JP4820168B2

JP4820168B2 - 建築板の塗装装置

Info

Publication number: JP4820168B2
Application number: JP2005379725A
Authority: JP
Inventors: 日出夫斉藤; 善紀萩本; 圭一山田
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP2007175664A

Description

本発明は、外壁材等の建築板をインクジェット方式で塗装する建築板の塗装装置に関するものである。

従来より、外壁材等の建築板１の美観を高めるために、建築板１の表面にフルカラーで印刷することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。このような印刷を行うにあたっては、図６に示すように、建築板１を一方向（矢印Ａの方向）に搬送する搬送手段２と、インク３を噴射するインクノズル４を設けて形成される塗装ヘッド５とを具備する塗装装置が用いられており、前記搬送手段２によって建築板１を搬送しながら前記塗装ヘッド５によってインクジェット方式で塗装するようにしている。このように、従来の塗装装置では、建築板１を搬送しながら塗装するようにしているので、フルカラーで印刷された建築板１の生産効率を高めることができるものである。

しかし、塗装ヘッド５の下側を通過する前に建築板１に行う乾燥工程などのために、建築板１が反ったり捻れたりして変形している場合があり、これにより、インクノズル４と建築板１の間隔が変化して所定の位置にインク３が噴射されず、所望の柄や模様が形成されなくなって意匠が不鮮明になるという問題があった。また、建築板１の反りや捻れにより建築板１がインクノズル４に衝突してインクノズル４を破損したり、多数枚の建築板１に連続して搬送しながらインクジェット塗装することができず、連続生産性が低下したりすることがあった。
特開２００５−７４６８６号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、所望の柄や模様を形成することができて意匠が不鮮明になることがなく、また、インクノズルが破損したり連続生産性が低下したりするのを防止することができる建築板の塗装装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る建築板の塗装装置は、建築板１を一方向に搬送する搬送手段２と、インク３を噴射するインクノズル４を設けて形成される塗装ヘッド５とを具備し、前記搬送手段２によって建築板１を搬送しながら前記塗装ヘッド５によってインクジェット方式で塗装するようにした建築板１の塗装装置において、建築板１の反りや捻れを矯正するための矯正手段６を備え、前記矯正手段６として、上面に開口する吸引口７を設けたキャリアプレート８と、前記搬送手段２で搬送される前記キャリアプレート８と接続して前記吸引口７を通じて前記キャリアプレート８上の前記建築板１に吸引作用を及ぼすための減圧筒９とを備えて成ることを特徴とするものである。

本発明によれば、反りや捻れを矯正手段６で矯正した状態の建築板１を搬送手段２で搬送しながらインクジェットにより塗装することができ、建築板１の反りや捻れを原因とするインクノズル４と建築板１の間隔の変化が発生しないようにすることができるものである。従って、建築板１の所定の位置にインク３を噴射することができて、所望の柄や模様を形成することができて意匠が不鮮明にならないようにすることができるものであり、また、建築板１がインクノズル４に衝突することがなくなって、インクノズル４が破損したり連続生産性が低下したりするのを防止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。

図１、２は、建築板の塗装装置の参考の実施形態を示しており、一方向に建築板１を搬送する搬送手段２と、搬送手段２の上方に配設され建築板１の塗装面である上面に対してインクを噴射する塗装ヘッド５を塗装手段として有するものであって、塗装面を建築板１の幅方向（建築板１の搬送方向Ａと直交する方向）の全長に亘ってインクジェット方式で塗装するものである。塗装ヘッド５としては例えばラインヘッドを用いることができる。

建築板１としては、セメント成分を固形分として含有する原料スラリーを抄造、押出しまたは注型し、成形、前養生し、オートクレーブ養生することにより得られる窯業系の無機質板を例示することができる。このとき、原料スラリーの組成や、抄造、押出しまたは注型の条件、成形条件、前養生、オートクレーブ養生などの条件は特に限定されず、無機質板の製造において通常用いられる組成や条件を適用すればよい。また、建築板１の塗装面（上面）にはインクジェットのインクが定着しやすいように、受理層（受容層）を形成することができる。さらに、建築板１の表面には溝などを設けて凹凸に形成してもよい。

