JPH1110039A

JPH1110039A - 板状体の塗装方法ならびに板状体の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JPH1110039A
Application number: JP9166114A
Authority: JP
Inventors: Hitoyasu Kotani; 仁康小谷; Ichiro Kumo; 雲　　一郎; Koji Ogawa; 耕司小川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】スプレーコーティング法を使用することによ
り、塗装部と非塗装部の境界線をはっきりとさせ、か
つ、塗装量の制御を容易にし、意匠性の高い、凹凸面を
もつ建材などに好適な板状体の塗装方法および板状体の
製造方法ならびに製造装置を提供する。【解決手段】板状体または塗料噴射ノズルを相対的に移
動させて、前記板状体の表面に前記ノズルから塗料を吹
き付けて塗装する板状体の塗装方法において、前記ノズ
ルの噴射口の横断面を矩形状にし、該ノズルから前記板
状体に塗料を噴射させることを特徴とする板状体の塗装
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凹凸面を有する板
状体をスプレーコーティング法により塗装する板状体の
塗装方法および板状体の製造方法ならびに製造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】建物の外壁材や内装材などに使用する建
材には、意匠性や耐候性などの商品価値を向上する目的
で種々の塗装が施されている。このような建材に対する
塗装作業は、表面が平坦な建材の場合は比較的容易であ
るが、表面に２ｍｍ〜１０ｍｍ程度の凹凸を有する建材
の場合は凹凸に応じて塗装量を変えることが必要であ
り、例えば複数色を塗装する場合は、第１色をカーテン
コーティング法、またはスプレーコーティング法などに
より全面塗装し、その後、他の色をローラーコーティン
グ法により凸面に塗装する方法が用いられるため面倒が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法では凸
面がさらに凹凸している場合、ローラーコーティング法
では凸面上の凹部分は塗装できないという問題がある。
これを解消する方法として、本出願人は先に特願平８−
２２４７５２号公報を提案し、これにより濃淡のぼかし
塗装や微細な絵柄模様の塗装などの高度の塗装が行える
ようになった。

【０００４】上記の被塗装面にノズルから塗料を吹き付
けて模様をつける塗料の粒子径は、送液手段（たとえば
ポンプ）によって制御される。たとえば、レンガ状の凹
凸を有する建材の場合において、目地部分は塗装しない
で、凸状の部分に濃淡をつける場合に、送液手段の噴射
量と霧化用エアーの供給圧力を制御することによって行
うが、塗料を霧化させて吹き付けるため、塗装部と非塗
装部の境界線がはっきりしないという欠点を有する。

【０００５】本発明の目的は、スプレーコーティング法
を使用することにより、塗装部と非塗装部の境界線をは
っきりとさせ、かつ、塗装量の制御を容易にし、意匠性
の高い、凹凸面をもつ建材などに好適な板状体の塗装方
法および板状体の製造方法ならびに製造装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、以下の構成からなるものである。すなわ
ち、（１）板状体または塗料噴射ノズルを相対的に移動させ
て、前記板状体の表面に前記ノズルから塗料を吹き付け
て塗装する板状体の塗装方法において、前記ノズルの噴
射口の横断面を矩形状にし、該ノズルから前記板状体に
塗料を噴射させることを特徴とする板状体の塗装方法。

【０００７】（２）前記（１）の板状体の塗装方法にお
いて、前記ノズル噴射口を前記板状体表面から上方５ｃ
ｍ以内に配置して塗装することを特徴とする板状体の塗
装方法。

【０００８】（３）前記（１）または（２）の板状体の
塗装方法において、前記ノズルから前記板状体に塗料を
噴射させる際に、少なくとも１回は塗料の噴射を停止さ
せて塗装することを特徴とする板状体の塗装方法。

【０００９】（４）板状体または塗料噴射ノズルを相対
的に移動させつつ、上記ノズルから板状体に塗料を噴射
して表面に塗装面を有する板状体を製造する方法におい
て、前記ノズルとして、塗料噴射口の横断面形状が矩形
状を有するノズルを用いることを特徴とする板状体の製
造方法。

【００１０】（５）前記（４）の板状体の製造方法にお
いて、前記ノズル噴射口を前記板状体表面から上方５ｃ
ｍ以内に配置して噴射することにより板状体を製造する
ことを特徴とする板状体の製造方法。

【００１１】（６）板状体を搬送する搬送手段と、前記
板状体表面に塗料を噴射する塗装装置とを備えた板状体
の製造装置において、前記塗装装置は、塗料を貯蔵する
塗料タンクと、塗料を前記ノズルに供給する送液ポンプ
と、前記送液ポンプからの供給量を制御する制御部と、
塗料噴射口の横断面形状が矩形状であるノズルとからな
ることを特徴とする板状体の製造装置。

