JP3830822B2 - 建築板塗装方法およびその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、建築板塗装方法およびその装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、建築板へのインクジェット塗装においてランダム感のある複雑な柄模様を有する高意匠塗装を実現することのできる、新しい建築板塗装方法および建築板塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築板への塗装には、塗装面に複数のインクジェットノズルから塗料（インク）を噴き付けて非接触で模様を付すことが可能なインクジェット塗装がしばしば用いられており、複雑な柄模様を有する高意匠塗装を実現すべく様々な手法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この出願の発明も、建築板へのインクジェット塗装において複雑な柄模様を有し、且つその模様がランダム感を有する高意匠塗装を実現することのできる、新しい建築板塗装方法および建築板塗装装置を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、建築板の搬送方向に直交して並置された複数のノズルヘッドを有し、建築板の搬送方向に沿って配置された複数台のインクジェット塗装機を用いてインクジェット塗装を行う建築板塗装方法であって、塗装データにおけるパターン長が、塗装対象の建築板の板長よりも長く、パターン長Ｂ÷建築板長Ａの解が割り切れない数もしくは小数点第２位以下まである数に設定され、塗装データの途中で建築板の塗装が終了したとき、次の建築板の塗装を前回終了した塗装データの途中から続けて開始し、各インクジェット塗装機は、互いに異なる塗装データに基づいてインクジェット塗装を行い、各インクジェット塗装機において、塗料の吐出時間および吐出ＯＦＦ時間が可変とされ、塗装時にインクジェットノズルを建築板の搬送方向に対して斜めに傾けて配列させ、ノズルヘッドと建築板との距離がスパッタ塗装を実現し得る距離まで広げられることを特徴とする建築板塗装方法を提供する。
【０００５】
また、この出願の発明は、建築板の搬送方向に直交して並置された複数のノズルヘッドを有し、建築板の搬送方向に沿って配置された複数台のインクジェット塗装機と各インクジェット塗装機を制御するコンピュータとを備えた建築板塗装装置であって、塗装データにおけるパターン長が、塗装対象の建築板の板長よりも長く、パターン長Ｂ÷建築板長Ａの解が割り切れない数もしくは小数点第２位以下まである数に設定され、塗装データの途中で建築板の塗装が終了したとき、次の建築板の塗装を前回終了した塗装データの途中から続けて開始するように設定され、各インクジェット塗装機は、互いに異なる塗装データに基づいてインクジェット塗装を行い、各インクジェット塗装機において、塗料の吐出時間および吐出ＯＦＦ時間が可変とされ、塗装時にインクジェットノズルを建築板の搬送方向に対して斜めに傾けて配列させ、ノズルヘッドと建築板との距離がスパッタ塗装を実現し得る距離まで広げられるように設定されていることを特徴とする建築板塗装装置を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
従来のインクジェット塗装においては、一般に、塗装対象の建築板の板長と同じパターン長さの塗装データに基づいて繰り返し塗装している。しかしながら、同じ塗装データに基づいて繰り返し塗装するため、施工現場において施工される建築板は外観上、単調な仕上がりとなってしまう。単調な仕上がりを防ぐには、施工現場で建築板の外観を確認してから単調な仕上がりにならないよう施工しなければならず、作業効率が著しく低下するといった問題があった。
【０００７】
そこで、この出願の発明は、塗装対象の建築板の板長よりも長いパターン長の塗装データに基づいてインクジェット塗装を行うことで、単調な仕上がりを防ぎ、ランダム感のある複雑な柄模様の高意匠塗装を可能ならしめている。
【０００８】
図１（ａ）に例示したように、塗装データにおけるパターン長Ｂを建築板の板長Ａより長くすることで、必然的に塗装データの途中で建築板の塗装が終了することになる。次の建築板の塗装時には前回終了した途中から塗装を開始し、塗装データのエンドデータまで来た場合には、再度塗装データのスタートデータから塗装を続けるようにする。図１（ｂ）（ｃ）に例示したように、スタートデータとエンドデータとを繋げてエンドレスデータとして塗装して、異なるパターン位置から塗装を開始し、ランダム感のある柄模様、つまり、建築板毎に異なる柄模様を実現する。
【０００９】
具体的には、パターン長Ｂ÷建築板長Ａの解が割り切れない数もしくは小数点第２位以下まである数に設定する。