搬送手段２は、一対の回転軸４０に孔あきベルト１１を無端ループ状に掛架して形成されるものである。孔あきベルト１１には全面に亘って厚み方向に貫通する多数個の貫通孔１１ａが形成されている。このような孔あきベルト１１を用いることによって、後述のような矯正手段６による吸引作用を孔あきベルト１１の上に載置した建築板１に及ぼすことができる。また、貫通孔１１ａは孔あきベルト１１の幅方向（進行方向と直交する方向）の中央部よりも端部の方に密に設けるのが好ましい。建築板１の反りや捻れは建築板１の周端部で発生することが多く、孔あきベルト１１の幅方向の端部に貫通孔１１ａを密に設けると、建築板１の反りや捻れを矯正しやすくなるものである。尚、孔あきベルト１１の端部とは孔あきベルト１１の端面から３〜１５ｍｍ幅の部分をいう。

上記参考の実施形態では、フルカラー塗装が可能な塗装装置を例示しており、塗装手段としては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のインクをそれぞれ噴射する４台の塗装ヘッド５を有している（図１、２では左端から順にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）。各塗装ヘッド５は、それぞれ多数のノズルを有したノズルアレイ（図示せず）を備え、各色のインクをノズルアレイに供給するインクタンク（図示せず）に接続された構成を有する。ノズルアレイは、ピエゾ素子（図示せず）を使用してインクの液滴を各ノズルから噴射するものである。また、ノズルアレイにはインクの噴射の制御を行うノズル制御手段（図示せず）が接続されており、ノズル制御手段は、塗装のデザインのデータを有した塗装制御手段（図示せず）からのノズル制御信号を受けてインクを噴射させるものである。尚、上記のようなピエゾ制御方式の他に、光熱交換素子にレーザー光を照射して制御する方式によりインクの噴射を行ったり噴射を停止したりするノズルアレイを用いても良い。

矯正手段６は真空・減圧ポンプ（図示省略）と、これに接続される複数個の真空・減圧ボックス２２ａとで形成されており、搬送手段２の下方に配設されている。すなわち、真空・減圧ボックス２２ａは、搬送手段２の孔あきベルト１１の回転軸４０よりも上側に位置する部分の下面に近接して設けられており、これにより、貫通孔１１ａを通じて孔あきベルト１１の上に載置して搬送している建築板１を孔あきベルト１１側に吸引することができるものである。

また、上記塗装装置には送風手段２１が設けられている。送風手段２１は帯電防止用気流２０の発生源（図示省略）と接続された送風ダクト２１ａで形成されており、この送風ダクト２１ａは塗装ヘッド５の上方に配置されている。送風ダクト２１ａの下面には複数本のスリット状の送風口２１ｂが形成されており、送風口２１ｂから強制的に帯電防止用気流２０が下方に向って噴出するように形成されている。送風ダクト２１ａは建築板１の搬送方向Ａと同方向に並べられた全ての塗装ヘッド５、５・・・の上方を覆うように配置されており、複数本の送風口２１ｂは建築板１の搬送方向Ａと同方向に並べて設けられている。送風口２１ｂから吹き出される帯電防止用気流２０は、一般的な帯電防止に用いられる正負のイオン気流（正負の各種イオンを含む空気）でよい。例えば、除電器との距離が３００ｍｍの場合で、＋２０００Ｖを＋２０Ｖに除電する時間が１〜２秒程度のイオン気流が用いられる。そのような帯電防止用気流２０の発生源としては、市販のイオナイザー等を用いることができる。

以下に、上述した塗装装置の動作を説明する。

まず、建築板１をその厚み方向の一面である塗装面を上側にして孔あきベルト１１に載置する。この後、建築板１を孔あきベルト１１の進行により矢印Ａの方向に搬送し、塗装ヘッド５の下側を通過させることによって、塗装ヘッド５のインクノズル４から下方の建築板１に向って噴出されるインクで建築板１をインクジェット方式で塗装するものである。また、帯電防止用気流２０は上記のような塗装を行っている間に送風口２１ｂから常時吹き出すことができる。