【００１２】（７）前記（６）の板状体の製造装置にお
いて、前記ノズルは、ノズル部材の表面と裏面とに台形
状またはＶ形状の溝が、それぞれ一定の角度をもって交
差するように穿設されており、かつ該それぞれの台形状
またはＶ形状の溝の交差部分が貫通されて横断面形状が
矩形状を有する塗料噴射口が形成されてなるものである
ことを特徴とする板状体の製造装置。

【００１３】（８）前記（７）の板状体の製造装置にお
いて、ノズル部材の表面に穿設された台形状またはＶ形
状の溝は、表面側において溝の幅が広く、裏面側に向か
って溝の幅が狭くなるものであり、ノズル部材の裏面に
穿設された台形状またはＶ形状の溝は、裏面側において
溝幅が広く表面側に向かって溝幅が狭くなる形状を有
し、該それぞれの台形状またはＶ形状の溝の角度（αま
たはβ）が１５度〜４５度の範囲内にあることを特徴と
する板状体の製造装置。

【００１４】（９）前記（７）または（８）の板状体の
製造装置において、前記ノズルの、表面と裏面のそれぞ
れの台形状またはＶ形状の溝の交差角度（θ）が８０度
〜１００度の範囲内にあることを特徴とする板状体の製
造装置。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明におけるスプレーコーティ
ング法としては、エアーレススプレー法を用いるのが、
塗装部と非塗装部の境界線をはっきりとさせるのに適し
ている。なぜなら、塗料を霧化エアーなどで微粒子化せ
ず、フィルムコート状で塗布するからである。エアーレ
ススプレー（以下ＡＬＳと称する）に使用する送液手段
としては、塗料に高い圧力を加えて噴射させる必要があ
るため、エアーポンプ、油圧ポンプなど容易に高い圧力
が得られるポンプなどを使用するが、取り扱いの容易な
エアーポンプがより好ましい。なお、噴射量は、ノズル
チップ噴射口の断面積と塗料に加える圧力を制御するこ
とにより調整できる。

【００１６】ノズルチップの噴射口の横断面形状として
は、円形状、楕円形状、矩形状などが考えられる。その
中でも、同じ幅を塗布するのにできるだけノズル本数が
少ない方がメンテナンスもやりやすく、かつ、経済的で
ある。従って、円形状より、塗布幅の広い楕円形状また
は矩形状のほうが好ましい。しかし、楕円形状では両端
部に鋭角なＲ部が存在するため、塗料詰まりを生じやす
いことが判明した。それに比べ矩形状では、４隅いずれ
もが直角であるため塗料詰まりを生じなかった。横断面
とは、ノズルの噴射流を横切る方向に切断してできる断
面を言う。

【００１７】塗料の噴射状態は、ノズルチップ噴射口の
断面積と塗料に加える圧力によって制御することができ
るが、フィルム状に噴射させるのが好ましい。塗料粘度
にもよるが、数１００センチポイズ（ＣＰ）〜数１０セ
ンチポイズ（ＣＰ）の範囲では、フィルム状に噴射でき
るノズルチップ噴射口からの距離は、５ｃｍ以内の距離
である。それ以上になると、ノズルチップからの噴射状
態は霧化状態となり、塗装パターンで境界線のシャープ
なものが得られない。

【００１８】通常、一枚の板状体には数多くの凸部があ
り、凸部と凸部の間が凹状の溝になっており、搬送方向
や搬送方向を横切る方向に凹状の溝が形成されている。
凹状の溝は塗装を施さない場合が多い。従って、塗料噴
射ノズルの下に凹状の溝が搬送されてきた時は、塗料を
吹き飛ばすか、または塗料噴射を停止させることが必要
となってくる。ＡＬＳの場合、噴射流が霧化されていな
いので吹き飛ばすことができず、塗料噴射を停止させる
ものである。停止時間は、搬送速度と凹状の溝幅による
が、１ｃｍの溝幅で０．０１秒〜０．１秒程度であるこ
とが好ましい。本発明に使用する噴射ノズルは、取付け
位置を固定にした構造にしてあってもよいが、また各々
が独立または互いに連動して上下、左右、前後に移動し
たり、或いは、任意な方向に首振り移動する構成にして
もよい。

