JP4695493B2 - 塗装建築板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット式の塗装機を備える塗装装置を用いて塗装された塗装建築板の製造方法に関するものである。
セメント系外装板などの建築板に塗装を施すにあたっては、従来からスプレー塗装機、ロールコーター塗装機、フローコーター塗装機などを用いて、建築板の表面に塗料を塗布することによって行なうのが一般的である。しかしこのようなスプレー、ロールコート、フローコートなどでは、複雑な柄模様に塗装を施すことが難しく、特に外装板のように不規則な凹凸を設けた建築板に塗装を施すことは困難である。一方、凸版や凹版などの印刷ロールを用いて塗装することも行なわれているが、この場合には同じ柄模様が繰り返して表れる塗装になって、単調な模様になり易く、また塗装する柄模様を変更する場合には印刷ロールを取り替える必要があって、建築板ごとに異なる模様を塗装することはできない。
そこで最近、インクジェットプリンターを塗装機として用い、建築板を送りながら、このインクジェット式の塗装機のノズルから塗料を噴射させることによって、建築板の表面を塗装することが提案されている(例えば特許文献1等参照)。
インクジェット式の塗装機では噴射ノズルから噴射させた塗料で、建築板の表面に対して非接触で塗装を行なうことができるものであり、また噴射ノズルからの塗料の噴射を制御することによって、建築板の任意の位置に任意の柄模様となるように塗料を噴射することができるものであり、表面に凹凸を有する建築板に複雑な柄模様で塗装を行なうことができるものである。特に、噴射ノズルから塗料を噴射する制御は、インクジェット式塗装機に供給される建築板ごとに設定することが可能であるので、建築板ごとに異なる模様を塗装することも可能になるものである。
ここで、インクジェット式塗装機を用いてフルカラーで塗装を行なう場合、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4種類の塗料を噴射し、4色のドットの集合によって色表現が行なわれるものであり、このため、噴射ノズル4を設けた塗装ヘッド3として、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4種類の各塗料をそれぞれ噴射する4種類の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kが用いられる。そして図9に示すように、建築板1を送る方向に沿ってこの4種類の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを配列することによって、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kから建築板1にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各塗料を順に噴射し、フルカラーで塗装を行なうようにしている。この図9のインクジェット式塗装機には、塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを一組として、二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを平行に二列設けるようにしてあり、各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kでそれぞれ建築板1の塗装を行なうことができるようにしてある。
このように建築板1にフルカラーで塗装を行なうにあたって、建築板1としては、幅の狭い建築板1aと、この幅狭の建築板1aの約2倍の幅が広い建築板1bとがある。そして図9(a)のように各列の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kでそれぞれ幅の狭い建築板1aの塗装を行なうのであるが、幅の広い建築板1bは図9(b)のように二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの間に跨らせた状態に配置して送り、二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kからそれぞれ塗料を噴射させることによって、幅広の建築板1bの塗装を行なうことも可能になる。
特開2005−74686号公報
上記のように二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを備えたインクジェット式塗装機を用いて建築板1を塗装するにあたって、各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kはそれぞれ、幅の狭い建築板1aを塗装するのに適した位置に配置されている。すなわち、幅狭の建築板1aの一方の側端を基準にして位置決めをした状態で、この建築板1aを塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの下方に送って通過させることによって、塗装ヘッド3c,3m,3y,3kから噴射された塗料を幅狭の建築板1aの幅方向の所定の位置に塗着させるように、塗装ヘッド3c,3m,3y,3kは配置されている。
このように各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kは幅狭の建築板1aが搬送される位置に適合するように配置されているので、隣合う組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kは相互にやや離れた位置に配置されることになり、隣合う組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kおいて各対向する側の端部に設けられた噴射ノズル4は、図9のDの距離で離れた位置にある。
