JPH0389963A - 模様形成装置及び模様形成方法 - 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、例えば各種シー１〜状材料、成型加工後の材
料、それらに塗装を施した材料等に模様を作成する装置
と方法に関する。

（従来の技術） 紙、金属、プラスチックあるいはこれらの＝Ｘ板に絵を
書いたり、文字を書いたり、その他のマークを付与する
方法としては、スプレー吹き付け、ゴム印押し、テープ
貼り付け、刷毛塗りなどが主流となっている。しかしな
がら、これらの方法では原画を見ながら模倣するか、下
書きをしてから着色するか、ゴム印を組み合わせるか、
テープを貼り付けていくといった方法になる。従って、
準備のための作業が大変であり、時間と手間がかかるた
め熟練者を必要としていた。しかも、出来上りにばらつ
きが避けられず、同一のものが得られないことや、模様
を変更するたびにテープやラヘ（３） ルを変更しなければならず、消耗品の使用量や保管スペ
ースが増大してコストが高くなる等の欠点があった。従
って、各種の被塗装物体に大きな文字や模様を描くため
の能率的で経済的な方法が望まれていた。

特開昭６３−１２４０５２号「画像形成装置」には、原
稿を光学的に走査し、走査によって得られた各色信号を
複数色の画像形成信号に変換し、得られた複数色の画像
形成信号に応じてハブルジエソト方弐のインフジエラＩ
・により被画像形成媒体上に画像形成を行ない、これを
オフセット印刷用の印刷原版作成用のネガあるいはポジ
フィルムとする画像形成装置が開示されている。

この装置は複写機やファクシ兆りを主な対象としている
ため、ノズルから被画像形成媒体（紙）までの距離がｌ
　ｃｍ以下であり、インクの吐出量は文字が描ける程度
の少量で良いが、ハブルジエソト方式のインクジェット
の性質」二、大きな文字や模様を描くことはできない。

特開昭６１−１８７９６２号「塗装装置」には、（４） 塗装すべき平板状部材のパターンを検知してスプレーガ
ンにより塗料を塗布する塗装装置が開示されているが、
塗装すべき物体が平板に限定され、文字や模様を描くこ
とはできない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、立体的な形状をした各種被塗装物体の
表面に比較的大きな文字や模様を描くための自動的な模
様形成方法とその装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、消耗品をほとんど必要とせず、模
様の変化にも容易に追随して直ちに修正することが可能
な模様形成方法と装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段とその作用）本発明はそ
の第１の態様において、平面上に描かれた模様を光学的
に走査して各色ごとに形状及び色信号として読み取る走
査手段と、この走査手段によって得られる各色ごとの形
状及び色信号を模様形成信号に変換する信号変換手段と
、この変換手段によって得られる模様形成信号に応じて
単（５） 一色あるいは複数色の静電塗装ガンを付勢する噴射制御
装置と、前記各静電塗装ガンを保持し各静電塗装ガンを
被模様形成媒体と相対的に移動させる移動手段と、前記
噴射制御装置と協働して各静電塗装ガンの移動方向と移
動距離を制御する駆動制御装置とを備えて成る模様形ｒ
ｔｉ、装置を提供する。

この模様形成装置によれば、例えば紙の原稿に複数色か
ら成る模様を描き、これをカラーイメージスキャナやビ
デオカメラ等で読み取ってその信号をコンピュータに送
り、ここで信号を変換して模様形成信号にし、駆動制御
装置を用いて静電塗装ガンを所定の方向に所定の距離だ
け駆動しながら噴射制御装置を用いて静電塗装ガンを付
勢して塗料を噴出させ、被塗装媒体上に所定の模様を描
くことができることになる。

模様を変更する場合は、原稿を入れ替えるだけでよいか
ら消耗品はほとんど必要とせず、熟練者がテープを貼り
付けるような複雑で面倒な作業も必要としない。

本発明はその第２の態様において、平面上に描（６） かれた模様を光学的に走査して各色ごとに形状及び色信
号として読み取る走査手段と、この走査手段によって得
られる各色ごとの形状及び色信号を模様形成信号に変換
する信号変換手段と、この変換手段によって得られる模
様形成信号に応じて華−色あるいは複数色の塗料噴射手
段を付勢する噴射制御装置と、前記各塗料噴射手段をそ
れぞれ把持し前記噴射制御装置からの信号を受けて各塗
料噴射手段をｘｙｚ三軸方向へ所定の距離だけ移動させ
る塗装ロボットとを備えて成る模様形成装置を提供する
。

