー塗装によって形成できる方法を提供することで
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、塗料吐出ノズルを2個以上有するスプレー塗装
装置を2台以上使用し、複数のスプレーパターンによっ
て形成される各多色模様パターンの一部が他のスプレー
パターンによって形成される多色模様パターンと重なり
合せることによって均一な多重多色模様パターンを形成
でき、上記目的を達成できることを見出し本発明を完成
するに至った。
【0007】しかして、本発明は、速度10m/分以上
で移動する帯状被塗物にスプレー塗装により多色模様を
形成する方法であって、塗料吐出ノズルを2個以上有す
るスプレー塗装装置を2台以上使用し、該各塗料吐出ノ
ズルを被塗物面に向けて配置し、該各スプレー塗装装置
の少なくとも2個の塗料吐出ノズルから互いに異なる塗
色の塗料を吐出させて、該異なる塗色の塗料が混在した
単位複色スプレーパターンを複数個形成させ、被塗物上
において、該複数の単位複色スプレーパターンによって
形成される各単位多色模様パターンの一部が隣り合う単
位複色スプレーパターンによって形成される単位多色模
様パターンと重なり合って被塗物の幅全体を覆う多重多
色模様パターンを形成してスプレー塗装を行うことを特
徴とする多色模様形成方法を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の多色模様形成方
法について詳細に説明する。
【0009】本発明方法において使用される、塗料吐出
ノズルを2個以上有するスプレー塗装装置としては、多
ノズルスプレーガン、多頭スプレーガンなどを挙げるこ
とができる。
【0010】上記多ノズルスプレーガンは、塗装機に塗
装ガンヘッドを1個有し、該塗装ガンヘッドは近接する
塗料吐出ノズルを2個以上有する塗装機である。多ノズ
ルスプレーガンの各塗料吐出ノズルから互いに異なる塗
色の塗料を吐出させて該異なる塗色の塗料が混在する複
色スプレーパターンを形成することができる。
【0011】多ノズルスプレーガンとしては、例えば、
特開平9−299833号公報に記載のスプレーガンを
挙げることができる。多ノズルスプレーガンのノズルの
位置は、各ノズルから吐出される異なった色の塗料が混
合し、被塗物上に均一な模様塗料層を形成できる位置で
あればよく、例えば、2個以上のノズルが独立して配置
されたものでもよく、また、各ノズルが同心円状に一体
に配置され、内側のノズル及び外側のドーナツ状のノズ
ルが形成されたものであってもよい。
【0012】2個以上のノズルが独立して配置される場
合のスプレー塗装装置の例を後記図1及び図2を参照し
て説明する。
【0013】図1はスプレー塗装装置の正面断面図であ
り、図2はスプレー塗装装置の左側面図である。図1は
左側面図である図2のA−Aで切断した断面図である。
【0014】図1において、スプレー塗装装置は、ガン
本体1、塗料吐出ノズルベース5、エアキャプ15及び
これらを結合して固定するリテーニングナット14を具
備している。
【0015】ガン本体1には、塗料供給口2(a、b、
c、d(但し、c、dは図示せず))、霧化エア供給口
3(a、b(但し、bは図示せず))、パターンエア供
給口4(a、b(但し、bは図示せず))及びパイロッ
トエア供給口19が形成されている。さらに、塗料供給
口2から図1において左方向に塗料経路6(a、b、
c、d(但し、c、dは図示せず))、霧化エア供給口
3から左方向に霧化エア経路9(a、b(但し、bは図
示せず))、パターンエア供給口4から左方向にパター
ンエア経路10(a、b(但し、bは図示せず))及び
パイロットエア供給口19から右上方にパイロットエア
経路20が形成されている。
【0016】塗料吐出ノズルベース5には、塗料経路7
(a、b、c、d(但し、c、dは図示せず))、霧化
エア経路11(a、b、c、d(但し、c、dは図示せ
ず))及び塗料吐出ノズル8(a、b、c、d(但し、
c、dは図示せず))が形成されている。エアキャプ1
5には、中央部に霧化エア噴出口16及びホーン部にパ
ターンエア噴出口17(a、b)が形成されている。塗
料吐出ノズルベース5、エアキャプ15、塗料吐出ノズ