従って、幅の広い建築板1bを二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの間に跨らせるように配置して送り、二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kからそれぞれ塗料を噴射させて、幅広の建築板1bの塗装を行なう場合、建築板1bの幅方向の中央部に塗料を塗着させることができなくなり、建築板1bの幅方向の中央部に塗装が途切れる部分が生じるものであり、塗装の品質に問題が生じるものであった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、幅狭の建築板と幅広の建築板のいずれの建築板にも品質の高い塗装を行なうことができる塗装装置を用いて、隣合う塗装ヘッドで施される塗装の領域の境界が目立つことがないように塗装することができる幅広の塗装建築板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板の製造方法は、建築板1の送り方向に一列に配置されるフルカラー印刷用の異なる色の塗料を噴射する複数の塗装ヘッド3を一組として、インクジェット式塗装機2に複数組の塗装ヘッド3を平行な複数列に配置して設け、各組の塗装ヘッド3をそれぞれ建築板1の送り方向と垂直な方向で位置調整自在に形成し、建築板1を複数組の塗装ヘッド3間に跨らせた状態で送ってこの複数組の塗装ヘッド3から噴射される塗料でフルカラー塗装する塗装装置を用いて、表面にフルカラー塗装が施され塗装建築板の製造方法であって、この建築板1の表面にはその送り方向に沿った目地溝5が、隣合う組の塗装ヘッド3の各対向する側の端部位置において凹設されていることを特徴とするものである。
数組の各塗装ヘッド3をそれぞれ建築板1の送り方向と垂直な方向で位置調整自在に形成することによって、幅狭の建築板1aを塗装する場合と、幅広の建築板1bを塗装する場合に応じて、建築板1の位置に対する各組の各塗装ヘッド3の位置を調整することができるものであり、幅広の建築板1bを塗装する場合においては隣合う組の塗装ヘッド3を近付ける方向に位置調整することによって、塗装することができない部分が生じることなく塗装を行なうことができ、幅狭の建築板1aは勿論、幅広の建築板1bにも品質の高い塗装を行なうことができるものである。
た、建築板1の表面にその送り方向に沿った目地溝5を、隣合う組の塗装ヘッド3の各対向する側の端部の位置において凹設しているので、隣合う組の各塗装ヘッド3で塗装される境界部分に多少の位置ずれがあっても、この位置ずれを目地溝5で目立たないようにすることができるものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
塗装装置は図5に概略構成を示すように、噴射ノズル4を設けた塗装ヘッド3、塗装ヘッド3の噴射ノズル4に塗料を供給する塗料供給タンク11、噴射ノズル4からの塗料の噴射を制御する塗装制御システム12などを設けたインクジェット式塗装機2と、建築板1を搬送するコンベア14とを備えて形成されるものである。
塗装ヘッド3はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の塗料を噴射する4種類の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kから形成してあり、フルカラー印刷による塗装を行なうことができるようにしてある。塗料供給タンク11も同様に4種類のものからなるものであり、シアンの塗料を供給する塗料供給タンク11cは塗装ヘッド3cに、マゼンタの塗料を供給する塗料供給タンク11mは塗装ヘッド3mに、イエローの塗料を供給する塗料供給タンク11yは塗装ヘッド3yに、ブラックの塗料を供給する塗料供給タンク11kは塗装ヘッド3kにそれぞれ接続してある。噴射ノズル4は各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの下面に開口させて設けてあり、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kはインクジェット塗装機2の下面に配置して設けてある。
そして図3及び図4に示すように各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kはコンベア14で搬送される建築板1の送り方向に沿って配列してあり、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kは建築板1と平行で且つ建築板1の送り方向に対して垂直な方向に長い、すなわちコンベア14を幅方向に横切る長いラインヘッドとして形成されるものである。これらの各塗装ヘッド3には図6のように複数(例えば30個)の単体ヘッド16が、塗装ヘッド3の長手方向に一列に配列して取り付けてある。単体ヘッド16は下面形状が矩形に形成してあり、単体ヘッド16の下面に開口して多数の噴射ノズル4が形成してある。噴射ノズル4は所定の一定間隔で単体ヘッド16の長手方向に配列されるものであり、図7の実施の形態では噴射ノズル4は単体ヘッド16に4列設けるようにしてある。このように噴射ノズル4を設けた単体ヘッド16を塗装ヘッド3にその長手方向に複数取り付けることによって、塗装ヘッド3の長手方向に配列されるように多数の噴射ノズル4を塗装ヘッド3に設けることができるものである。ここで、単体ヘッド16はその長手方向を建築板1の送り方向に対して所定角度で傾斜させた状態で塗装ヘッド3に取り付けてあり、このように単体ヘッド16を傾斜させることで建築板1の送り方向に対して垂直な方向(建築板1の幅方向)で隣合う噴射ノズル4のピッチを小さくして、高密度のdpiで塗装を行なうことができるようにしてある。