この模様形成装置によれば、前述した第１の態様と同様
にして、紙の原稿に複数色から成る模様を描き、これを
カラーイメージスキャナやビデオカメラ等で読み取って
その信号をコンピュータに送り、ここで信号を変換して
模様形成信号にし、塗装ロボットを用いて塗料噴射ガン
等をｘｙｚ方向に所定の距離だけ駆動しながら噴射制御
装置を用いて塗料噴射ガンを付勢して塗料を噴出させ、
被塗装媒体上に所定の模様をＩＪ、ｉ′（ことができる
。

（７） これにより、同様にして前述したような効果が得られる
ことになる。

本発明はさらに第３の態様として、着色亜鉛メッキ鋼板
、プラスチックフィルム、ガラス、ステンレス板、アル
ミニウム板、アルミニウム缶、ブリキ缶、並びに塗装さ
れた自動車、家電製品、プレコート板、紙、布等から成
る被塗物上に、予めコンピュータに入力された形状、模
様、色を静電霧化型塗装機に伝達し、次いで各色を配し
た静電塗装ガンを用いて順次所定の形状模様を被塗物に
形成することから成る模様形成力法を提供する。

ここで本発明における「静電塗装ガン」とは、被塗物と
ガンの間にプラスマイナスの電界を形成させ塗料やイン
ク等を霧化あるいは粒子化さセるガンを広く含むもので
あり、通常塗料業界で用いられている静電塗装機の塗料
噴射ガンの他、インクをジェット状に噴射してその噴霧
流の方向を電気的に制御するような噴射ガンも含む。

本発明の模様形成方法によれば、コンピュータに入力さ
れたデータに基づいて静電塗装ガンによ（８） り各種の立体的な被塗物上に自動的に模様が描かれるこ
とになり、模様を次々と変化させることが可能になる等
の利点が得られる。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照
した以下の記載により明らかとなろう。

（実施例） 第１図は本発明の好適な実施例による模様形成システム
の全体を表わしており、このシステムは平面上に描かれ
た模様原稿１２を読め取るカラーイメージスキャナ１４
と、コンピュータ２０と、静電塗装機３０とで構成され
ている。カラーイメージスキャナ１４は、必要に応じて
ビデオカメラ１６に置き換えられることができる。

静電塗装機３０は、周知のごとくコンヘア３］に沿って
被塗物３２が搬送されて塗装ブース３３内に進入し、中
央付近の塗装位置にくるとレシプロ装置３４で上下方向
に駆動されている塗料噴射ガン３５から塗料が噴射され
、高圧発生器３６で帯電させられた被塗物３２に塗料が
付着して塗装が行なわれる。塗料の噴射は噴射制御装置
３７で（９） 制御され、レシプロ装置３４の駆動は駆動制御装置３８
で制御される。この実施例では、シアン、グリーン、イ
エロー、ブラックの４色に対応した４個の塗料噴射ガン
３５が間隔をあけてレシプロ装置３４に保持され、噴射
時期のきた噴射ガンが順番に所定の方向に移動して所定
の時間にわたって塗料を噴射する。しかしながら、必要
に応じて各塗料噴射ガンを独立のレシプロ装置で保持し
、同時に２個以上の噴射ガンから塗料を噴射させること
もできる。

この実施例の装置では、以下のようにして被塗物上に模
様を形成する。まずカラーイメージスキャナ１４が原稿
１２に描かれた模様を光学的に走査して、各色ごとに形
状及び色信号として読み取る。次に、この走査によって
得られた各色ごとの形状及び色信号をコンピュータ２０
によって模様形成信号に変換する。これは、静電塗装機
を作動させて模様を描かせるための信号を得るためであ
り、模様の拡大率、塗料噴射ガンの種類、移動距離、噴
射時間、くりかえし回数等を計算して信号（１０） に変換する。この変換はコンピュータ内部のソフトウェ
アによって処理される。この際に、コンピュータのキー
ボードを使って原稿に溝かれた模様に形状や色の修正な
どを加えることができる。

