JP2014105536A - 塗装建築部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク密度のばらつきを少なくして外観を低下を抑えることができる塗装建築部材の製造方法を提供する。
【解決手段】角度の異なる複数の化粧面２２，２３を有する基材３にインクジェット塗装により塗装する。前記各化粧面２２，２３に対して略垂直方向に位置する塗装ノズルヘッド９からその化粧面２２，２３に対して塗装を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、外装材等として使用される塗装建築部材の製造方法に関するものである。

従来より、インクジェット塗装により化粧を施した塗装建築部材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような塗装建築部材は、基材をインクジェット式塗装機で塗装することにより形成されている。

インクジェット塗装するためのインクジェット式塗装機７としては、例えば、図４に示すようなものを用いることができる。このインクジェット式塗装機７は、噴射ノズル８を設けた塗装ノズルヘッド９、塗装ノズルヘッド９の噴射ノズル８に水性インク等のインクを供給する塗料供給タンク１０、塗装ノズルヘッド９の噴射ノズル８からのインクの噴射を制御する塗装制御システム１１などを設けて形成されている。インクは、水性の他、油性、紫外線硬化型など一般的な物を用いることができる。

塗装ノズルヘッド９は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のインクを噴出する４種類の塗装ノズルヘッド９ｙ，９ｃ，９ｍ，９ｋで形成され、フルカラー印刷による塗装を行うことができるものである。塗料供給タンク１０も同様に４種類のものからなるものであり、イエローのインクを供給する塗料供給タンク１０ｙは塗装ノズルヘッド９ｙに、シアンのインクを供給する塗料供給タンク１０ｃは塗装ノズルヘッド９ｃに、マゼンタのインクを供給する塗料供給タンク１０ｍは塗装ノズルヘッド９ｍに、ブラックのインクを供給する塗料供給タンク１０ｋは塗装ノズルヘッド９ｋに、それぞれ接続されている。また、塗装ノズルヘッド９は、基材３の搬送方向と直交する方向（基材３の幅方向）と略平行に長く形成され、略水平に設置されている。各塗装ノズルヘッド９にはその長手方向に複数個の噴射ノズル８が並ぶようにして設けられている。さらに、塗装ノズルヘッド９ｙ，９ｃ，９ｍ，９ｋは基材３の搬送方向と略平行に配列されている。

塗装制御システム１１は、各種のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるものであり、印刷データ作成部、塗装制御部、噴射ノズル制御部等を備えて形成されている。塗装制御部は、塗装を行う基材３に応じた印刷データを印刷データ作成部から取り出し、この印刷データに基づいて、噴射ノズル制御部に制御信号を出力するものである。噴射ノズル制御部は、塗装ノズルヘッド９の各噴射ノズル８に接続されており、噴射ノズル制御部から入力される制御信号に基づいて各噴射ノズル８を制御するものである。各噴射ノズル８は例えばピエゾ制御方式により噴射を行ったり噴射を停止したりするようになっており、噴射ノズル制御部で各噴射ノズル８を制御することによって、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各インクの噴射と停止を個別に制御して、色柄パターンに対応したフルカラー印刷による塗装を行うことができるものである。

また、インクジェット式塗装機７の下側には基材３を搬送するための搬送コンベア１２が配置されており、この搬送コンベア１２は例えばベルトコンベア等で形成することができるものである。

基材３を塗装するにあたっては、基材３を搬送コンベア１２上に導入し、インクジェット式塗装機７の塗装ノズルヘッド９の下方を順に通過させ、上記の印刷データに基づいて、塗装ノズルヘッド９の噴射ノズル８からインクを噴射させてインクジェット印刷することによって、塗装建築部材を製造することができるものである。

特開２０１２−１０７４７１号公報

しかし、塗装される面が立体的に形成された基材を一般的なインクジェット式塗装機で塗装すると、むら無く塗装することが難しく、塗装建築部材の外観が低下する場合があった。例えば、突条が形成された基材をインクジェット塗装する場合、突条の傾斜面（側面）に、むら無く塗装することが難しかった。