ル位置調整座金18をリテーニングナット14で固定す
ることによって、霧化エア供給室12及びパターンエア
供給室13が形成される。
【0017】塗装時において、ガン本体1の塗料経路6
は、塗料吐出ノズルベースの塗料経路7と連通し、塗料
はガン本体1の塗料経路6の左端部から塗料吐出ノズル
ベースの塗料経路7に供給され、さらに塗料吐出ノズル
8から吐出できるようになっている。霧化エアは、ガン
本体1の霧化エア経路9から塗料吐出ノズルベースの霧
化エア経路11に通ずる室に供給され、この室から霧化
エア経路11を経て霧化エア供給室12に入り霧化エア
噴出口16から噴出される。この霧化エアの噴出によっ
て塗料吐出ノズル8から吐出された塗料が微粒化され
る。パターンエアは、ガン本体1のパターンエア経路1
0からパターンエア供給室13に供給され、パターンエ
ア噴出口17から噴出される。このパターンエアの噴出
によって塗料粒子の微粒化の促進及び塗料のスプレーパ
ターン幅の拡大を行うことができる。
【0018】ガン本体1のパイロットエア供給口19か
ら供給されるパイロットエアは、パイロットエア経路2
0を経由してガン本体1の内壁とピストン24とで形成
される密閉されたパイロットエア供給室21に供給され
る。パイロットエア供給室21にパイロットエアを供給
することによりピストン24が右方向に押されて移動し
てパイロットエア供給室21が広がる。これによって、
ピストン24に連結されたニードル連結部材22及びこ
の部材22に連結されたニードル23(a、b、c、d
(但し、c、dは図示せず))は右方向に移動する。ニ
ードル23が右方向に移動することによって、ガン本体
1の塗料経路6と塗料吐出ノズルベースの塗料経路7と
が連通し、塗料を吐出できるようになる。
【0019】また、パイロットエアを供給しないときに
は、スプリング25がピストン24とこれに連動する各
部材を左端方向に押し、これによってニードル23の左
端が塗料吐出ノズルベースの塗料経路7の右端の開口部
を塞ぎ、ガン本体1の塗料経路6と塗料吐出ノズルベー
スの塗料経路7とが連通せず塗料が吐出されない。ま
た、ニードル引きしろ位置決め部材27の位置をニード
ル引きしろ調整ネジ26で調整することにより塗料吐出
量を調整することも可能である。
【0020】次に図2においては、中央部に4本の塗料
吐出ノズル8(a、b、c、d)が配置されており、そ
の周辺の霧化エア噴出口16から霧化エアが噴出され、
さらにパターンエア噴出口17(a、b)からパターン
エアが噴出される。4本の塗料吐出ノズルのうちの2本
以上を使用し、各ノズルから異なる色の塗料を吐出さ
せ、霧化エア及びパターンエアを噴出させることによっ
て多色模様パターンを形成することができる。
【0021】各塗料吐出ノズル(a、b、c、d)の配
置を換えることにより塗料の粒子を混合程度を調節する
ことができる。すなわち図2に示すように、各塗料吐出
ノズル部材同志が接触できる程度にまで近付けることに
よって、各塗料吐出ノズルから吐出される塗料粒子同志
の混合程度を大きなものとすることができる。各塗料吐
出ノズル部材同志を離すと塗料粒子同志の混合程度が小
さくなる。各塗料吐出ノズル間の距離は特に限定される
ものではないが、通常、各塗料吐出ノズル間ができるだ
け接近していることが好ましく、塗料吐出ノズル間の距
離が15mm以下、好ましくは10mm以下、さらに好
ましくは5mm以下の範囲内にあることが適当である。
【0022】多ノズルスプレーガンの塗料吐出ノズルが
3個以上(図2では4個)ある場合には、それぞれの塗
料吐出ノズルから異なった色の塗料を吐出してもよい
し、必要数のノズルのみ(例えば4個のノズルのうちの
2個のノズル)を使用して異なる色の塗料を噴霧しても
よい。
【0023】前記多頭スプレーガンは、塗装機に塗装ガ
ンヘッドを2個以上有し、各塗装ガンヘッドには塗料吐
出ノズルを各1個有するものであり、塗料吐出ノズルは
近接していないものである。多頭スプレーガンの各塗装
ヘッドの各塗料吐出ノズル(合計2個以上)を被塗物に
向かって対向させ、2個以上の塗料吐出ノズルから吐出
される異なった色の塗料粒子のスプレーパターンを被塗
面に当たる前に交差せしめて2色以上の異なる色の塗料
が混合された複色スプレーパターンを形成することによ
