JP2006068652A - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 建築板が寸法誤差を有する場合でも、施工した場合に、外観上、隣接する建築板の横目地部が一直線になるようにする。
【解決手段】
本発明によると、長手方向に沿って横目地部が形成された意匠面と、端部に形成された上下実部とからなる合決接合方式の建築板を印刷するための建築板印刷装置において、上記建築板の意匠面にインクを噴射して印刷を行うための複数のノズルを有する固定の印刷ヘッドを有し、該印刷ヘッドは、上記横目地部を印刷するとき、上記上実部又は上記下実部の縁から一定の距離の印刷線に沿って印刷する。
【選択図】 図１

Description

本発明は印刷装置及び印刷方法に関し、特に、建築板のための印刷装置及び印刷方法に関する。

図６に、凹凸意匠面を有する建築板の例（一部）を示す。外壁板として使用される建築板は、全体が長尺矩形板形状をなし、レンガ積みやタイル貼り等のように、多数の矩形状凸部が縦横方向に整然と配列された意匠を有するものが多く使用されている。具体的に図に示すように、建築板の意匠面には、多数の凸部平坦面１０１と、その周囲に溝状態で連続する横目地部１０２と縦目地部１０３が形成されている。

図７に示す建築板１００は、四方合決接合方式の板であって、長辺である上辺部から短辺である右辺部にかけて、意匠面から突出した状態でもってコ字状に連続形成された下実部１１０と、同建築板の意匠面の長辺である下辺部から短辺である左辺部にかけてコ字状に連続形成された上実部１２０からなる。下実部１１０は、建築板１００の表側に形成された段差部となっており、上実部１２０は建築板１００の背面側に形成された段差部となっている。そして、上下左右に隣接配置される夫々の建築板の上実部と下実部とを重ね合わせて施工することで、所謂、合決接合が形成されるようになっている。

先述した横目地部１０２及び縦目地部１０３と、多数の凸部平坦面１０１とは、多くの場合、異なる色（ツートーンカラー）に塗り分けられている。その塗装方法としては、建築板の全表面（意匠面から突出形成された下実部１１０も含む）をスプレー塗装によって目地部の色に塗装（中塗り）してから、凸部平坦面１０１をロールコータ塗装によって、それとは異なる色に塗装（上塗り）するのが一般的的である。同凸部平坦面１０１に対しては、更に異なる色の塗料を使用して、スプレー法によるスパッタ塗装や、インクジェット塗装などが化粧塗装として行われることもある。

窯業系の建築板（セメント板）は、例えば、次にような湿式製法によって製造される。先ず大板（おおいた）と称する複数枚分の板からなる一体のセメント板半製品を形成する。具体的には、流動性のあるセメントスラリーを抄造（フォーミング）し、その表面にエンボス模様をプレス形成し、大板の寸法に裁断する。続いて、その大板半製品をスペーサを介して多段に積層した状態にして熱処理硬化させ、更にオートクレーブ養生することで、多数枚の大板を得る。このようにして得られた大板を裁断して、所定の寸法の矩形のセメント板に分断する。この裁断加工では、セメント硬化体という材質上、どうしても縦横寸法に誤差を生じてしまう。また、分断されたセメント板の４辺部に形成する下実部１１０及び上実部１２０は、切削加工によって形成するために、実部幅に寸法誤差を生じてしまう。もっとも、凸部平坦面１０１を有する意匠面については、セメント板製造過程においてエンボス成形によって形成するため、各部寸法にほとんど誤差は生じない。

次に、図８を参照して、建築板によって建物外壁部を構築する場合に発生する横目地部のズレについて説明する。図８Ａは、左右に配される建築板１００ａと１００ｂの左右接合部についての施工外観を示す斜視図である。図示しない柱等の構造躯体の前面に固定された縦胴縁８２の前面に、ハットジョイナー８４を介して、左右の建築板１００ａと１００ｂとが、双方の側端面を対向して配される。各建築板１００ａと１００ｂとは、上辺部に形成された下実部１１０に係止される留め付け金具８０によって、ビス８１で縦胴縁８２に固定される。また、ハットジョイナー８４によって形成される両板間の隙間部については、雨仕舞いのために、シーリング材８３が打設されている。