図５（ａ）（ｂ）に、突条２０が形成された基材３の塗装方法を示す。この基材３は平面視で矩形板状に形成されている。基材３の表面（上面）には突条２０が基材３の長手方向と略平行に長く形成されている。基材３の突条２０以外の部分は平坦部２１として形成されている。突条２０は基材３の長手方向の略全長にわたって形成されている。突条２０の頂面（上面）２０ａは平坦部２１の上面と略平行な平坦面に形成されている。また突条２０の両方の側面２０ｂは平坦部２１から頂面２０ａに向かって上り傾斜する傾斜面として形成されている。このように突条２０は断面略台形状に形成されている。このような基材３には、突条２０の頂面２０ａと平坦部２１の表面とが略水平な水平化粧面２２として形成され、突条２０の側面が水平に対して傾斜する傾斜化粧面２３として形成されている。

このような基材３をインクジェット塗装するにあたっては、搬送コンベア（図示省略）により基材３が塗装ノズルヘッド９の下側を通過する際に、塗装ノズルヘッド９の噴射ノズル（図示省略）から基材３に向けて水性インク等のインクｉを噴射するようにする。これにより、インクｉが基材３の表面に付着して塗装することができるものである。

しかし、このようなインクジェット塗装では、水平化粧面２２と傾斜化粧面２３とで、インク密度を同等にすることが難しい。すなわち、塗装ノズルヘッド９の下面と略平行な面である水平化粧面２２には、所定のインク密度で塗装が施される。一方、傾斜化粧面２３に対して垂直な方向から傾斜化粧面２３を目視した場合（視野Ｈ参照）、水平化粧面２２に対して垂直な方向から水平化粧面２２を目視した場合（視野Ｌ参照）よりもインク密度が疎（粗）となっている。

このように塗装面が立体的に形成された基材３にインクジェット塗装を行うと、インク密度が部分的にばらつくため、塗装むらが発生したような外観になり、塗装建築部材の外観価値が損なわれることがあった。そして、インク密度が低い部分では基材３の表面自体の色が現れ、例えば、基材３の表面に白色の受理層が形成されている場合は、白味が強く現れることになる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、インク密度のばらつきを少なくして外観を低下を抑えることができる塗装建築部材の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る塗装建築部材の製造方法は、角度の異なる複数の化粧面を有する基材にインクジェット塗装により塗装するにあたって、前記各化粧面に対して略垂直方向に位置する塗装ノズルヘッドからその化粧面に対して塗装を行うことを特徴とするものである。

本発明にあっては、前記基材は搬送されており、略水平な前記化粧面への塗装に先立って、傾斜する前記化粧面への塗装を行うことが好ましい。

本発明にあっては、前記傾斜する化粧面にはその幅寸法と同等の寸法でインクが噴出され、前記略水平な化粧面にはその幅寸法よりも大きい寸法でインクが噴出されることが好ましい。

本発明にあっては、前記基材が出隅部材であることが好ましい。

本発明にあっては、前記基材が出隅部材であり、この出隅部材を塗装ノズルヘッドに対して角度を変化させることが好ましい。

本発明では、前記各化粧面に対して略垂直方向に位置する塗装ノズルヘッドからその化粧面に対して塗装を行うので、角度の異なる複数の化粧面でのインク密度が略同等となり、インク密度のばらつきを少なくして外観を低下を抑えることができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示し、（ａ）（ｂ）は概略図である。 同上の他の実施の形態を示し、（ａ）は基材の正面図、（ｂ）は概略図である。 同上の他の実施の形態を示し、（ａ）乃至（ｃ）は概略図である。 インクジェット式塗装機の一例を示す概略図である。 従来例を示し、（ａ）（ｂ）は概略図である。 他の従来例を示し、（ａ）は板材を示す平面図、（ｂ）は基材の概略図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

