JPH0241786A - デザインのための模様焼付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エフステリア・デザイン、インテリア・デザ
イン、あるいはインダストリアルφデザインのために、
レーザ処理技術を利用して模様の焼付けを行う方法に関
するものである。

［従来の技術］ 社会・経済が消費型への傾斜を深めるなかで、デザイン
は益々ビジネスとの結びつきを強めている。商業空間は
拡大しつつあるだけでなく、新しい感覚を求めており、
工業製品は差別化を求めている。この状況のなかで、エ
フステリア、インテリア、及び工業製品の開発では、新
しい表面感覚の創成が現代の課題になっている。このた
め、デザイン向は素材においては、現代技術を利用した
表面開発が重要視されつつある。

従来、エフステリア、インテリア、あるいは工業製品の
開発に際し、窯業における模様付は技術を用いて陶磁器
、ガラス、ホウロウ等の表面に色模様を焼付けるには、 ■　素焼物の表面に、うわぐすり下顔料により下絵を焼
付けした後、うわぐすりを施し、これを窯に装入して本
焼きする方法。

■　先に、素焼物に、うわぐすりをかけて本焼きした物
の表面に、比較的低い温度で溶けるフラックスに着色剤
を加えた低火度色ぐすりを用いて絵伺けをし、これを窯
に装入して低温度で焼く方法。

などが用いられている。

なお、その他の被処理体についてもこれと実質的に同じ
処理が行われ、即ち、被処理体表面に絵利けした後、被
処理体そのものを窯に装入して高温にし、絵イづけ部を
被処理体表面に焼きイづけている。

このような従来の模様付は技術においては、絵イ・ｊけ
部を焼付けるのにバルクごと窯で焼いて発色さぜるので 模様の高速度創成ができない、 長時間のバルク熱処理が必要のため、自由度が少なく、
例えば、微細な多色模様の創成や重ね焼きが困難である
、 金属、ガラスなど、比較的低融点物に対１７ては、模様
の創成方法が制限される、 被処理体の寸法が窯の制限を受け、被処理体の窯への搬
入、搬出という面倒な作業が必要である、 窯という熱容量の大きい装置を高温度で使用する必要が
あり、それによってバルクごと加熱するため、必要ニネ
ルギが大である、 等の問題を有している。

「発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、レーザ処理技術などとは無関係
なデザイン分野にそのレーザ処理技術を導入して、被処
理体への焼付は模様を、極めて簡単、且つ容易に、高速
度創成可能にし、それによって、エフステリア、インテ
リア、及び工業製品の開発において、新しい表面感覚の
創成を簡易に実現可能にすることにある。

［課題を解決するための手段、作用］ 上記課題を解決するだめの本発明の模様焼料は方法は、
被処理体表面に、それに焼料は可能な着色剤のスラリー
を用いて絵利けし、この絵付は部を乾燥したのち、その
給料は部にレーザビームを投射して、絵イ」け部とそれ
に接する被処理体表層を溶融し、被処理体表面に模様を
創成することを特徴とするものである。

本発明においては、被処理体として、セラミックスや金
属素材等の無機質材料で、エフステリア、インテリア、
あるいは工業製品として用いられるものを対象としてい
る。また、その被処理体表面への絵イ；ノけに用いる着
色剤のスラリーとしては、下顔料スラリー、うわぐすリ
スラリ−１あるいはフラックスと着色料の混合スラリー
などが用いられる。

被処理体に対するレーザビームは、原則として、被処理
体の表面に直接的に投射することなく、給料は乾燥した
給料は部に投射し、絵付は部とそれに接する被処理体の
表層のみをそのレーザビームによって溶融し、発色ｙせ
た絵付は部を被処理体表面に焼料ける。

このようにして、本発明では、窯を用いることなく、専
ら機器の性能向」−に関する領域に活用されているレー
ザ処理技術を、デザイン分野に利用し、それによって、
エクステリア、インテリア、あるいは工業製品において
、新しい表面感覚の創成を簡易に実現可能にしている。

なお、従来から、レーザビームを利用した表面処理技術
として、レーザ溶射技術やレーザグレージング技術が知
られている。レーザ溶射技術は、表面被覆技術の一種で
、被溶射体の表面に、レーザビームを当てておき、その
部位に粉体をノズルからの気流に乗せて搬送し、その粉
体をレーザビームの熱で溶融して被溶射体を被覆するも
のであり、鉄鋼材料表面のモリブデン被覆などに利用さ
れている。