【００１９】複数の噴射ノズルの位置を固定式にした場
合は配列ピッチが制限されるため、一層微細な絵柄模様
やぼかしによる濃淡を付す塗装を行う場合は膨大な数の
噴射ノズルが必要になる。しかし、噴射ノズルを可動式
にすると、個々の噴射ノズルの塗装範囲を広げることが
できるため、少数の噴射ノズルによって微細な絵柄模様
や濃淡のぼかし効果を得ることができる。また、少ない
数の噴射ノズルの配列で、大面積の板状材に対する塗装
を短時間で行うようにすることができる。

【００２０】可動式の噴射ノズルを移動可能にする範囲
は、板材の水平方向へは５０ｍｍ以内とすることが好ま
しく、より好ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍ、垂直方向へ
は１００ｍｍ以内とすることが好ましく、より好ましく
は１０ｍｍ〜５０ｍｍ、回転角度は９０度以内とするこ
とが好ましく、より好ましくは４５度程度の範囲とす
る。可動式噴射ノズルの駆動機構としては、例えば、ギ
ヤ、ねじ、スライダ、ピストンなどを適宜組み合わせれ
ばよい。また、移動の制御方法は公知のシーケンサやパ
ソコンなどの制御機器を使用して行うことができる。

【００２１】ノズルチップ噴射口の矩形形状を加工する
手段としては、矩形形状と同じ形の刃物を作り、加工す
ることが考えられるが、矩形形状が変わる毎に刃物をつ
くらねばならず、大変に煩雑である。そこで図４に示す
ように、はじめに、円板状のノズルチップ１７の表面
に、円板状部材の表面側において溝の幅が広く、円板状
部材の裏面側に向かって溝の幅が狭くなる、縦断面が上
下逆さの台形状の溝１８を加工する。次に、円板状部材
を上下逆さにし、円板状部材の裏面に、円板状部材の平
面から見て時計回りにθ度回転させた状態で、円板状部
材の裏面側において溝幅が広く、円板状部材の表面側に
向かって溝幅が狭くなる、上下逆さの台形状をした溝１
９を加工することにより、はじめに加工した溝１８と後
から加工した溝１９の重なり合った部分が矩形形状の穴
Ｂとなって加工されることになる。該矩形形状の穴Ｂの
矩形形状寸法ＸおよびＹを変えるには、上下逆さの台形
状をした溝１８と１９の重なり状態を変えるだけで容易
に変えることができる。なお、縦断面とは、ノズルの噴
射流と同じ方向で破断したしたときにできる断面を示
す。

【００２２】台形状の角度αおよびβは、ノズルからの
噴射流の扇形パターンの広がり角度に関係している。つ
まり、台形の角度が広がるにつれ、扇形の角度も広がる
が、広がるにつれ、噴射流がフィルム状から霧化状に変
化していき、ある角度になるとフィルム状が形成できな
くなる。塗料粘度にもよるが、数１００センチポイズ
（ＣＰ）〜数１０センチポイズ（ＣＰ）の範囲では、図
４のαおよびβが１５度〜４５度の範囲であれば、きれ
いなフィルム状の扇形パターンを得ることができた。な
お、溝の形状は台形状だけでなく、Ｖ形状であってもよ
い。

【００２３】図４の台形状溝の交差角θは、ほぼ９０
度、好ましくは８０度〜１００度になるようにするのが
よい。

【００２４】以下、図に示す本発明の実施形態を参照し
て具体的に説明する。

【００２５】図１は、本発明に適用するスプレーコーテ
ィング法による建材の製造装置の一例を示し、１は搬送
コンベア、２は複数本が１列に配列されたエアーレスス
プレーノズル（以下ＡＬＳＮと称する）、Ｍは被塗装用
の板状材である。板状材Ｍは被塗装面が凹凸状になって
おり、表面に多数のレンガのような凸部３を形成すると
共に、その周囲に縦横に区分する多数の溝４が設けられ
ている。

【００２６】搬送コンベア１は多数の板状材Ｍを一定の
間隔に載せて、矢印Ｆで示す方向に連続的に搬送するよ
うになっている。複数本のＡＬＳＮ２は、搬送コンベア
１の上方を横断するように列状に設けられ、それらの噴
射口を搬送コンベア１およびその上に載置された板状材
Ｍの被塗装面に対面している。この実施形態では、板状
材Ｍは予め全面塗装されたものが搬送され、その全面塗
装済み板状材Ｍの凸部３の表面だけを選択的にＡＬＳＮ
２から塗料を噴射して塗装するようになっている。