変換された信号はケーブル２１．２２を通して噴射制御
装置３７と駆動制御装置３８に伝達され、レシプロ装置
３４が起動して塗料噴射ガン３５を移動させ、所定の位
置にきたところで所定の色が噴射される。かくして、順
次に４色の塗料が噴射されることにより、被塗物３２上
に所定の模様が描かれることになる。

、原稿が単色で描かれている場合は、カラーイメージス
キャナで読み取った画像はモノトーンとなるが、コンピ
ュータのキーボードを通して色を加えることもできるし
、そのまま単色で１個の塗料噴射ガンだけを付勢するよ
うにしてもよい。

第２図は第２の態様による本発明の実施例を表わしてお
り、塗料を噴射する手段としてコンティニュアス型イン
クジェットのヘッドを採用し、このヘッドを塗装ロボッ
トのアーム先端に取り付け（１１） て模様を描かせるようにしたものである。原稿に描かれ
た模様を読み取るカラーイメージスキャナとコンピュー
タは第１図と同一の構成でよいので、図示を省略してい
る。

このインクジェットのヘッド部５０は、噴射ノズル５１
、インク受け５２、偏向板５３で構成され、これらはケ
ースの中に収められているが説明をわかりやすくするた
めにケースは図示を省略している。噴射ノズル５１から
は常にインクが噴出しており、被塗物５５にインクを吹
き付ける必要がないときはインクはインク受け５２に衝
突して回収されている。被塗物５５にインクを吹き付け
るときは、インク受け５２が横方向にスライドして外れ
、インクは偏向板５３の間を通過して被塗物５５へと向
かう。偏向板５３の間を通過するときに電界がかけられ
てインクの軌道が変えられ、所定の模様が描かれる。塗
装ロボット６０のアーム６１はＸＹＺ三軸方向に移動可
能となっており、噴射ノズルから出るインクの方向や噴
射パターンが変えられて、模様が描かれる。

（１２） この実施例では、シアン、マゼンタ、イエローブラック
の４色に対応じて４個のヘッド部が設けられ、それぞれ
が塗装ロボット６０のアーム６１の先端に取り付けられ
ている。

かかる構成に基づき、第１図について説明したのと同様
にして原稿の模様が読み取られ、コンピュータで変換さ
れた信号が噴射及び駆動制御装置６５に送られ、ケーブ
ルを介してヘッド部５０の噴射が制御され、か・つロボ
ット６０のアーム６１のＸＹＺ方向への移動が制御され
、所望のパターンによる模様が描かれる。

第３図乃至第５図は、本発明の模様形成装置を利用して
描くことができる模様の例を表わしており、第３図は自
動車の車体側面にエンブレムやストーンストライプ７０
を描出させる例、第４図はカラートタン製造ラインで製
造されたプレコートメタル（着色亜鉛鉄板）に文字７１
を描く例、第５図は石油毎の表面に品名、人目、波形模
ｔ＃ニア２などを付ける例を表わしている。これらの他
に、冷蔵庫や洗濯機、電子レンジなどの外面に模様を〆
１３　　） 描出させる場合などに広く利用することができる。

−度作威した模様はコンピュータや電子記録媒体に記憶
されているので、その都度テープやラヘルを作成する必
要がなく、模様を修正する場合もキーボードを用いて自
由に処理することができる。

本発明のシステムに使用する塗料インクは、用途に応じ
て油性、水性のいずれのタイプも使用することができる
が、油性インクとしては、例えば有機溶剤可溶性染料（
オイルブラック、オイルブルー等）を有機溶媒（ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、メチルエチルケトン
等）に溶解しアくン等を添加したものがあげられる。水
性インクとしては、分子内にアミド結合を有する酸アミ
ド型界面活性剤（ラウリルサルコシン等）、水溶性直接
染料（Ｃ，Ｉダイレクトブランク等）、及び水溶性酸性
染料（Ｃ，Ｉアシッドブランク等）のうち１種類を含む
水性インクがあげられる。これらはいずれも噴射ガンの
ノズルを詰まらせないものであること、及び用途に応し
た耐候性、耐薬品性があり、変色が少なく、さらに乾燥
の早いも（１４） のであることが望ましい。乾燥の早さから、ビヒクル樹
脂として華発乾燥型のアクリル樹脂系塗料、二ｌ−＋コ
セルロース系ラッカー、エマルジョン型樹脂系塗料等を
あげることができる。