また、レーザグレージング技術は、表面機能の改質技術
の一種で、金属表面に高出力密度のレーザを短時間照射
することにより、表面層を急速に溶融、冷却させ、この
際に適切な合金元素を添加した金属材料を対象とし、そ
の表面に超微細な組織を持つ合金層を形成させるもので
あり、この合金層は例えば耐食性合金被膜などとなる。

このようなレーザ処理技術は、専ら機器の性能向りに関
する領域に応用するという視点で活用されているが、本
発明では、視点をデザイン分野に移し、この領域にレー
ザ処理技術を利用して、エフステリア・デザイン、イン
テリア・デザイン、及びインダストリアル・デザインの
発展を期するものである。

［実施例］ 以下に第１図を参照して本発明を実施する装置の概要に
ついて説明する。

図示した模様焼付は装置において、レール１は、被処理
体Ｗを搭載するＸＹ子テーブルを備えた送り台２を、絵
付は部位から乾燥部位、レーザビーム照射部位へ移動さ
せるためのガイドを構成している。送り台２は、その内
部に設けた図示しない駆動装置により上記レール１］−
を移動するもので、その移動はコンピュータ１０で制御
される。

ＸＹ子テーブルは、実質的に板状をなす被処理体Ｗを搭
載し、コンピュータ１０で制御することにより、絵付は
ペン装置４やレーザ発振器８と連動してＸＹ運動するも
のである。

絵付は部位に設置される絵付はペン装置４は、被処理体
表面に焼付は可能な着色剤のスラリー例えば、下顔料ス
ラリー、うわぐすリスラリ−あるいはフラックスと着色
料の混合スラリーを用い、被処理体表面に下絵を絵付け
するもので、着色剤のスラリーの発色種類別に複数個の
ペンが配設される。この絵付はペン装置４におけるペン
は、先端部が被処理体Ｗ表面に接触することにより上記
スラリーが流出して絵付けできるもので、給料けの動作
は、ペンの先端部の被処理体Ｗ表面に対する接触、非接
触運動とＸＹ子テーブルのＸＹ運動との連動をコンピュ
ータ制御することによって行われる。給料けすべき模様
、図柄等は、予めコンピュータ１０に入力しておき、あ
るいは、その模様、図柄、色等を順次指定しながらコン
ピュータ制御により絵利けすることができる。

従って、コンピュータ・グラフィ・ンク模様の創成も可
能である。

乾燥部位に配置した赤外線乾燥器５は、上記絵付は部位
において絵付けされた被処理体誓の絵付は部に赤外線ビ
ームを当て、同郡を乾燥させるものである。

レーザビーム照射部位には、レーザ発振器６、被接触式
測距器７、レーザビーム焦点移動機構８、雰囲気保持チ
ャンバ８等が配置される。

レーザ発振器６は、乾燥後の絵付は部を被処理体Ｗの表
面に焼付けるためのレーザビームを投射するレーザビー
ム源であって、レーザビームの出力は時間の関数として
ＸＹ子テーブルと連動的にコンピュータ１０で制御され
、かつ、絵付は部のみ、または絵付は部とその周辺のみ
にレーザビームを投射するように、ＸＹ子テーブルのコ
ンピュータ制御により絵付は部を追尾してレーザビーム
が投射され、乾燥後の絵付は部が被処理体表面に焼き付
けられる。

絵付は部の追尾は、コンピュータ１０において絵付はペ
ン装置４における絵付けの動作を記憶しておき、レーザ
ビーム照射部位において、記憶していた被処理体Ｗ表面
の絵付は部にのみレーザビームを投射するように制御す
ることにより行うことができるが、レーザビーム照射部
位において絵イ１け部を検出しながらそれを追尾するこ
ともできる。

被接触式測距器７は、−４二記レ一ザ発振器６のレンズ
からＸＹ子テーブルに搭載された被処理体−の被処理面
までの距離を測定するもので、レーザビームの焦点を被
処理面に合わせるための距離信号がコンピュータｌＯに
送られる。また、レーザビーム焦点移動機構８は、コン
ピュータ１０において−１−記距離信号に応じて制御さ
れ、レーザ発振器８のレンズをビームの光軸に治って移
動させて、絵付は部の厚ざに応じてレーザビームの焦点
を焼料は適合位置に合わせるものである。