【００２７】１列に並べられた複数のＡＬＳＮ２は、そ
れぞれが連結管７を介して計量部５内の個々のエアーポ
ンプ６（送液手段）に連結され、また計量部５は複数の
エアーポンプ６を一括するように連結管８を介して塗料
タンク９に連結されている。したがって、個々のエアー
ポンプ６は、それぞれが独立に塗料タンク９から必要量
の塗料を取り出して計量供給し、そのエアーポンプ６に
対応する連結関係にあるＡＬＳＮ２から噴射する。この
エアーポンプ６の塗料供給量は制御部１０の信号により
制御されるようになっている。

【００２８】エアーポンプ６から供給される塗料は図５
に示す連結管７を通してＡＬＳＮ２を通り、連結管１１
を通してエアーポンプ６に戻り、常時塗料が循環してい
る。ＡＬＳＮ２の内部には、エアーにて移動できるニー
ドル弁１５が内蔵されており、常時は圧縮ばね１６にて
ニードル弁１５を下方に押し下げることにより噴射路が
閉じられている。エアー源１４から連結管１３を通り各
ＡＬＳＮ２へ分岐された連結管１２を通してエアーがニ
ードル部屋Ｃに供給され、ニードル弁１５が圧縮ばね１
６を押し上げることにより噴射路を開く構造になってい
る。また、噴射路先端は、ノズルチップ１７がホルダー
２０により取り付けられている。

【００２９】図４において、ノズルチップ１７の矩形噴
射口Ｂの寸法は、Ｘ＝５０μｍ〜２００μｍＹ＝１００
μｍ〜５００μｍ程度のものがよいが、噴射量に応じて
寸法を変更してもよい。また、塗料の噴射圧力は０．２
ＭＰａ〜５ＭＰａ程度であれば綺麗に塗料をフィルムコ
ート状に噴出させることができる。

【００３０】ＡＬＳＮ２の塗布幅は、塗料の噴射圧力と
ＡＬＳＮ２の取付高さにより変更することができるが、
取り付け高さは、噴射流がフィルム状である通常１０ｍ
ｍ〜５０ｍｍの範囲内で使用するのが好ましい。

【００３１】板状材Ｍの凸部３に塗装を施すには、あら
かじめ決められたパターンを選択することにより、ＡＬ
ＳＮ２の塗料圧力と、ノズル高さがきまる。こうするこ
とにより凸部３の、搬送方向を横切る方向の幅にあわせ
て塗料が噴射され、凸部３毎に濃淡塗装を施すことがで
きる。

【００３２】図２は、従来のノズル先端形状を示す平面
図であり、図３は側面図である。図２において、Ａの楕
円形状部分が噴射口であり、上下に鋭角なＲ部分があり
塗料が詰まりやすいという欠点があった。また、図４
は、本発明のノズルチップの形状の一例を示す斜視図で
あり、図５はＡＬＳＮ２の一例を示す断面図である。

【００３３】上述した実施形態では、単色の濃淡パター
ンを塗装する場合について説明したが、本発明は複数色
の塗装にも適用することができる。複数色の塗装に適用
する場合は、塗料タンク９に連結された計量部５と複数
のＡＬＳＮ２からなる系列を、塗装する複数の色だけ複
数系列に構成し、これらを搬送コンベア１の搬送方向に
沿って配置するようにすればよい。

【００３４】もう一つの方法は、塗装装置を４台被塗装
板の搬送方向に複数配列する。そして各々の容器にはイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色の塗料を入れ
ておく。このように構成して４色の組み合わせにより自
由に色を表現できる。このようにすると少ないノズルセ
ットで多くの色を容易に表現できる。

【００３５】また、図示の実施形態では、複数の噴射ノ
ズル２を一列に配置するようにしたが、この配列は必ず
しも一列である必要はなく、図６のように千鳥状に２列
或いはそれ以上に配置するようにしてもよい。また、噴
射ノズル２は、所定位置に固定される構造であってもよ
いが、図６に矢印で示すように、個々の噴射ノズル２が
一定の範囲内で前後、左右、上下に移動したり、或いは
前後左右または任意の方向に首振り移動したりするよう
にしてもよい。このように噴射ノズルを可動式にする
と、少数の噴射ノズルでも微細な絵柄模様や濃淡による
ぼかし効果を得ることができる。また、少数の噴射ノズ
ルで大面積の板状材の塗装を短時間で塗装できる。

【００３６】前後左右などに移動可能にするには、噴射
ノズル相互が移動によって干渉しないようにすることが
必要である。そのため複数の噴射ノズルの配列構成は、
図６のように千鳥状にすると有利である。

【００３７】上述した本発明の建材の製造方法および装
置は、表面に凹凸を有する板状材などの建材をはじめと
して、布、フィルム、自動車やコンテナの側面、上面な
どの産業資材の全般に適用することができる。これらの
なかでも特に建材に対して有効である。