って多色模様塗膜を形成できるものである。また、2個
のエアスプレーガンの各ノズルの方向を各スプレーパタ
ーンが被塗面に当たる前に交差し複色スプレーパターン
を形成し、被塗物上に多色模様塗膜を形成できるよう
に、位置決めし固定することによって多頭スプレーガン
と同様の働きをさせることができる。
【0024】上記スプレー塗装装置を使用して、塗料吐
出ノズルを2個以上有するスプレーガンの少なくとも2
個の塗料吐出ノズルから少なくとも2色の異なる塗色の
塗料を吐出させる。これによって各ノズルから吐出した
塗料が混在する複色スプレーパターンを形成させる。ス
プレーパターンにおける塗料の混在程度は、多色模様塗
膜が形成できる範囲内において、目的とする模様に応じ
て決定すればよく、塗料粘度、塗料の吐出量などの塗装
条件などを適宜調整することによって調節できる。塗装
時の塗料の粘度は、通常、フォードカップ#4(20
℃)での測定で通常、10〜40秒の範囲内にあること
が適当である。塗料の霧化空気圧は、通常、0.5〜1
0kgf/cm2 の範囲内にあり、パターン空気圧は、
通常、0.1〜4kgf/cm2 の範囲内にあることが
適当である。
【0025】上記のように形成される各塗装装置からの
単位複色スプレーパターンの形状は、真円状であっても
楕円状であってもよく、特に限定されるものではない。
【0026】本発明においては、複数個のスプレー塗装
装置から形成される複数の単位複色スプレーパターンを
組合せ、隣り合う単位多色模様パターンが重なり合った
多重多色模様パターンを形成する。隣り合う単位多色模
様パターンの重なり合う程度が、各単位多色模様パター
ンの間で、最も重なり度合いの大きい線上で、通常、1
/6〜1/2、好ましくは1/3〜1/2の範囲内(各
単位多色模様パターンが円である場合には、その直径の
1/6〜1/2、好ましくは1/3〜1/2の範囲内)
にあることが好適である。本発明において、単位多色模
様パターンや多重多色模様パターンの大きさは、有効ス
プレーパターンの大きさを意味する。
【0027】また、被塗物上へ多色模様を形成するに際
しては、帯状被塗物の幅方向に塗装機をショートレシプ
ロ(短距離の往復運動)させて多重多色模様パターンを
被塗物の幅方向に往復運動させてもよい。ショートレシ
プロすることによって模様の均一性を向上させることが
可能である。
【0028】本発明においては、スプレー塗装して多色
模様を形成する際において、形成される多重多色模様パ
ターンは継続的に被塗物の幅全体を覆う位置にある。塗
装機をショートレシプロする際には、多重多色模様パタ
ーンが、継続的に被塗物の幅全体を覆う位置にある範囲
内でショートレシプロを行う。
【0029】被塗物上に形成される多色模様パターン層
の塗着量は特に限定されるものではないが、通常、塗料
塗着量が、塗料固形分で0.5〜120g/m2 、好ま
しくは1〜80g/m2 の範囲内であることが、得られ
る模様塗膜の外観、焼付け時の塗膜のワキ(発泡)防止
などの点から好適である。
【0030】本発明方法において、帯状被塗物として
は、例えば、金属板、該金属板にプライマー塗膜及び/
又は中塗塗膜(さらに必要に応じて上塗ベース塗膜)を
形成した塗装金属板、プラスチックシートなどを挙げる
ことができ、なかでも金属板、塗装金属板を好適に使用
することができる。
【0031】上記金属板としては、冷延鋼板、亜鉛系メ
ッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、アルミニウム板な
どを挙げることができ、なかでも亜鉛系メッキ鋼板を好
適に使用することができる。亜鉛系メッキ鋼板として
は、溶融亜鉛メッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板、鉄−亜
鉛合金メッキ鋼板、ニッケル−亜鉛合金メッキ鋼板、ア
ルミニウム−亜鉛合金メッキ鋼板(例えば「ガルバリウ
ム」、「ガルファン」という商品名のメッキ鋼板)など
を挙げることができる。また、上記金属板は、付着性や
耐食性の向上のために、表面にリン酸亜鉛処理、クロメ
ート処理などの化成処理が施されていてもよい。
【0032】被塗物が塗装金属板である場合、上記金属