【００１０】
たとえば以下の設定の場合、
＜１＞建築板長３．０３ｍ パターン長５ｍ → ５÷３．０３＝１．６５０１
＜２＞建築板長３ｍ パターン長６ｍ → ６÷３＝２
となる。
＜１＞では、割り算の解が小数点第２位以下および割り切れない数であるので、塗装開始時のデータが毎回異なってランダムな塗装が実現される。一方、＜２＞では、割り切れるので、２枚毎に同じ塗装パターンとなって周期性が生じることとなる。
【００１１】
複数台配置されたインクジェット塗装機では、インクジェット塗装機毎に塗装データを異ならせる。これによって、よりランダム感のある塗装を実現することができる。たとえば、第１塗装機は１周５ｍ分の塗装パターン、第２塗装機は１周５．５ｍ分の塗装パターンとすることで、複数のインクジェット塗装機間で異なる柄模様が得られ、ランダム感がさらに向上する。なお、パターン長は、たとえば塗装パターンを形成する１ドットの長さを調整することにより任意に設定変更することができる。
【００１２】
また、各インクジェット塗装機に設定する塗装データには、パターン長の他、パターンそれ自体および塗料の色がある。パターン長、パターンおよび塗料色を異ならせることにより、当然、よりランダム感のある複雑な柄模様を有する高意匠塗装を実現することできる。
【００１３】
さらに、パターンが一つの塗装データであっても、たとえばコンピュータ等を用いてパターンを水平方向もしくは垂直方向へ反転、あるいは任意角度で回転させ、さらにそれをランダムに制御することで、同一方向から見たときの塗装パターンが変わり、意匠的に違う塗装表現が可能となる。
【００１４】
この場合、塗装パターン全体をまとめて方向変更するのではなく、塗装パターンの一部分単位で変更することができ、より多彩な塗装表現が可能となる。たとえば数ドット×数ドットからなるデータピース毎に方向変更することができる。
【００１５】
図２（ａ）〜（ｄ）は、５×５ドットからなるデータピースを反転させた場合の一例を示したものであり、図２（ａ）は基準となる塗装パターンのデータピース、図２（ｂ）〜（ｄ）はそれを水平方向、垂直方向、水平垂直方向へ反転させたものである。もちろん、ピースサイズは任意に設定することができ、図３に例示したような長方形のデータピースであってもよい。
【００１６】
さらにまた、塗装データに基づいて一定間隔で塗装するのではなく、塗料の吐出時間および吐出ＯＦＦ時間を変化させることにより、同一の塗装データであっても、よりランダム感のある塗装を実現させることができる。たとえば、インク吐出時間は０．６〜５０ｍｓｅｃの範囲内で常時可変なものとし、インク吐出ＯＦＦ時間は０．６〜５０ｍｓｅｃの範囲内で可変なものとし、互いに異なる時間設定にすればよい。この設定は塗装データの設定と併用する。
【００１７】
さらにまた、この出願の発明は、インクジェット塗装機に備えたインクジェットノズルの配列を変更することにより、ランダム感のある高意匠塗装を実現するようにもしている。
【００１８】
インクジェット塗装のドット径を小さくすると、解像度（つまり単位面積当たりのドット数）が上がり、より精細な塗装を行えるのは既に知られたことであるが、従来ではドット径を小さくするために、塗料の吐出圧を下げる、またはインクジェットノズルを建築板に近づけて塗装するなどの手段がしばしばとられていた。
【００１９】
しかしながら、ドット径を小さくするとドット間に隙間が生じてしまうので、当然、各ドットを重ねて隙間をなくすようにドットピッチを狭くする必要があるが、ノズルヘッド内の複数のインクジェットノズルが塗装時の建築板の搬送方向に対して直交方向に配列されている従来のインクジェット塗装機では、各ノズルヘッド内のノズル位置を変更してノズルピッチを狭くする必要があった。すなわち、ノズルピッチを狭くした別のノズルヘッドを用意しなければならなかったのである。もちろん、一つ一つのノズル位置を変更するのは容易でなく、手間がかかり、また、各ノズルが分離している方式（たとえばディスペンサー方式）でないと位置変更は不可能であった。
【００２０】
そこで、この出願の発明は、たとえば図４（ｂ）に示したように、各ノズルヘッド内のインクジェットノズルを建築板の搬送方向に対して斜めに傾けて配列させることで、ノズルピッチを狭くすることを実現ならしめている。
【００２１】
この場合、たとえば、図４（ａ）に示したように、建築板の搬送方向に対して直交方向に配列された複数のインクジェットノズルを有するノズルヘッドを、図４（ｂ）に示したように、インクジェットノズルが斜め配列となるように、斜めに傾ける、もしくは回転させるだけでよいので、非常に容易にノズルピッチを狭くすることができる。これにより、インクジェット塗装のドット径を小さくしても、ノズルヘッド交換などすることなく容易にドット隙間を生じさせずに高意匠塗装を実現することができる。