図８Ｂは、上下に配される建築板１００ａと１００ｃの上下接合部の施工構造を示す断面図である。図に示すように、下側に配される建築板１００ｃの下実部１１０ｃを、留め付け金具８０における下板係止部８０３で係止した状態でもって、留め付け金具８０が、縦胴縁８２に対して、ビス８１でもって固定される。更に、上側に配される建築板１００ａの上実部１２０ａを、留め付け金具８０における上板係止部８０２に係止させると共に、留め付け金具８０における支承部８０４によって建築板１００ａの重量が支持されている。

図８Ｃは、左右に隣接配置された建築板１００ａと１００ｂの施工状態を示す正面図である。図示のように接合線Ｏ−Ｏの右側と左側にそれぞれ、建築板を配置する。建築板の留め付け工程では、原則として、左側の建築板を先に留め付け、それに合わせて、次に、右側の建築板を留め付ける。また、下側の建築板を先に留め付け、それに合わせて、次に、上側の建築板を留め付ける。本例では、建築板の寸法精度を±１ｍｍとして管理した場合を想定し、左側に留め付けられた建築板１００ａの短手方向（縦方向）の幅は標準寸法より１ｍｍ小さく、右側に留め付けられた建築板１００ｂの短手方向（縦方向）の幅は標準寸法より１ｍｍ大きいと仮定する。また、２つの建築板１００ａ、１００ｂは、上実部１２０ａ、１２０ｂの下端が共に同一線上に配置されるように、留め付けられているものとする。

この場合、左側の建築板１００ａの下実部１１０ａの上縁は、右側の建築板１００ｂの下実部１１０ｂの上縁より２ｍｍ低くなる。即ち、２つの建築板１００ａ、１００ｂの上縁は互いに２ｍｍずれる。これに伴い２つの横目地部１０２ａ、１０２ｂは、直線状に連続せずに、接合線Ｏ−Ｏの位置において縦方向に同じ２ｍｍだけずれてしまう。そのため、現状では、留め付ける建築板の固定位置を上下に調整して、できるだけずれが目立たないように留め付ける対策がとられているが、けっして十分ではなく、調整作業には手間がかかってしまう。

ところで、印刷分野で使用されているインクジェットプリンタでは、ＣＭＹＫ４色のインクを使用して、フルカラー印刷を行うことができる。そして通常、給紙方向に直交する方向に印刷ヘッドの方を往復運動させる。この方式のプリンタをシリアル式プリンタと呼ぶ。これに対して近年、同インクジェットプリンタ分野において、印刷ヘッドの方を固定し、紙の方を印刷ヘッドに向かう一定方向に走行させる方式のプリンタ（ライン式プリンタと呼ぶ。）が提案されている。

例えば、特開平３−１３３４７号公報や特開平４−９９６８８号公報、特開２０００−３１８１８８号公報、特開２０００−２８９２３３号公報などにライン式プリンタが提案されている。そこで、このような固定印刷ヘッド方式の印刷装置によって建築板の表面を印刷することが想定される。

しかしながら、窯業系建築板の印刷では、次のようなことを考える必要がある。（１）被印刷面積が大きい。例えば、建築板の寸法として、縦方向の寸法４５５ｍｍ＊横方向の寸法１８１８ｍｍのものが使用されている。（２）被印刷面が凹凸意匠面であるものが多い。（３）被印刷物がセメント板という重量物である。（４）生産性の面から高速印刷を行う必要がある。例えば、セメント板の走行速度としては４０〜６０ｍ／分程度を実現する必要がある。

本出願人は、窯業系建築板に対する基本となるインクジェット塗装方法を、特許第３１１５１３６号公報（特許文献１）において開示している。また。同インクジェット塗装方法を使用して、ぼかし色柄模様を発現させる技術を特許第２７８４５２９号公報（特許文献２）にて開示しているが、いずれも、インクジェットという加工形態をとってはいるものの、あくまでも塗装技術であって、すなわち、予め調色された塗料を使用するものであるから、当然にフルカラー印刷画像を発現することができない。

特許第３１１５１３６号公報 特許第２７８４５２９号公報

先述したように、窯業系（セメント系）建築板では、その製造方法に起因する寸法誤差の発生を回避できない。具体的には、上実部や下実部の寸法誤差となって現れてくる。この結果、多数枚の建築板を建物外壁部に留め付け施工した際に、隣接する建築板の横目地部が直線状に連続せずに、縦方向にずれてしまい、外観意匠性を損なってしまう。

本発明の目的は、建築板が寸法誤差を有する場合であっても、施工した場合に、隣接する建築板の対向位置にある双方の横目地部が、直線状に連続して見える施工外観を得ることが可能な建築板のための印刷装置と印刷方法を提供することにある。