そして、上記塗装装置では、搬送手段２により建築板１を搬送している間、矯正手段６により建築板１の反りや捻れを矯正するものである。すなわち、建築板１は搬送手段２の孔あきベルト１１上に載せて搬送されるが、孔あきベルト１１上に載せられている間、建築板１には矯正手段６の真空・減圧ポンプによる吸引作用が真空・減圧ボックス２２ａ及び貫通孔１１ａを通じて及ぶことになり、この吸引作用により建築板１が孔あきベルト１１に引きつけられて反りや捻れのないフラットな状態に矯正されるものである。従って、建築板１はフラットな状態を維持したまま塗装ヘッド５の下側を通過するものであり、これにより、インクノズル４と建築板１の間隔が一枚の建築板１の局所あるいは多数枚の建築板１、１・・・の各々で変化しないようにすることができる。従って、インクジェット塗装により所望の柄や模様を形成することができて意匠が不鮮明にならないようにすることができると共に建築板１がインクノズル４に衝突することがなくなって、インクノズル４が破損したり連続生産性が低下したりするのを防止することができる。さらに、矯正手段６による吸引作用により建築板１が搬送時の振動等で位置ずれを起さないようにすることができる。また、矯正手段６による吸引作用により、建築板１で塞がれていない貫通孔１１ａから孔あきベルト１１の上側空間に排気作用を及ぼすことができ、建築板１の上側から下側に向って一定の気流を発生させることができるものであり、これにより、インクノズル４から噴射されたインク３が建築板１の搬送で発生する空気の乱れの影響を受けることが少なくなるものであり、安定して鮮明な柄模様の塗装（印刷）を行うことができるものである。

尚、上記塗装装置における吸引作用の大きさは、建築板１の厚みや反りの程度などに応じて適宜設定可能であるが、例えば、０．５〜１０ｋＰａとすることができる。

図３には、本発明の実施の形態を示す。この実施の形態の塗装装置では、搬送手段２として上記と同様のベルトコンベアを用いているが、ベルト２ａとしては貫通孔が開いていない通常のものが用いられている。また、矯正手段６としては、真空・減圧ポンプと真空・減圧ボックス２２ａの代わりに、真空・減圧ポンプ（図示省略）とキャリアプレート８と減圧筒９とを備えて形成されている。これらの相違点以外は上記図１、２に示す参考の実施形態と同様である。

図４に示すように、キャリアプレート８は内部を吸引空間１０として形成した中空の板状体であって、キャリアプレート８の上面には吸引空間１０に連通する多数個の吸引口７が設けられている。上記吸引空間１０には複数本の補強リブ１２が設けられており、キャリアプレート８を厚み方向（上下方向）で支持している。また、キャリアプレート８の一側面には接続管１３が突設されており、その内部は吸引空間１０と連通している。接続管１３は、図３に示すように、キャリアプレート８の前後方向（搬送方向と平行な方向）の略全長に亘って形成されており、また、接続管１３は四角筒状（四角柱状の筒体形状）に形成されている。

減圧筒９は搬送手段２の直ぐ側方でベルト２ａよりもやや上側に配置されている（図３においては減圧筒９は図示省略）。また、減圧筒９は搬送手段２による建築板１の搬送方向とほぼ平行に長い筒体であって、その一端は閉塞されていると共に他端は真空・減圧ポンプに接続されている。また、減圧筒９は搬送手段２の全長とほぼ同じ長さを有するものである。図４（ａ）に示すように、減圧筒９にはベルト２ａの上面の方に向いて開口する差込み口１５が全長に亘って形成されている。また、差込み口１５にはその全長を閉塞するようにして一対の閉塞材１６が取り付けられている。閉塞材１６はゴムなどの弾性体でヒレのような形状に形成されており、一方の閉塞材１６は差込み口１５の上端縁部から垂れるように設けられていると共に他方の閉塞材１６は差込み口１５の下端縁部から立ち上がるように設けられている。また、上側の閉塞材１６の下端と下側の閉塞材１６の上端とが隙間なく弾性的にやや変形しながら接触している。そして、図４（ｂ）に示すように、上側の閉塞材１６の下端と下側の閉塞材１６の上端との間を通して差込み口１５にキャリアプレート８の接続管１３を差し込むことによって、減圧筒９にキャリアプレート８を接続することができる。このとき、差込み口１５に差し込まれた接続管１３の周面には、上側の閉塞材１６の下端と下側の閉塞材１６の上端とが弾性的にやや変形しながら接触しているために、閉塞材１６、１６と接続管１３の間には大きな隙間は形成されない。また、差込み口１５に差し込まれた接続管１３の周面に上側の閉塞材１６の下端と下側の閉塞材１６の上端とが弾性的にやや変形しながら接触した状態を維持しつつ、接続管１３は差込み口１５に沿って移動可能であり、従って、キャリアプレート８は減圧筒９と接続した状態を維持しながら減圧筒９に沿って移動自在に形成されている。

