JPH11285661A - 塗装装置および塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被塗装物の目地部塗装用の塗料の使用量を低
減するとともに、目地部全体にわたって良好な塗膜を形
成する。 【解決手段】 目地部を有する物体のその目地部と目地
部以外の部分とをそれぞれ塗料を用いて別々に塗装する
手段を有していることを特徴とする塗装装置、およびこ
の装置を用いる塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装装置および塗
装方法に関し、とくに目地部を有する物体、たとえば目
地部を有する板材の塗装装置および塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば凹溝からなる目地部を有する物
体への塗装は、従来、たとえば次のように行われてい
る。図１２に示すように、たとえば目地部１０１を有す
る板材１０２に向けて、ノズル１０３から塗料を吐出
（噴射）して板材１０２の全面に第１色を塗装する。次
に、ロールコータ等により、目地部１０１以外の凸面部
１０４のみに第２色を転写塗装する。図１３に示すよう
に、第１色の塗料１０５は板材１０２の全面の塗布され
るが、第２色の塗料１０６は、凸面部１０４のみに塗布
され凹溝である目地部１０１には塗布されないので、目
地部１０１が第１色、凸面部１０４が第２色を呈する２
色の板材が完成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来方法では、図１３から明らかなように、凸面部１０
４に塗布された第１色の塗料１０５は、最終的には、第
２色の塗料１０６によって覆われるので、凸面部１０４
に塗布された塗料１０５は無駄になる。

【０００４】また、目地部１０１は凹溝に形成されてい
るので、上記のようにノズル１０３から板材１０２の全
面に向けて第１色の塗料１０５を塗布する方法では、目
地部１０１の隅々まで良好に塗装することが困難である
ことが多い。とくに、図１４に示すように、目地部１０
１の凹溝の両側壁を垂直またはそれに近い面に形成する
と、塗料が流れ落ちてしまい、その側壁面１０１ａ、１
０１ａの全面にわたって良好な塗膜を形成することが難
しい場合がある。また、側壁面の上側角部１０１ｂ、１
０１ｂや底側隅部１０１ｃ、１０１ｃにおいても、スプ
レー流の影になり、同様に良好な塗膜を形成することが
難しい場合がある。

【０００５】また、全面スプレーとロールコータ等が独
立した工程でないため、ロールコートなくして目地部分
のみを塗料１０５で塗装することができない。また、ロ
ールコート後に目地部分だけを塗装することも不可能で
ある。

【０００６】目地部１０１における良好な塗膜を形成す
るためにノズル１０３からの吐出量を増やすのでは、塗
料１０５の使用量が益々増大する。

【０００７】また、目地部における良好な塗膜を確保す
るために、従来図１５に示すように、目地部１１１の凹
溝の両側壁１１１ａ、１１１ａをテーパ状に形成し、目
地部１１１の塗膜の強化をはかることもあるが、目地部
１１１の形状が制約されてしまい、ひいては板材の凸面
部と目地部との設計上の自由度が小さくなるという問題
がある。

【０００８】本発明の課題は、このような現状に鑑み、
目地部を有する物体への塗装に際し、目地部用の塗料の
使用量を低減できるとともに、凹溝からなる目地部全面
にわたって良好な塗膜を容易に形成することが可能な塗
装装置および塗装方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の塗装装置は、目地部を有する物体のその目
地部と目地部以外の部分とをそれぞれ塗料を用いて別々
に塗装する手段を有していることを特徴とするものから
なる。

【００１０】上記塗装装置においては、塗料の吐出ノズ
ルと、その吐出ノズルおよび物体を相対的に移動させる
手段を有していることが好ましい。また、複数個の吐出
ノズルを有しており、物体に複数の目地部がある場合に
も対応できるようにしておくことが好ましい。そして、
各吐出ノズルから吐出される塗料の量を独立して制御す
ることができるようにしておくことが好ましいが、同様
の形状の目地部が複数配設されている場合には、それら
に対応する各吐出ノズルを一括して吐出量制御し、使用
する吐出ノズルの総吐出量を制御することもできる。

【００１１】また、一つの目地部に対して少なくとも１
個の吐出ノズルを設置することができ、一つの目地部に
対して複数個の吐出ノズルを設置することもできる。た
とえば、２つのノズルを、一つの目地部の各側壁方向に
向けて斜めに配設することができる。このように一つの
目地部に対し複数個のノズルを設けると、目地部の塗料
が届きにくい隅々の部位まで、良好に所望の塗膜を形成
することができる。

【００１２】また、複数個の吐出ノズルをを設置する場
合、複数個の吐出ノズルが、それら吐出ノズルと物体の
相対的な移動方向に対して斜めに配列されている構成と
することもできる。さらに、使用する吐出ノズルの個数
および位置を制御する手段を有していることが好まし
い。このように使用する吐出ノズルの個数および位置を
制御可能に構成しておけば、目地部の数や位置の異なる
物体を塗装する際にも、それに合わせて使用する吐出ノ
ズルの個数、位置をそれぞれ最適に設定できる。したが
って、複数種の物体が生産ライン中を流れてくる場合に
も容易にかつ自動的に対応できるようになる。