基材３は、セメントを主成分とする窯業系基材を用いることができる。基材３の材質は特に限定されるものではなく、木材や金属、樹脂などの従来から建築部材に用いられているものをそのまま使用することができる。基材３の上面（塗装される表面）にはインクの定着性や発色性を向上させるために受理層を設けることができる。尚、インクとしては、上記と同様に、水性、油性、紫外線硬化型など一般的な物を用いることができる。

図１（ａ）（ｂ）に、突条２０が形成された基材３の塗装方法を示す。この基材３は平面視で矩形板状に形成されている。基材３の表面（上面）には突条２０が基材３の長手方向と略平行に長く形成されている。基材３の突条２０以外の部分は平坦部２１として形成されている。突条２０は基材３の長手方向の略全長にわたって形成されている。突条２０の頂面（上面）２０ａは平坦部２１の上面と略平行な平坦面に形成されている。また突条２０の両方の側面２０ｂは平坦部２１から頂面２０ａに向かって上り傾斜する傾斜面として形成されている。このように突条２０は断面略台形状に形成されている。このような基材３は、突条２０の頂面２０ａと平坦部２１の表面とが略水平な水平化粧面２２として形成され、突条２０の側面が水平に対して傾斜する傾斜化粧面２３として形成されている。

そして、基材３はベルトコンベア等の搬送装置を用いて略水平に搬送される。また基材３はその長手方向と平行な方向に搬送される。搬送される基材３の上方には塗装ノズルヘッド９が配設されている。塗装ノズルヘッド９には、水平化粧面２２を塗装するための水平ヘッド９ａと、傾斜化粧面２３を塗装するための傾斜ヘッド９ｂとが設けられている。水平ヘッド９ａと傾斜ヘッド９ｂとは噴射するインク密度が同等であり、同じインク密度で塗装することができるものである。

水平ヘッド９ａは、搬送されている基材３を横切るように長く形成されている。また水平ヘッド９ａは、搬送されている基材３の水平化粧面２２に対して略垂直な位置に配置されている。水平ヘッド９ａの下面は、搬送されている基材３の水平化粧面２２と略平行な面で形成されている。水平ヘッド９ａの下面には、搬送されている基材３の平坦部２１の表面及び突条２０の頂面２０ａと対向する位置に噴射ノズル（図示省略）が設けられている。

傾斜ヘッド９ｂは、搬送されている基材３の傾斜化粧面２３に対して略垂直な位置に配置されている。傾斜ヘッド９ｂには、搬送されている基材３の傾斜化粧面２３と略平行な面が形成されている。この面は、搬送されている基材３の突条２０の側面２０ｂと対向しており、この面に噴射ノズル（図示省略）が設けられている。また傾斜ヘッド９ｂには基材３の水平化粧面２２と対向する位置に噴射ノズルが設けられていない。

基材３の搬送方向に対して、傾斜ヘッド９ｂは水平ヘッド９ａよりも上流側に配置されている。これにより、基材３の傾斜化粧面２３は水平化粧面２２に先立って塗装することができる。また水平ヘッド９ａと傾斜ヘッド９ｂとが、互いに干渉することなく、塗装を行うことができる。図１において、水平ヘッド９ａと傾斜ヘッド９ｂの間隔Ｒは特に限定されるものはないが、１００〜１０００ｍｍとすることができる。この塗装順位においては、特に定着性が優れたインクｉ（傾斜化粧面２３に塗装した際の流下性が低い）を用いる場合に有効であり、後から水平ヘッド９ａにより塗装されることで水平化粧面２２の傾斜化粧面９ｂの側端縁部がきれいに塗装されるものである。なお、用いられるインクｉの定着性が低い（傾斜化粧面２３に塗装した際の流下性が高い）場合には、塗装後、乾燥や紫外線照射などにより直ちにインクｉを造膜（硬化）させる必要があるため、水平ヘッド９ａは傾斜ヘッド９ｂよりも上流側に配置されるのが望ましい。