板上に形成されていてもよいプライマー塗膜としては、
ポリエステル系プライマー又はエポキシ樹脂系プライマ
ーから得られる塗膜が好適であり、その膜厚は特に限定
されるものではないが、通常、2〜10μm程度である
ことが好ましい。中塗塗膜、上塗ベース塗膜としては、
従来塗料分野で公知の中塗塗料、上塗ベース塗料から形
成される塗膜であることができる。中塗塗料、上塗ベー
ス塗料としては、いずれも、ポリエステル樹脂系、アル
キド樹脂系、アクリル樹脂系、シリコンポリエステル樹
脂系などの塗料を挙げることができる。
【0033】塗装時における帯状被塗物の移動速度は、
特に限定されるものではないが、生産性、塗面状態など
の観点から、通常、10〜150m/分、好ましくは3
0〜100m/分の範囲にあることが適当である。
【0034】後記図3に基づいて、本発明方法の一例に
ついて説明する。
【0035】図3においては、塗装ガン固定架台29に
取付けられた3台の多ノズルガン28を使用して、被塗
物であるプライマー塗膜が形成されたプライマー塗装鋼
板30上に3台の多ノズルガンによって形成される3個
の単位複色スプレーパターンを重ね合せて多重多色模様
パターンを形成する。3台の多ノズルガン28は、必要
に応じて、被塗物の幅方向に同時にショートレシプロ
(短距離の往復運動)できるようになっている。多色模
様塗膜が形成されたプライマー塗装鋼板は、ついで焼付
けられ多色模様塗膜は硬化される。
【0036】
【実施例】以下、実施例により本発明を、さらに具体的
に説明する。
【0037】実施例1 塗料として、KPカラー1700ホワイト(関西ペイン
ト(株)製、ポリエステル樹脂系上塗塗料、白色)及び
KPカラー1700ブラック(関西ペイント(株)製、
ポリエステル樹脂系上塗塗料、黒色)をそれぞれ粘度を
20秒に調整して使用した。
【0038】塗装方式は、図3に示す方式、すなわち、
多ノズルガン3台を使用して行った。被塗物としては、
KPカラー8451プライマー(関西ペイント(株)
製、エポキシ樹脂系プライマー)を乾燥膜厚で約5μm
塗装、焼付けしてなる板幅80cmのプライマー塗装亜
鉛メッキ鋼板を用い、被塗物の移動速度(ラインスピー
ド)は40m/分とした。
【0039】各多ノズルガンとして、ノズルを4個有し
ノズルの部材同志が接触したもの(ノズル間距離4m
m)を用い、ノズル4個のうちの2個を使用して、上記
白色と黒色の2種の塗料を吐出させて塗装するに際し
て、ノズル先端から被塗物表面までの距離を40cmと
して、有効パターン幅が40cmの各単位多色模様パタ
ーンを形成し、隣り合うスプレーパターン同志がスプレ
ーパターンの直径の1/4が重なり合うように多重多色
模様パターンを形成して塗装した。
【0040】各多ノズルガンにおいて、塗料の霧化空気
圧を2.5kgf/cm2 、パターン空気圧を1.5k
gf/cm2 とし、各多ノズルガンからの塗料の吐出量
を、上記白色塗料、黒色塗料のいずれも250cc/分
とした。上記のようにして塗装し焼付けることによっ
て、プライマー塗装亜鉛メッキ鋼板表面に乾燥塗膜の塗
着量約40g/m2 (乾燥膜厚約10μm)の均一で、
細かな模様を有する多色模様塗膜が形成できた。
【0041】実施例2 塗料及び被塗物の種類は、実施例1と同様のものを使用
して、被塗物の移動速度(ラインスピード)40m/分
とした。実施例1において、被塗物の板幅を60cmと
し、多ノズルガン3台のかわりに多頭ガン4台を使用す
る以外は実施例1と同様にして模様塗装を行った。
【0042】各多頭ガンは、白色のスプレーパターンと
黒色のスプレーパターンとが交差してロール表面で模様
塗膜を形成できるようになっている。各多頭ガンから上
記白色と黒色の2種の塗料を吐出させるに際して、ノズ
ル先端からロール表面までの距離を70cmとして、有
効パターン幅が40cmの各単位多色模様パターンを形
成し、また、隣り合う単位多色模様パターン同志がスプ
レーパターンの直径の1/2が重なり合うように塗装し
た。また、塗装中、4台の多頭ガンを同時に塗装ロール
の幅方向に15cmの距離をショートレシプロさせた。
【0043】各多頭ガンにおいて、塗料の霧化空気圧を
2.5kgf/cm2 、パターン空気圧を1.5kgf
/cm2 とし、各ノズルからの塗料の吐出量を、上記白