下顔料スラリー、あるいはフラックスと着色剤の混合ス
ラリーによる絵付は部などは、レーザビームで焼付ける
際、レーザビームが当たっている近傍空間の雰囲気が、
酸化雰囲気であるか、還元雰囲気であるかによって発色
が異なるので、この雰囲気を調節することが必要になる
。また、絵付は部の溶融体内部にガスが発生し、そのガ
スを速やかに溶融体から吸い出すために低真空にするこ
とが必要なときもある。雰囲気保持チャンバ９は、レー
ザビームが当たっている部位を含む近傍の空間を、必要
に応じて、酸化雰囲気、還元雰囲気、あるいは真空にす
るために用いるものである。なお、必要に応じて、被処
理体冒との接触面にシール材を取付け、このシール材を
介してチャンバ９を被処理体Ｗに押（＝Ｊけられるよう
構成される。

雰囲気保持チャンバ９内を所期の雰囲気または真空にす
るため、このチャンバ９には、バルブ１２を介してチャ
ンバ９内を大気に開放する管路１１、チャンバＳ内を真
空に引くために／ヘルプ１４を介して真空ポンプ１５に
連通させる管路１３、チャンバＳ内を所期のガス雰囲気
に保つためにガス流量を調節可能なバルブ１７を介して
ガスポンベ１８に連通させる管路１６等が設けられる。

このような構成を有する模様焼付は装置においては、絵
付は部位に設置された絵付はペン装置４により、陶磁器
、ガラス、ホウロウ、あるいは金属素材等からなる板状
の被処理体Ｗ表面に、着色剤のスラリーを用いて絵付け
し、この被処理体Ｗを、コンピュータ制御された送り台
２により乾燥部位に移動させ、乾燥部位において赤外線
乾燥器５により給料は部を乾燥させる。次いで、被処理
体冒は送りｆ３２のコンピュータ制御によりレーザビー
ム照射部位に送られ、レーザ発振器６がらのレーザビー
ムを給料は部に投射して、給料は部とそれに接する被処
理体表層を溶融し、被処理体表面に模様が創成される。

従−）て、従来の窯を用いることなく、レーザ処理技術
をデザイン分野に利用し、それによって、エフステリア
、インテリア、あるいは工業製品において、新しい表面
感覚の創成を簡易に実現することができる。

［発明の効果］ 以］二に詳述した本発明の方法によれば、絵付け８１Ｉ
と被処理体の表層のみをレーザビームによって溶融し、
焼付は発色させるので、次のような効果を期待すること
ができる。

（１）模様の高速度創成ができる。

、、ｉｉ；（ （２）レーザビームによる短時間の局部熱処理であるた
め、様々な模様の創成に向けての自由度が非常に大きく
、微細な多色模様の創成や重ね焼き、金属やガラスなど
の比較的低融点物に対する絵付けも容易である。

（３）窯によらないので被処理体の寸法が制限を受けな
い。

（４）バルクごと加熱せず、薄い表層のみの短時間の熱
処理で、しかも絵付は部のみを対象としているので、窯
による場合に比して省エネルギとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の模様焼付は方法を実施する装置の構成
図である。 ４・・絵付はペン装置、５・・赤外線乾燥器、６　　・
レーザ発振器。 手続補正書（方式） 昭和イＪ年／／月Ｐ１」 ・＼ し 特許ＩＴ長官　ｕ　　［Ｂ　　文　毅　殿１、事件の表
示 昭和６３年特許願第１９３１７８号 ２、発明の名称 デザインのための模様焼付は方法 ３、補正をする者 者件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区霞が関１丁目３番１号（１１４
）名　称　工業技術院長　飯　塚　　幸　三４、指定代
理人　〒３０５ 補ｊ丁の内容 （１）明細書第１Ｏ頁と第１１頁の間にある削除する。 「別紙」 ５、補正命令の日付（発送１コ） 昭和６３年ｌＯ月２５日 ６、補正の対象

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被処理体表面に、それに焼付け可能な着色剤のスラ
   リーを用いて絵付けし、この絵付け部を乾燥したのち、
   その絵付け部にレーザビームを投射して、絵付け部とそ
   れに接する被処理体表層を溶融し、被処理体表面に模様
   を創成することを特徴とするデザインのための模様焼付
   け方法。