本発明によると、長手方向に沿って横目地部が形成された意匠面と、端部に形成された上下実部とからなる合決接合方式の建築板を印刷するための建築板印刷装置において、上記建築板の意匠面にインクを噴射して印刷を行うための複数のノズルを有する固定の印刷ヘッドを有し、該印刷ヘッドは、上記横目地部を印刷するとき、上記上実部又は上記下実部の縁から一定の距離の印刷線に沿って印刷する。

本発明によると建築板が寸法誤差を有する場合でも、建物外壁部に留め付け施工したとき、隣接する建築板の横目地部がずれることなく外観上一直線状に連続するので、違和感のない良好な外壁意匠を呈する建築板を提供することができる。

図１を参照して本発明による印刷装置の概略を説明する。本例の印刷装置は、印刷ヘッド１０と、被印刷物、即ち、建築板（外壁板）１００を移動させるための搬送装置（図示せず）と、印刷ヘッド１０に対して上流側の所定位置を建築板１００が走行したか否かを検出する位置検出装置２０と、建築板１００の長手方向にわたる印刷幅（短手方向の意匠面幅）を計測する計測装置３０と、位置検出装置２０及び計測装置３０からの取得情報を得て、印刷制御データを作成し、印刷ヘッド１０に対して印刷制御信号を送信する演算装置４０とを有する。本発明による印刷装置は、図に示すように、印刷ヘッド１０が固定され、建築板１００の方を走行させるライン型プリンタであるが、建築板１００については、印刷ヘッド１０に対して、定位置を走行させる必要があるので、建築板１００は、その長手方向両端部を、図示しないガイドによってガイドされながら走行するようになっている。

図示のように、建築板１００の移動方向にｘ軸をとり、それに直交する方向にｙ軸をとる。

図２に示すように、印刷ヘッドは、Ｙ（イエロー）色の印刷ヘッド１１、Ｍ（マゼンタ）色の印刷ヘッド１２、Ｃ（シアン）色の印刷ヘッド１３及びＫ（ブラック）色の印刷ヘッド１４の４個の印刷ヘッドを有し、これらの印刷ヘッドは、建築板１００の移動方向に沿って所定の間隔にて並んで配置されている。各印刷ヘッドは、建築板１００の移動方向に直角に配列されたノズルアレイ１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａを有する。

建築板１００が、印刷ヘッドに向けて、移動すると、先ず、Ｙ色による印刷が最初に行われ、次に、Ｍ色による印刷が行われ、更に、Ｃ色、Ｋ色による印刷が行われる。

図に示すように、印刷ヘッド１０の固定位置を基準にして、基準線ｐ−ｐを設定し、建築板１００の側端部をガイドしながら走行させる。ガイド（図示せず）は、該基準線ｐ−ｐに対して平行な位置に設けられている。

建築板１００は、その長手方向の下実部１１０の側端部をガイドに当接させながら走行させるが、それは、下実部１１０は、施工したときに表面に現れない非意匠面部分となるので、ガイドに当接させながら高速走行させたとしても、問題の発生が少ないからである。

これに対して、長手方向の上実部１２０は、施工したときに表面に現われる意匠面部分となるので、例えば、ゴム製ロールガイダーを当接させて建築板１００を走行させる。このようにして、建築板１００の長手方向両側端部をガイドしながら走行させるので、蛇行することなく、定位置を走行させることが可能となる。

本例の印刷ヘッド１０は、ライン型であり、各印刷ヘッドのｙ方向の寸法は、建築板１００の印刷幅Ｈより大きい。従って、建築板１００を、印刷ヘッド１０の下に１回パスさせることによって、表面が印刷される。

位置検出装置２０は、建築板１００の移動経路の両側に設けられた光信号発信器２１と光信号受信器２２を含むように構成されてよい。位置検出装置２０は、ｘ軸方向に沿って移動する建築板の前端を検出すると前端検出信号を生成し、後端を検出すると後端検出信号を生成し、それを演算装置４０に送信する。