この4種類の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kは所定の一定間隔で、建築板1の送り方向と平行な一列に配列されるが、本発明では、塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを一組として、複数組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを平行な複数列配置でインクジェット式塗装機2に設けるものであり、図1〜4の実施の形態では、二組の各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを平行な2列に配置して設けるようにしてある。
ここで、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kにおいて、噴射ノズル4は上記のように、建築板1の送り方向に対して垂直な方向、すなわち建築板1の幅方向に配列して、微小の一定ピッチで多数設けられているが、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの端部いっぱいにまでは噴射ノズル4を設けることができないので、隣合う二組の各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを建築板1の幅方向の一直線上に配置すると、隣合う二組の各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kをいくら接近させても、建築板1の幅方向で隣合う各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの対向する側の端部において、噴射ノズル4のピッチが途切れる部分ができる。このため図3のように、一方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを配列した後方に、他方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを配列するように、二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを建築板1の送り方向の前後にずらした位置に設けるようにしてある。
また、各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kはそれぞれ建築板1と平行で且つ建築板1の送り方向に対して垂直な方向で、すなわちコンベア14を幅方向に横切る方向で位置調整自在にしてある。各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kはレール(図示省略)などに沿って前進後退するように移動自在にしてあり、図1に示すように、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kには位置制御用サーボモーターなどで形成されるモーター32が駆動機構33と作動ロッド34を介して接続してある。そしてモーター32の回転運動を往復直線運動に駆動機構33で変換して作動ロッド34を前進・後退させ、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを前進あるいは後退移動させることによって、建築板1の送り方向と垂直な方向で各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの位置調整をすることができるようにしてある。
一方、塗装制御システム12は、各種のCPU、ROM、RAM等から構成されるものであり、塗装データ作成部、塗装制御部、噴射ノズル制御部等を備えて形成してある。塗装データ作成部は、原画をスキャナ等して得た色柄パターンのデータを入力して保存するものであり、塗装制御部は、塗装を行なう建築板1に応じた色柄パターンのデータを塗装データ作成部から取り出し、この色柄パターンのデータに基づいて、噴射ノズル制御部に制御信号を出力するものである。また噴射ノズル制御部は塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの各噴射ノズル4に接続してあり、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4c,3m,3y,3kを制御するものである。各噴射ノズル4は例えばピエゾ制御方式によりノズルが開閉されるようになっており、噴射ノズル制御部で各噴射ノズル4の開閉を制御することによって、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各塗料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なうことができるものである。
コンベア14はインクジェット式塗装機2の下側に配置されるものであり、図1〜図4のようにローラーコンベア18とベルトコンベア19とから形成してある。ローラーコンベア18はインクジェット式塗装機2に建築板1を導入する前方位置に配置してあり、ベルトコンベア19はローラーコンベア18に続いて、インクジェット式塗装機2の直下位置と、インクジェット式塗装機2から建築板1を導出する後方位置とにかけて配置してある。
ローラーコンベア18は多数本のローラー27を列設して形成されるものであり、このローラー27は二列に配置された塗装ヘッド3c,3m,3y,3kに跨る長さに形成されるものである。またベルトコンベア19は二組の各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kに対応して二列に設けられるものである。そしてローラーコンベア18の各ローラー27は、建築板1を搬送する方向に対して一方の端部が前側に他方の端部が後側に位置するように傾斜させてあり、各ローラー27間において、ローラー27の後傾する側の端部の位置と、ローラー27の長手方向の中央部位置とにそれぞれ、ローラー27より上方に突出する位置決めピン28が立設してある。ローラー27の中央部に配置される位置決めピン28は、広幅の建築板1bを塗装する際にローラー27の下方へ引っ込むように上下動されるものである。このようにローラー27を傾斜させることによって、ローラーコンベア18上を搬送される建築板1は、ローラー27の傾斜によってローラー27の後傾する側に寄って、その側端縁が位置決めピン28に当接しながら送られることになり、建築板1をその幅方向での位置決めをした状態でベルトコンベア19上に移行させることができるものである。