これらのインクは被塗物によく付着し耐久性も良好であ
るが、さらに描いた模様を長期に保護するために模様形
成後にクリヤー塗装をすることが望ましい。このクリヤ
ー塗装は、一般に市販されているクリヤー塗料を用いる
ことができるが、さらに高度の副候性を要求される場合
は紫外線を吸収する機能を持つクリヤー塗料を使うと良
い。

模様の多色化を図るには、着色剤を適宜溶剤で希釈し、
同一の色で階調の異なるものを使用するようにすると良
い。前述の実施例では、４色の塗料噴射ガンを図示した
が、必要に応じて単色から多数色まで所望の数の噴射ガ
ンを用いることができる。

（発明の効果） 以−１−詳細に説明した如く、本発明によれば静電塗装
ガンやインクジェットを用いるので、被塗物（１５） までの距離を大きくとることができて比較的大きな模様
を描くことができ、被塗物は平板に限定されることなく
立体的に模様を付することかできる。

本発明では、粘着テープやラヘルなどの消耗品を必要と
しないので、その作成、保管、廃棄などに要した工数と
費用が低減される。

模様の作成や変更は、イメージスキャナ、ビデオカメラ
、コンピュータなどを用いて能率的に行なうことができ
るので、工程が自動化されて納期が短縮され、経費が節
減できるなど、その技術的効果には極めて顕著なものが
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の態様による模様形成装置全体を
表わす斜視図、第２図は本発明の第２の態様におけるイ
ンクジェットと塗装ロボット及び制御装置を表わす斜視
図、第３図は自動車車体の側面の模様を表わす斜視図、
第４図はトタン板の表面の文字を表わす斜視図、第５図
は石油毎の表面の文字と模様を表わす斜視図である。 １２・・・模様原稿 （１６） １４・・・イメージスキャナ １６・・・ビデオカメラ ２０・・・コンピュータ ２１．２２・・・ケーブル ３０・・・静電塗装機　　　３２ ３４・・・レシプロ装置　　３５・ ３７・・・噴射制御装置 ３８・・・駆動制御装置　　５０・ ５１・・・ノズル　　　　　５５・ ６０・・・塗装ロボノ１〜　６１ ６５・・・制御装置 ７０．７１．７２・・・模様 ・被塗物 ・噴射ガン ヘッド部 ・被塗物 アーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平面上に描かれた模様を光学的に走査して各色ごと
   に形状及び色信号として読み取る走査手段と、 この走査手段によって得られる各色ごとの形状及び色信
   号を模様形成信号に変換する信号変換手段と、 この変換手段によって得られる模様形成信号に応じて単
   一色あるいは複数色の静電塗装ガンを付勢する噴射制御
   装置と、 前記各静電塗装ガンを保持し各静電塗装ガンを被模様形
   成媒体と相対的に移動させる移動手段と、前記噴射制御
   装置と協働して各静電塗装ガンの移動方向と移動距離を
   制御する駆動制御装置とを備えていることを特徴とする
   模様形成装置。 ２、平面上に描かれた模様を光学的に走査して各色ごと
   に形状及び色信号として読み取る走査手段と、 この走査手段によって得られる各色ごとの形状及び色信
   号を模様形成信号に変換する信号変換手段と、 この変換手段によって得られる模様形成信号に応じて単
   一色あるいは複数色の塗料噴射手段を付勢する噴射制御
   装置と、 前記各塗料噴射手段をそれぞれ把持し前記噴射制御装置
   からの信号を受けて各塗料噴射手段をＸＹＺ三軸方向へ
   所定の距離だけ移動させる塗装ロボットとを備えている
   ことを特徴とする模様形成装置。 ３、着色亜鉛メッキ鋼板、プラスチックフィルム、ガラ
   ス、ステンレス板、アルミニウム板、アルミニウム缶、
   ブリキ缶、並びに塗装された自動車、家電製品、プレコ
   ート板、紙、布等から成る被塗物上に、 予めコンピュータに入力された形状、模様、色を静電霧
   化型塗装機に伝達し、 次いで各色を配した静電塗装ガンを用いて順次所定の形
   状模様を被塗物に形成することを特徴とする模様形成方
   法。