計測装置３０は、建築板１００の長手方向にわたる印刷幅Ｈを、サンプリング周期で計測するための第１及び第２の計測装置３１、３２を有する。具体的には、第１及び第２の計測装置３１、３２によって、印刷幅Ｈの両端位置を検出しており、第１の計測装置３１によって上実部１２０の縁部（意匠面の柄端部）の位置を、そして第２の計測装置３２によって下実部１１０と接する意匠面の柄端部の位置を検出している。計測装置３０の構造は、ここでは詳細に説明しないが、例えばＣＣＤ撮像装置等によって得られた画像を画像処理することにより、寸法を計測してもよく、各種の信号を照射し、その反射信号を受信することにより計測してもよい。

図３及び図４を参照して本発明による印刷方法を説明する。図３は、印刷ヘッド１０に向けて（紙面左方向）進行している３つの建築板１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを示す。図中ｐ’−ｐ’は、先述した基準線ｐ−ｐに平行な建築板のガイドラインを示している。図４は、これらの建築板１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの断面構成（紙面方向に向かっての）を示す。これらの建築板１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃでは、以下に説明するように、下実部１１０の幅は１枚の建築板において略同一寸法で形成されており、個々の建築板間においてのみバラツキがあるものとし、印刷幅Ｈは１枚の建築板において略一定寸法になっていると仮定する。また、ここでは便宜上、各建築板の意匠面における横目地部１０２（幅寸法ｄ）を、１本だけ代表して示している。

図３に示すように、意匠面の下端部（下実部１１０との境罫線）から横目地部１０２の下端部までの距離をａとする。また、寸法管理範囲を±１ｍｍとして、ここでは、建築板１００Ａの下実部１１０の幅ｂ_０を設計寸法とし、建築板１００Ｂの下実部１１０の幅をｂ_０よりも１ｍｍ短いｂ_１とし、建築板１００Ｃの下実部１１０幅をｂ_０よりも１ｍｍ長いｂ_２とする。

本例では、どの建築板１００Ａ、Ｂ、Ｃも、その被印刷面（意匠面）については略同じ形状寸法を有しており（なお、上実部１２０は、被印刷面内に形成されているので、意匠面と同一視できる。）、裁断誤差に起因して、主に下実部１１０の幅にバラツキがあるものとする。そして建築板１００は、印刷ヘッド１０に向かって、下実部１１０の側端部をガイドされながらガイドラインｐ’−ｐ’に沿って走行してゆく。

このような加工形態をとる場合、印刷幅Ｈの検出によって検出された意匠面と下実部１１０との境界線を基準にして意匠面の印刷を行えば、各建築板の意匠面には同一印刷画像が形成されることになるが、そのようにして印刷した建築板を施工した場合に、下実部１１０の幅にバラツキがある建築板が隣接されることがあり、その結果、形成される双方の板の横目地ラインが、外観上、上下方向にズレてしまって左右の連続性が確保できなくなってしまうという不具合が発生する。

それは、建築板の外壁施工では、図８Ｂに示したように、下側に配された建築板１００ｃの上辺部に形成された下実部１１０ｃの上端縁に、留付金具８０が係止されてビス固定されるので、上側に配される建築板１００ａの配置位置は、該留付金具８０の固定位置によって決まってしまうためである。そして、下実部１１０の幅がバラついていることから、縦方向（短手方向）の幅が異なっている建築板が隣接配置された場合、双方の板における横目地ラインが、外観上ズレてしまう。

そこで、本発明にかかる印刷方法では、図３中に示すガイドラインｐ’−ｐ’によって、走行位置が決定される個々の建築板について、短手方向の印刷範囲をシフトさせる処理を行う。

ここでは、建築板１００Ａを基準に、その上実部１２０の縁部の位置する水平管理ラインｐ”−ｐ”を設定する。そして、建築板１００Ｂについては、印刷幅Ｈ分、図中上方にある水平管理ラインｐ”−ｐ”までシフトさせる。建築板１００Ｃについては、図中下方にある同水平管理ラインｐ”−ｐ”までシフトさせる。この処理の結果、横目地部１０２として印刷される被印刷部分が同一レベルに位置することになり、建築板１００Ａの横目地部１０２で使用された選択インク噴射ノズルは、そのまま使用される。シフト量については、先述した計測装置３０より取得される位置情報から演算装置４０において求める。

一方、この横目地部印刷に対して、建築板の方は、夫々の下実部１１０の側端部をガイドに当接させながら、ガイドラインｐ’−ｐ’に沿って走行してゆくので、建築板１００Ｂと建築板１００Ｃについては、それらの実際の横目地部１０２に対する印刷結果としては、印刷画像が横目地部１０２とはズレが発生している。このことは、図４に具体的に示されている。すなわち、図４においてｄで示した範囲が横目地部印刷範囲となっている。