しかして、上記のように形成される塗装装置を用いてセメント系板など窯業系の建築板1の表面に塗装を行なうにあたっては、まず建築板1をコンベア14のローラーコンベア18に供給する。
ここで、建築板1として幅が狭い(例えば幅約45cm)建築板1aを用いる場合は、図1(a)のように二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kのうち一方の組に対応する位置において建築板1aをローラーコンベア18に供給するものである。勿論、二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの両方を用いて2枚の建築板1aの塗装を同時に行なう場合には、各組に対応する位置においてそれぞれ建築板1aをローラーコンベア18に供給するものである。建築板1aはローラーコンベア18上を搬送される間に既述のようにして、ローラー27の中央部あるいは端部に配置される位置決めピン28で幅方向の位置決めがされるものであり、そしてこの位置決めされた位置で、2本のベルトコンベア19のうち一方のベルトコンベア19に移行して、インクジェット式塗装機2の下を通過する。このように建築板1aをベルトコンベア19で送りながら、既述のようにして建築板1の表面にインクジェット式塗装機2の一列の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの噴射ノズル4から塗料を噴射させ、建築板1aの表面を塗装することができるものである。このようにして塗装された建築板1aはベルトコンベア19の終端部へと送られ、次工程に搬出される。
このように幅狭の建築板1aを塗装する場合、各建築板1aが幅方向で位置決めされた位置に適合するように、モーター32を駆動して各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの位置調整を行なうものであり、建築板1aの幅方向の所定の正確な位置に各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kで塗装を行なうことができるものである。
次に、建築板1として幅が広い(例えば幅約90cm)建築板1bを用いる場合は、図1(b)に示すように、二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kに跨る位置で建築板1bをローラーコンベア18に供給する。このとき、ローラー27の中央部に配置される位置決めピン28は下方へ引っ込んでおり、建築板1bがローラーコンベア18上を搬送される間に既述のようにして、端部に配置される位置決めピン28で建築板1bの幅方向の位置決めがなされる。ここで、建築板1bの位置決めは、ローラー27の傾斜の作用の他に、シリンダー装置29などで作動されるプッシャー30を用い、プッシャー30で建築板1bの一方の側端部を押えて位置決めピン28に建築板1bの他方の端部を当接させるようにして、行なうようにしてもよい。
そしてこの位置決めされた位置で、幅広の建築板1bは2本のベルトコンベア19に跨った状態でベルトコンベア19上に移行し、インクジェット式塗装機2の二組二列の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの下を通過する。このように建築板1bをベルトコンベア19で送りながら、二列の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの噴射ノズル4から塗料を噴射させることによって、建築板1bの表面を塗装することができるものである。このようにして塗装された建築板1aはベルトコンベア19の終端部へと送られ、次工程に搬出される。
このように幅広の建築板1bを塗装する場合、建築板1bが幅方向で位置決めされた位置に適合するように、モーター32を駆動して二列の各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの位置調整を行なうものである。例えば、図1の実施の形態の場合、幅広の建築板1bはローラー27の端部側の位置決めピン28を基準にして位置決めされるため、建築板1の搬送方向に向かって右側(図の下側)の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kはそのままの状態で、建築板1の搬送方向に向かって左側(図の上側)の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを前進させ、二列の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kが近付く位置になるようにして位置調整を行なうものである。
ここで既述のように、各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kにおいて、噴射ノズル4は建築板1の送り方向に対して垂直な方向、すなわち建築板1の幅方向に多数配列して、微小の一定ピッチで多数設けられている。そして図8に示すように、建築板1の幅方向で隣合う二組の各塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの対向する側の端部において、一方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの最端部の噴射ノズル4と他方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの最端部の噴射ノズル4との間の間隔Pが、噴射ノズル4のピッチと同じになるように、各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの端部同士を建築板1の幅方向で重複させて、二列の各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの位置調整を行なうものである。このように塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの位置調整を行なうことによって、平行に配列された二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを用いて、建築板1bの幅方向の中央部に塗装が途切れる部分が生じることなく、幅広の建築板1bに高い品質で塗装を行なうことができるものである。