【００３８】ここで建材とは、木材、石材、金属、セメ
ント、セラミックなどからなる外壁材、内壁材、外装
材、内装材などの建築材料をいう。更には、この建材に
は、瓦、スレート類、セメント類を混合成型した板状の
屋根材、内外装化粧部（破風、幕板）タイル、表札、看
板などの表示部材、窓ガラスなどの透明建材などを含む
ものとする。

【００３９】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、スプレ
ーコーティング法により塗装を行うものであるが、塗料
噴射ノズルの噴射口の横断面を矩形形状とすることによ
り、均一な濃淡塗装を確実に、かつ簡便に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態からなる塗装装置の概略図で
ある。

【図２】従来の塗料噴射ノズルの先端部形状を示す概略
平面図である。

【図３】図２の側面図である

【図４】本発明の塗料噴射ノズルの先端部形状の一例を
示す概略斜視図である。

【図５】本発明の塗料噴射ノズルの一例を示す概略断面
図である。

【図６】本発明における塗料噴射ノズルの配列形態の一
例を示す概略図である。

【符号の説明】

１：搬送コンベア２：噴射ノズル３：凸部４：溝部５：計量部６：エアーポンプ（送液手段）９：塗料タンク１０：制御部１１，１２，１３：連結管１４：エアー源１５：ニードル弁１６：圧縮ばね１７：ノズルチップ１８，１９：台形状の溝２０：ホルダーＭ：被塗装板材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状体または塗料噴射ノズルを相対的に移
動させて、前記板状体の表面に前記ノズルから塗料を吹
き付けて塗装する板状体の塗装方法において、前記ノズ
ルの噴射口の横断面を矩形状にし、該ノズルから前記板
状体に塗料を噴射させることを特徴とする板状体の塗装
方法。
【請求項２】請求項１の板状体の塗装方法において、前
記ノズル噴射口を前記板状体表面から上方５ｃｍ以内に
配置して塗装することを特徴とする板状体の塗装方法。
【請求項３】請求項１または２の板状体の塗装方法にお
いて、前記ノズルから前記板状体に塗料を噴射させる際
に、少なくとも１回は塗料の噴射を停止させて塗装する
ことを特徴とする板状体の塗装方法。
【請求項４】板状体または塗料噴射ノズルを相対的に移
動させつつ、上記ノズルから板状体に塗料を噴射して表
面に塗装面を有する板状体を製造する方法において、前
記ノズルとして、塗料噴射口の横断面形状が矩形状を有
するノズルを用いることを特徴とする板状体の製造方
法。
【請求項５】請求項４の板状体の製造方法において、前
記ノズル噴射口を前記板状体表面から上方５ｃｍ以内に
配置して噴射することにより板状体を製造することを特
徴とする板状体の製造方法。
【請求項６】板状体を搬送する搬送手段と、前記板状体
表面に塗料を噴射する塗装装置とを備えた板状体の製造
装置において、前記塗装装置は、塗料を貯蔵する塗料タ
ンクと、塗料を前記ノズルに供給する送液ポンプと、前
記送液ポンプからの供給量を制御する制御部と、塗料噴
射口の横断面形状が矩形状であるノズルとからなること
を特徴とする板状体の製造装置。
【請求項７】請求項６の板状体の製造装置において、前
記ノズルは、ノズル部材の表面と裏面とに台形状または
Ｖ形状の溝が、それぞれ一定の角度をもって交差するよ
うに穿設されており、かつ該それぞれの台形状またはＶ
形状の溝の交差部分が貫通されて横断面形状が矩形状を
有する塗料噴射口が形成されてなるものであることを特
徴とする板状体の製造装置。
【請求項８】請求項７の板状体の製造装置において、ノ
ズル部材の表面に穿設された台形状またはＶ形状の溝
は、表面側において溝の幅が広く、裏面側に向かって溝
の幅が狭くなるものであり、ノズル部材の裏面に穿設さ
れた台形状またはＶ形状の溝は、裏面側において溝幅が
広く、表面側に向かって溝幅が狭くなる形状を有し、該
それぞれの台形状またはＶ形状の溝の角度（αまたは
β）が１５度〜４５度の範囲内にあることを特徴とする
板状体の製造装置。
【請求項９】請求項７または８の板状体の製造装置にお
いて、前記ノズルの、表面と裏面のそれぞれの台形状ま
たはＶ形状の溝の交差角度（θ）が８０度〜１００度の
範囲内にあることを特徴とする板状体の製造装置。