【００２２】
通常塗装時は、図４（ａ）に示したノズル直交配列状態としておき、ドット径を小さくして繊細塗装が必要なときには、ノズルヘッドを制御して図４（ｂ）に示したノズル斜め配列状態にすれば、いつでも任意箇所にて小ドット径によるより繊細な塗装が可能となり、通常塗装および繊細塗装を組み合わせたよりランダム感のある高意匠塗装を得ることができる。
【００２３】
この場合、各ノズルヘッドは、図４（ａ）（ｂ）に例示したように、千鳥配置としておき、且つ通常塗装時、つまりノズル直交配列状態において、隣り合うノズルヘッドの一部のインクジェットノズルを建築板の搬送方向と同一直線上に位置させることが好ましい。これにより、ノズルヘッドを回転等させてノズル斜め配列状態にした際にも、同一直線上であったインクジェットノズル同士の間隔をちょうど所望の間隔となるようにすることができ、全面を隙間なく塗装することができる。なお、通常塗装時には、同一直線上のインクジェットノズルの一方からのみ塗料吐出を行うように制御し、繊細塗装時には、同一直線上でなくなるので、両方のインクジェットノズルからの塗料吐出を行うように制御する。
【００２４】
また、一度に全てのノズルヘッドについてノズル斜め配列状態とする必要はなく、たとえば一部のノズルヘッドをノズル斜め配列状態とし、それ以外は通常のノズル直交配列状態のままとすれば、一部は精細塗装、一部は通常塗装となり、さらに一層ランダム感のある高意匠塗装を実現することができる。
【００２５】
さらに、インクジェットノズルの傾きの割合にしたがって塗料供給圧力を変更することにより、ドット径を制御することができる。ノズルの傾きを大きくする程塗料吐出圧を小さくすることで、ドット径を制御することができる。たとえば、
直交方向からの傾き０° →吐出圧０．１Ｍｐａ
直交方向からの傾き３０°→吐出圧０．０７Ｍｐａ
はその一例である。
【００２６】
以上のようにドット径を小さくできれば、塗装後の塗料が広がり難い、ドット感の表れやすい高粘度（たとえば１０ｃｐ以上）の塗料を用いても、解像度が上がることにより、ドット感がわかり難くもなるので、通常塗装時・繊細塗装時で異なる粘度の塗料を用いたり、ノズルヘッド毎に異なる粘度の塗料を用いたりすることも可能である。
【００２７】
ところで、ランダム感のある複雑な柄模様を有する高意匠塗装を実現するためにスパタ塗装を行うこともしばしばあるが、従来では、スパッタ塗装には専用のスパッタ塗装ガンを用いる必要があった。
そこで、この出願の発明は、ノズルヘッドと建築板との距離、より具体的にはノズルヘッド内のインクジェットノズルと建築板の塗装面との距離を、ノズルから吐出された塗料が分散して建築板の塗装面に付着するように通常よりも広げることで、インクジェット塗装機を用いたスパッタ塗装を実現ならしめている。
【００２８】
たとえば図５に例示したように、ノズルヘッドと建築板との距離が通常３０ｍｍ以下とされたインクジェット塗装機の場合には、５０ｍｍ以上に広げることが好ましく、より好ましくは５０〜７０ｍｍの範囲内に設定しておく。距離が離れる程塗料がより分散するが、通常距離を３０ｍｍとしたインクジェット塗装機の場合では、７０ｍｍ以上になると、塗料粒子が微小になり、スパッタ塗装を実現しにくくなる。距離が離れすぎると、空気の流れ等の外要因が塗装面への塗料の到達位置等に影響を及ぼし、塗装精度が低下する恐れがあるからである。
【００２９】
なお、スパッタ塗装する際のインクジェットノズル径は、５０〜５００μｍの範囲内とし、１８０〜３５０μｍの範囲内がより好ましい。ノズル径が小さいと、１ドット当たりの吐出量が少なくなるため、塗料粒子が微小になり、ノズル径が大きいと、１ドット当たりの吐出量が大きくなるため、７０ｍｍ以上離さなければならなくなる。
【００３０】
また、塗料の吐出圧は、０．０３ＭＰａ〜０．１５ＭＰａの範囲内とし、０．０５〜０．１ＭＰａの範囲内がより好ましい。なぜならば、吐出圧が低いと吐出量が少なくなり、吐出圧が高いと吐出量が多くなるからである。これらの吐出圧範囲であれば、好ましい吐出量を実現することができる。
【００３１】
そして、全てのノズルヘッドについて建築板との距離を広げる必要はなく、たとえば一部のノズルヘッドのみを高くし、それ以外は通常の高さとすれば、よりランダム感のある高意匠塗装を実現することができ、高くした部分のみがスパッタ塗装となるので、任意の位置でのスパッタ塗装が可能になる。
図６は、この出願の発明の建築板塗装装置の一実施形態を示したものである。
図６に示した実施形態では、並走する２枚の建築板（１）のそれぞれに対してインクジェット塗装機（２）が１台ずつ建築板（１）の搬送方向に沿って配置され、各インクジェット塗装機（２）は、建築板（１）の搬送方向の直交方向に並んだ複数のノズルヘッド（２１）を有しており、コンピュータ（３）によって各インクジェット塗装機（２）の制御が行われるようになっている。