図2は本発明の実施の形態を示すものであり、幅広の建築板1bとして図2(b)に示すように、塗装を施す表面に目地溝5を凹設したものを用いるものである。この目地溝5は建築板1bの幅方向の中央部において、建築板1bをコンベア14で送る方向の全長に亘って形成してある。従って図2(a)に示すように、上記のように二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを用いて幅広の建築板1bに塗装を施す際に、隣合う組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの各対向する側の端部に対応する位置に、目地溝5は設けられているものであり、この目地溝5を設けた幅広の建築板1bをコンベア14で送りながら二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kで塗装を行なうと、各組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの対向する側の端部の噴射ノズル4から噴射される塗料のドットで目地溝5内の塗装が行なわれることになる。
ここで、上記のように二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kは建築板1の送り方向の前後にずらした位置に設けられているので、広幅の建築板1bを塗装する際には、先ず前に位置する組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kで建築板1bの幅方向の半分に塗装を行なった後、後ろに位置する組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kで建築板1bの幅方向の残りの半分に塗装を行なうことになるが、建築板1bを搬送する際に建築板1bが傾いたり蛇行したりすることによって、また前に位置する組と後ろに位置する組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kによる塗料の噴射のタイミングの時間的ずれによって、一方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの端部の噴射ノズル4から噴射される塗料のドットと、他方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの端部の噴射ノズル4から噴射される塗料のドットとが位置ずれし易い。このため、一方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kによって塗装された領域と一方の組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kによって塗装された領域との境界に筋Lが入り易い。
そして上記のように目地溝5を設けた幅広の建築板1bに塗装を施すにあたって、この隣合う塗装ヘッド3c,3m,3y,3kの対向する側の端部において生じるこの筋Lは、目地溝5内に形成されるものである。この筋Lが建築板1bの表面に露出して形成されると、目立つことになって、塗装の品質に大きな影響を与えるが、目地溝5に筋Lが形成されても目地溝5に隠れて筋Lは目立たず、塗装の品質がこの筋Lで低下することを防ぐことができるものである。
尚、上記の各実施の形態では、二組の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを設けたインクジェット式塗装機2について説明したが、三組あるいはそれ以上の塗装ヘッド3c,3m,3y,3kを平行に配置して設けたインクジェット式塗装機2においても、本発明は上記と同様にして適用することができるものである。
幅狭と幅広の建築板の塗装を示すものであり、(a)(b)はそれぞれ平面図である。 本発明の実施の形態の一例を示すものであり、(a)は平面図、(b)は塗装した建築板の一部の斜視図である。 塗装装置の全体を示す平面図である。 塗装装置の全体を示す正面図である。 同上のインクジェット式塗装機の概略構成を示す図である。 同上の塗装ヘッドの拡大した下面図である。 同上の単体ヘッドのさらに拡大した下面図である。 同上の塗装ヘッドの配置を示す概略平面図である。 従来例の塗装ヘッドの配置を示すのものであり、(a)(b)はそれぞれ概略平面図である。
符号の説明
1 建築板
2 インクジェット式塗装機
3 塗装ヘッド
4 噴射ノズル
5 凹溝

Claims (1)

  1. 建築板の送り方向に一列に配置されるフルカラー印刷用の異なる色の塗料を噴射する複数の塗装ヘッドを一組として、インクジェット式塗装機に複数組の塗装ヘッドを平行な複数列に配置して設け、各組の塗装ヘッドをそれぞれ建築板の送り方向と垂直な方向で位置調整自在に形成し、建築板を複数組の塗装ヘッド間に跨らせた状態で送ってこの複数組の塗装ヘッドから噴射される塗料でフルカラー塗装する塗装装置を用いて、表面にフルカラー塗装が施され塗装建築板の製造方法であって、この建築板の表面にはその送り方向に沿った目地溝が、隣合う組の塗装ヘッドの各対向する側の端部位置において凹設されていることを特徴とする塗装建築板の製造方法
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