このようにして印刷された建築板は、施工された状態において、個々の板における横目地部１０２が、そのまま印刷されずに、個々の板の下端部に形成された上実部１２０を基準にして、その下端部位置から標準とする横目地部１０２までの距離と同じになるように、横目地ラインが印刷形成されるので、外観上、左右の板間における横目地ラインの連続性が確保され、ズレの発生もなくなるので、外壁面の外観意匠牲は大きく向上される。

次に、下実部１１０の幅が、１枚の建築板において一定ではない場合について、図５を参照しながら、その印刷方法を説明する。図は、下実部１１０の幅変化を誇張して示しているが、実際には、施工が可能な範囲での寸法変化である。図に示すように、建築板１００の対向する２つの短辺は略平行であり、対向する２つの長辺も略平行である。

まず、第２の計測装置３２によって、意匠面と下実部１１０との境界線ｑ−ｑを求める。次に、境界線ｑ−ｑ上の、下実部１１０の幅が設計幅ｄ_０となる位置Ｋ点を求め、更に横目地部１０２までの設計距離ａの位置Ｌ点を求め、更にＬ点から横目地郡１０２の設計幅ｄだけ離れた横目地部１０２の上側縁のＭ点を求める。続いて、Ｌ点、Ｍ点をとおる境界線ｑ−ｑに平行な線、ｒ−ｒ、ｓ−ｓを求める。ここに得られた平行線ｒ−ｒとｓ−ｓによって挟まれた範囲を横目地印刷ラインとして印刷する。この場合、意匠面に対する印刷データを、境界線ｑ−ｑのガイドラインｐ’−ｐ’とのなす角度αだけ回転させた加工印刷データを、使用ノズルの印刷制御データに変換してから横目地ラインの印刷を行う。

以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に理解されよう。

本発明による印刷装置の概略を示す図である。 本発明による印刷装置の印刷ヘッドと建築板の位置を説明するための説明図である。 本発明による印刷装置において、下実部の幅が異なる３つの建築板が順に搬送されている状態を示す上面図である。 図３に示す各建築板の進行方向の断面構成（一部）を示す図である。 本発明による印刷装置において、下実部の幅が前後で異なる建築板の横目地部を印刷する方法を説明するための説明図である。 合決方式の建築板の概観を説明するための説明図である。 建築板を四方合決接合方式にて接合する方法を説明するための説明図である。 建築板を留め付け金具で取り付ける方法及び隣接する建築板の横目地部のずれを説明するための説明図である。

符号の説明

１０…印刷ヘッド、２０…位置検出装置、３０…計測装置、４０…演算装置、１００…建築板、１０１…凸部平坦面、１０２…横目地部、１０３…縦目地部、１１０…下実部、１２０…上実部

Claims (5)

1. 長手方向に沿って横目地部が形成された意匠面と端部に形成された上下実部とからなる合決接合方式の建築板を印刷するための建築板印刷装置において、上記建築板の意匠面にインクを噴射して印刷を行うための複数のノズルを有する固定の印刷ヘッドを有し、該印刷ヘッドは、上記横目地部を印刷するとき、上記上実部又は上記下実部の縁から一定の距離の印刷線に沿って印刷することを特徴とする建築板印刷装置。
2. 上記印刷線は、標準寸法の建築板の横目地部を印刷する場合の印刷線に等しいことを特徴とする建築板印刷装置。
3. 更に、上記建築板の下実部又は上実部の縁の位置と該縁から上記横目地部までの距離を計測する寸法計測手段を備え、上記印刷ヘッドは、上記横目地部を印刷するとき、上記寸法計測手段によって計測された上記縁から上記横目地部までの距離に基づいて設定された印刷線に沿って印刷することを特徴とする建築板印刷装置。
4. 長手方向に沿って横目地部が形成された意匠面と、端部に形成された上下実部とからなる合決接合方式の建築板を印刷するための建築板印刷方法において、
   上記建築板の下実部の縁の位置を計測する寸法計測ステップと、
   上記計測した下実部の縁の位置から所定の位置に印刷ラインを設定する印刷ライン設定ステップと、
   上記印刷ラインに沿って上記建築板の横目地部を印刷する印刷ステップと、を含む印刷方法。
5. 請求項４記載の印刷方法を実行するためにコンピュータにより読み取り可能なプログラム。

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