尚、図４（ａ）（ｂ）には接続管１３を四角筒状に形成した場合について説明したが、これに限らず、例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すように、接続管１３は円筒状に形成することができる。また、この場合、複数の接続管１３はキャリアプレート８の前後方向に並べて設けることができる。

そして、この実施の形態の塗装装置では、以下のようにして建築板１にインクジェット方式の塗装を行うものである。まず、キャリアプレート８をベルト２ａの上に載置すると共にこのキャリアプレート８の接続管１３を上記のようにして減圧筒９と接続することによって、キャリアプレート８を搬送手段２にセットする。次に、搬送手段２にセットしたキャリアプレート８の上に建築板１をその厚み方向の一面である塗装面を上側にして載置する。次に、矯正手段６の真空・減圧ポンプを作動させることにより、減圧筒９とキャリアプレート８の吸引空間１０及び吸引口７を通じて真空・減圧ポンプによる吸引作用を建築板１に及ぼし、この吸引作用により建築板１をキャリアプレート８の上面に引きつけて反りや捻れのないフラットな状態に矯正する。この後、キャリアプレート８とともに建築板１をベルト２ａの進行により矢印Ａの方向に搬送し、塗装ヘッド５の下側を通過させることによって、塗装ヘッド５のインクノズル４から下方の建築板１に向って噴出されるインクで建築板１をインクジェット方式で塗装するものである。

ここで、上記のように減圧筒９は搬送手段２の全長とほぼ同じ長さを有するものであって、キャリアプレート８は減圧筒９と接続した状態を維持しながら減圧筒９に沿ってベルト２ａにより移動するものである。従って、搬送手段２により建築板１を搬送している間、矯正手段６により建築板１の反りや捻れを矯正することができ、建築板１はフラットな状態を維持したまま塗装ヘッド５の下側を通過するものであり、これにより、インクノズル４と建築板１の間隔が一枚の建築板１の局所あるいは多数枚の建築板１、１…の各々で変化しないようにすることができる。よって、インクジェット塗装により所望の柄や模様を形成することができて意匠が不鮮明にならないようにすることができると共に建築板１がインクノズル４に衝突することがなくなって、インクノズル４が破損したり連続生産性が低下したりするのを防止することができる。さらに、矯正手段６による吸引作用により建築板１が搬送時の振動等で位置ずれを起さないようにすることができる。

参考の実施形態の一例を示し、一部が破断した概略の斜視図である。同上の概略の側面図である。本発明の実施の形態の一例を示す概略の側面図である。（ａ）は同上の概略の断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図である。（ａ）（ｂ）は同上の一部の概略の断面図である。従来例を示す概略の断面図である。

符号の説明

１建築板
２搬送手段
３インク
４インクノズル
５塗装ヘッド
６矯正手段
１１孔あきベルト
１１ａ貫通孔
２２ａ真空・減圧ボックス

Claims

建築板を一方向に搬送する搬送手段と、インクを噴射するインクノズルを設けて形成される塗装ヘッドとを具備し、前記搬送手段によって前記建築板を搬送しながら前記塗装ヘッドによってインクジェット方式で塗装するようにした建築板の塗装装置において、前記建築板の反りや捻れを矯正するための矯正手段を備え、前記矯正手段として、上面に開口する吸引口を設けたキャリアプレートと、前記搬送手段で搬送される前記キャリアプレートと接続して前記吸引口を通じて前記キャリアプレート上の前記建築板に吸引作用を及ぼすための減圧筒とを備えて成ることを特徴とする建築板の塗装装置。