色塗料、黒色塗料のいずれも150cc/分とした。上
記のようにして塗装し、焼付けることによって、プライ
マー塗装亜鉛メッキ鋼板表面に、乾燥塗膜の塗着量約4
0g/m2 (乾燥膜厚約10μm)の均一で、細かな模
様を有する多色模様塗膜が形成できた。
【0044】
【発明の効果】本発明方法によって、被塗物の移動速度
を速くしても被塗物に未塗装部分がなく、しかも塗装膜
厚のバラツキを小さくでき、均一で美粧性に優れた多色
模様を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】多ノズルスプレーガンの一例の正面断面図であ
る。
【図2】多ノズルスプレーガンの一例の左側面図であ
る。
【図3】本発明の多色模様形成方法の一例を示す概略図
である。
【符号の説明】
1 ガン本体 2(a、b、c、d) 塗料供給口 3(a、b) 霧化エア供給口 4(a、b) パターンエア供給口 5 塗料吐出ノズルベース 6(a、b、c、d) ガン本体の塗料経路 7(a、b、c、d) 塗料吐出ノズルベースの塗料
経路 8(a、b、c、d) 塗料吐出ノズル 9(a、b) ガン本体の霧化エア経路 10(a、b) ガン本体のパターンエア経路 11(a、b、c、d) 塗料吐出ノズルベースの霧
化エア経路 12 霧化エア供給室 13 パターンエア供給室 14 リテーニングナット 15 エアキャップ 16 霧化エア噴出口 17(a、b) パターンエア噴出口 18 塗料吐出ノズル位置調整座金 19 パイロットエア供給口 20 パイロットエア経路 21 パイロットエア供給室 22 ニードル連結部材 23(a、b、c、d) ニードル 24 ピストン 25 スプリング 26 ニードル引きしろ調整ネジ 27 ニードル引きしろ位置決め部材 28 多ノズルスプレーガン 29 塗装ガン固定架台(ショートレシプロ装置) 30 プライマー塗装鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B05D 7/14 B05D 7/14 G

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 速度10m/分以上で移動する帯状被塗
    物にスプレー塗装により多色模様を形成する方法であっ
    て、塗料吐出ノズルを2個以上有するスプレー塗装装置
    を2台以上使用し、該各塗料吐出ノズルを被塗物面に向
    けて配置し、該各スプレー塗装装置の少なくとも2個の
    塗料吐出ノズルから互いに異なる塗色の塗料を吐出させ
    て、該異なる塗色の塗料が混在した単位複色スプレーパ
    ターンを複数個形成させ、被塗物上において、該複数の
    単位複色スプレーパターンによって形成される各単位多
    色模様パターンの一部が隣り合う単位複色スプレーパタ
    ーンによって形成される単位多色模様パターンと重なり
    合って被塗物の幅全体を覆う多重多色模様パターンを形
    成してスプレー塗装を行うことを特徴とする多色模様形
    成方法。
  2. 【請求項2】 被塗物が金属板であって、その移動速度
    が30〜100m/分の範囲である請求項1記載の多色
    模様形成方法。
  3. 【請求項3】 複数のスプレー塗装装置が固定されてい
    る請求項1又は2記載の多色模様形成方法。
  4. 【請求項4】 複数のスプレー塗装装置を同時に同じ方
    向に短距離を往復運動させながらスプレー塗装を行う請
    求項1又は2記載の多色模様形成方法。
  5. 【請求項5】 各スプレーパターンによって形成される
    各多色模様パターンの重なり合う程度が、2つの多色模
    様パターンの間で最も重なり度合の高い線上で、それぞ
    れ1/6〜1/2の範囲にあることを特徴とする請求項
    1〜4のいずれか一項に記載の多色模様形成方法。
  6. 【請求項6】 スプレー塗装装置が、近接する塗料吐出
    ノズルを2個以上有する多ノズルスプレーガンである請
    求項1〜5のいずれか一項に記載の多色模様形成方法。
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