【００３２】
この建築板塗装装置では、前述したように、塗装データにおけるパターン長が、塗装対象の建築板の板長よりも長く、パターン長Ｂ÷建築板長Ａの解が割り切れない数もしくは小数点第２位以下まである数に設定され、塗装データの途中で建築板（１）の塗装が終了したとき、次の建築板（１）の塗装を前回終了した塗装データの途中から続けて開始するように設定されている。また、各インクジェット塗装機（２）は、互いに異なる塗装データ（パターン長、パターンおよび塗料色）に基づいてインクジェット塗装を行うとともに、塗料の吐出時間および吐出ＯＦＦ時間が可変とされている。塗装データ、塗料の吐出時間および吐出ＯＦＦ時間の設定変更は、コンピュータ（３）にて行うことができる。
【００３３】
また、インクジェット塗装機（２）の各ノズルヘッド（２１）を回転可動式とし、コンピュータ（３）にてその制御を行うことにより、インクジェットノズルの配列が通常塗装用の直交配列状態および繊細塗装用の斜め配列状態に随時変更可能とされている。
【００３４】
さらに、各ノズルヘッド（２１）を上下可動式とし、コンピュータ（３）にてその制御を行うことにより、所望の距離（たとえば通常３０ｍｍ以下に対して５０ｍｍ以上、より好ましくは５０〜７０ｍｍ）が随時変更可能とされている。
【００３５】
なお、図６において、（４）は、建築板（１）の有無を検知することにより塗装のスタートタイミングを検出するためのセンサーであり、（５）は、洗浄溶剤を回収、再利用するための溶剤回収装置である。
【００３６】
もちろん、この出願の発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、建築板へのインクジェット塗装においてランダム感のある複雑な柄模様を有する高意匠塗装を実現することのできる、新しい建築板塗装方法および建築板塗装装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）〜（ｃ）は、各々、この出願の発明の建築板塗装方法を説明するための図である。
【図２】 （ａ）〜（ｄ）は、各々、この出願の発明の建築板塗装方法を説明するための別の図である。
【図３】 この出願の発明の建築板塗装方法を説明するための別の図である。
【図４】 （ａ）（ｂ）は、各々、この出願の発明の建築板塗装方法を説明するためのさらに別の図である。
【図５】 この出願の発明の建築板塗装方法を説明するためのさらに別の図である。
【図６】 この出願の発明の建築板塗装装置の一実施形態を例示した概略構成図である。
【符号の説明】
１ 建築板
２ インクジェット塗装機
２１ ノズルヘッド
３ コンピュータ
４ センサー
５ 溶剤回収装置

Claims (2)

1. 建築板の搬送方向に直交して並置された複数のノズルヘッドを有し、建築板の搬送方向に沿って配置された複数台のインクジェット塗装機を用いてインクジェット塗装を行う建築板塗装方法であって、塗装データにおけるパターン長が、塗装対象の建築板の板長よりも長く、パターン長Ｂ÷建築板長Ａの解が割り切れない数もしくは小数点第２位以下まである数に設定され、塗装データの途中で建築板の塗装が終了したとき、次の建築板の塗装を前回終了した塗装データの途中から続けて開始し、各インクジェット塗装機は、互いに異なる塗装データに基づいてインクジェット塗装を行い、各インクジェット塗装機において、塗料の吐出時間および吐出ＯＦＦ時間が可変とされ、塗装時にインクジェットノズルを建築板の搬送方向に対して斜めに傾けて配列させ、ノズルヘッドと建築板との距離がスパッタ塗装を実現し得る距離まで広げられることを特徴とする建築板塗装方法。
2. 建築板の搬送方向に直交して並置された複数のノズルヘッドを有し、建築板の搬送方向に沿って配置された複数台のインクジェット塗装機と各インクジェット塗装機を制御するコンピュータとを備えた建築板塗装装置であって、塗装データにおけるパターン長が、塗装対象の建築板の板長よりも長く、パターン長Ｂ÷建築板長Ａの解が割り切れない数もしくは小数点第２位以下まである数に設定され、塗装データの途中で建築板の塗装が終了したとき、次の建築板の塗装を前回終了した塗装データの途中から続けて開始するように設定され、各インクジェット塗装機は、互いに異なる塗装データに基づいてインクジェット塗装を行い、各インクジェット塗装機において、塗料の吐出時間および吐出ＯＦＦ時間が可変とされ、塗装時にインクジェットノズルを建築板の搬送方向に対して斜めに傾けて配列させ、ノズルヘッドと建築板との距離がスパッタ塗装を実現し得る距離まで広げられるように設定されていることを特徴とする建築板塗装装置。

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