そして、基材３を塗装するにあたっては、基材３を塗装ノズルヘッド９の下方で一方向に搬送することによって行うことができる。基材３は、まず、傾斜ヘッド９ｂの下方を通過するように搬送され、このときに傾斜ヘッド９ｂから傾斜化粧面２３に対して略垂直にインクｉが噴射され、傾斜化粧面２３にインクｉが付着することにより塗装される。傾斜化粧面２３が塗装された後、基材３は水平ヘッド９ａの下方を通過するように搬送され、このときに水平ヘッド９ａから水平化粧面２２に対して略垂直にインクｉが噴射され、水平化粧面２２にインクｉが付着することにより塗装される。このようにして、外壁材などとして使用される平板状の塗装建築部材を形成することができる。

このようにして形成される塗装建築部材では、各化粧面（水平化粧面２２と傾斜化粧面２３）に対して略垂直方向から略均一なインク密度で塗装することができる。従って、角度の異なる複数の化粧面でのインク密度が略同等となり、インク密度のばらつきを少なくして外観を低下を抑えることができるものである。

上記のようにして塗装するにあたって、傾斜化粧面２３にはその幅寸法（平坦部２１から頂面２０ａまでの寸法）と同等の寸法でインクｉが噴出され、水平化粧面２２にはその幅寸法（基材３の搬送方向と直交する方向の寸法）よりも大きい寸法でインクｉが噴出されることが好ましい。これにより、傾斜化粧面２３が塗装された後、水平化粧面２２を塗装する際に、僅かに（０．１〜２．０ｍｍ）傾斜化粧面２３も塗装されることになる。従って、水平化粧面２２と傾斜化粧面２３との境界部分が塗装されやすくなって、その境界部分を目立ちにくくすることができる。

図２（ａ）（ｂ）に他の実施の形態を示す。この実施の形態では、塗装建築部材として出隅部材を製造するものである。

従来、この種の出隅部材は次のようにして製造される。まず、図６（ａ）に示すように、塗装された平板状の外壁材３０から矩形状の二枚の部品３１を切り出す。次に、各部品３１の一方の長手端面を表面に対して約４５°に傾斜するようにカットする。次に、部品３１のカット面３２同士を貼りあわせて二枚の部品３１を約９０°に配置して接合する。次に、図６（ｂ）に示すように、二枚の部品３１の接合部分の外側の角部を所定の幅寸法で面取り加工する。次に、面取り加工面３３に補修塗料を塗布する。このようにして出隅部材を得ることができる。

しかし、上記の出隅部材は、面取り加工面３３が通常１〜３色程度の補修塗料で塗り分けられるため、多色の部品３１の化粧面（出隅部材の外面）とは違和感が生じることがあった。

そこで、本発明では出隅部材を基材３としてインクジェット塗装を行うものである。図２（ａ）に示すように、基材３は、矩形状の二枚の部品３１を接合して形成されている。この場合も上記と同様に、平板状の板材から二枚の部品３１を切り出し、各部品３１の一方の長手端面を表面に対して約４５°に傾斜するようにカットし、このカット面３２同士を貼りあわせて二枚の部品３１を約９０°に配置して接合する。次に、二枚の部品３１の接合部分の外側の角部を所定の幅寸法で面取り加工し、面取り加工面３３を形成する。そして、この基材３では面取り加工面３３が水平化粧面２２として形成され、部品３１の表面（出隅部材の外面）が傾斜化粧面２３として形成されている。尚、部品３１を切り出す板材には受理層等の下地塗装が施されていても、施されていなくてもいずれでもよい。

そして、このような出隅部材を基材３として塗装するにあたっては、上記と同様に、基材３を塗装ノズルヘッド９の下方で一方向に搬送することによって行うことができる。図２（ｂ）に示すように、基材３は、まず、傾斜ヘッド９ｂの下方を通過するように搬送され、このときに傾斜ヘッド９ｂから傾斜化粧面２３に対して略垂直にインクｉが噴射され、傾斜化粧面２３にインクｉが付着することにより塗装される。傾斜化粧面２３が塗装された後、基材３は水平ヘッド９ａの下方を通過するように搬送され、このときに水平ヘッド９ａから水平化粧面２２に対して略垂直にインクｉが噴射され、水平化粧面２２にインクｉが付着することにより塗装される。このようにして、塗装された断面略Ｌ字状の塗装建築部材を形成することができる。尚、この実施の形態においても、上記と同様に、傾斜化粧面２３にはその幅寸法と同等の寸法でインクｉが噴出され、水平化粧面２２にはその幅寸法よりも大きい寸法でインクｉが噴出されることが好ましい。

この実施の形態では、出隅部材の外面の全てがインクジェット塗装されるため、水平化粧面２２と傾斜化粧面２３とで塗装方法の違いや塗料の違いによる外観が相違することを少なくすることができ、統一感のある外観が得られるものである。

図３に他の実施の形態を示す。この実施の形態では、上記と同様に、出隅部材をインクジェット塗装するものであるが、出隅部材を回転させながら塗装を行うものである。

すなわち、まず、図３（ａ）に示すように、塗装ノズルヘッド９の下方に基材３を配置する。このとき、塗装ノズルヘッド９の下面と一方の部材３１の外面（傾斜化粧面２３）とを略平行になるように対向させる。この状態で塗装ノズルヘッド９から一方の部材３１の外面（傾斜化粧面２３）に対して略垂直にインクｉが噴射される。次に、図３（ｂ）に示すように、基材３の長手方向を軸として基材３を回転させて塗装ノズルヘッド９の下面と基材３の面取り加工面３３（水平化粧面２２）とを略平行になるように対向させる。この状態で塗装ノズルヘッド９から面取り加工面３３（水平化粧面２２）に対して略垂直にインクｉが噴射される。次に、図３（ｃ）に示すように、基材３の長手方向を軸として基材３を回転させて塗装ノズルヘッド９の下面と他方の部材３１の外面（傾斜化粧面２３）とを略平行になるように対向させる。この状態で塗装ノズルヘッド９から他方の部材３１の外面（傾斜化粧面２３）に対して略垂直にインクｉが噴射される。このようにして基材３を回転させながらその外面に塗装し、基材３を長手方向に順次搬送しながら、その全長にわたって塗装を行うことができる。尚、この実施の形態においても、上記と同様に、傾斜化粧面２３にはその幅寸法と同等の寸法でインクｉが噴出され、水平化粧面２２にはその幅寸法よりも大きい寸法でインクｉが噴出されることが好ましい。

この実施の形態では、搬送される基材３の水平化粧面２２や傾斜化粧面２３に合わせて水平ヘッド９ａや傾斜ヘッド９ｂを設置することが困難な場合に有効であり、塗装ノズルヘッド９と基材３との角度を相対的に調整して塗装を行うことができる。

ｉ インク
３ 基材
９ 塗装ノズルヘッド
２２ 水平化粧面
２３ 傾斜化粧面

Claims (5)

1. 角度の異なる複数の化粧面を有する基材にインクジェット塗装により塗装するにあたって、前記各化粧面に対して略垂直方向に位置する塗装ノズルヘッドからその化粧面に対して塗装を行うことを特徴とする塗装建築部材の製造方法。
2. 前記基材は搬送されており、略水平な前記化粧面への塗装に先立って、傾斜する前記化粧面への塗装を行うことを特徴とする請求項１に記載の塗装建築部材の製造方法。
3. 前記傾斜する化粧面にはその幅寸法と同等の寸法でインクが噴出され、前記略水平な化粧面にはその幅寸法よりも大きい寸法でインクが噴出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装建築部材の製造方法。
4. 前記基材が出隅部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗装建築部材の製造方法。
5. 前記基材が出隅部材であり、この出隅部材を塗装ノズルヘッドに対して角度を変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の塗装建築部材の製造方法。
   

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