【００１３】また、上記塗装装置は、目地部の塗装のた
めのロール、スプレーまたは刷毛を有し、目地部以外の
塗装のためのロールまたはスプレーを有している構造と
できる。たとえば目地部の塗装後に、ロールコータ等に
よって目地部以外の面、つまり凸面部に塗料を塗布する
ことにより、前述したような、目地部が第１色、凸面部
が第２色の塗装物が完成する。さらに、上記塗装装置
は、塗料の飛散防止手段を有していることが好ましい。

【００１４】この塗装装置は、たとえば、板材の製造装
置に用いることができる。

【００１５】本発明に係る塗装方法は、上記のような塗
装装置を用いる方法からなる。たとえば、上記のような
塗装装置を板材の製造に用いることができ、建材の製造
に用いることができる。

【００１６】したがって、本発明においては、上記のよ
うな装置または方法を用いて製造された板材や建材を提
供できる。

【００１７】このような本発明に係る塗装装置および塗
装方法においては、目地部を有する物体のその目地部と
目地部以外の部分とをそれぞれ塗料を用いて別々に塗装
するので、目地部は実質的に専用の吐出ノズルにより塗
装されることになり、目地部用の塗料が目地部およびそ
のごく近傍のみに効率よく塗布される。したがって、前
述の如く、凸面部を含めた被塗装物の全面に目地部用の
塗料を塗布する必要がなくなり、つまり、不必要な部分
への塗料の塗布がなくなり、塗料の使用量が大幅に低減
される。

【００１８】また、上記目地部用の吐出ノズルは目地部
専用に設けられるので、対象となる目地部に対して最も
良好な塗膜が形成されるように用いることができ、目地
部の塗膜が強化され、塗装洩れ等のおそれもなくなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、
本発明の一実施態様に係る塗装装置を示している。本実
施態様では、塗装される物体として板材１が用いられ、
板材１の表面に、板材１の長手方向に延びる目地部２が
複数条形成されている。

【００２０】板材１の上方には、目地部２の数に対応す
る複数個の吐出ノズル３が設けられており、各吐出ノズ
ル３から対応する目地部２に向けて塗料４が吐出（噴
射）される。塗料４は、塗料タンク５から、ポンプ６に
よって対応する吐出ノズル３に供給される。本実施態様
では、ポンプ６は吐出ノズル３と同数設けられており、
各吐出ノズル３の吐出量が独立に制御できるようになっ
ている。

【００２１】また、ポンプ６を用いずに、塗料を加圧し
ておき、ノズル開閉弁の開閉で吐出／停止を制御する方
法でもよく、ノズルからの吐出量を制御できればどのよ
うな手段でもよい。

【００２２】また、本実施態様では、板材１が矢印方向
に搬送され、この搬送方向については位置が固定された
各吐出ノズル３からの塗料吐出によって塗装されるよう
になっているが、吐出ノズル側を移動させる構成として
もよい。板材１とノズル３が、目地部２の延設方向に相
対的に移動されればよい。

【００２３】また、図１においては、各目地部２が板材
１の長手方向全長にわたって延びているが、たとえば図
２に示すように、目地部２ａ、２ｂが縦横に延びるよう
に形成した板材１ａであってもよい。目地部２ａに塗装
する場合は板材１ａの搬送方向を矢印Ａ方向に、目地部
２ｂに塗装する場合は板材１ａの搬送方向を矢印Ｂ方向
に設定すればよい。また、目地部２ｂは搬送方向Ｂに断
続的に延びているが、ポンプ６の駆動を制御して、目地
部２ｂがノズル３の直下に搬送されてきたときのみ塗料
４を吐出するようにすればよい。

【００２４】また、図２のような被塗装物の場合には、
図３に示すようにノズル１１を配置した装置を用い、各
々のノズル１１の直下に物体１２の目地部１３が搬送さ
れてきたときに塗料を噴出することもできる。図３にお
いて、１４は目地部１３以外の凸部、１５は物体１２を
搬送するコンベア、１６は塗料タンク、１７は各ノズル
１１に対応させて設けられたポンプ、１８はこれらポン
プ１７が配列されたポンプアレイ、１９は各ポンプ１
７、各ノズル１１の吐出を制御する制御装置を、それぞ
れ示している。また、図４に示すように、被塗装物とし
て搬送されてくる物体１２ａの搬送方向に対して、その
先端検知センサ２０からの位置をｄ１、ｄ２・・・のピ
ッチで設定し、かつ、搬送方向と直交する方向に所定の
ピッチｐでノズル１１ａを千鳥状に配列することもでき
る。図３や図４に示すようにすることで、搬送方向が一
方向であっても、ノズルの位置を変えることなく多様な
目地パターンに対応することができる。

【００２５】このように構成された装置においては、図
５に一つのノズル３と一つの目地部２とを示すように、
ノズル３が目地部２専用のノズルとされ、該ノズル３か
ら目地部２に向けて塗料４が集中的に吐出、塗布され
る。したがって、図６に示すように、目地部２用の塗料
４は、目地部２の凹溝の隅々まで、および該凹溝の近傍
部に、塗布洩れを生じることなく良好に塗布され、少な
くとも凹溝内の全面にわたって優れた塗膜７が形成され
る。その結果、従来方法のように板材全面に目地部用の
塗料が塗布されていた場合に比べ、目地部２の塗膜が強
化される。

【００２６】そして、目地部２以外の部分である凸面部
８に第２色の塗料を塗布する場合には、上記第１色の塗
料４を目地部２に塗布後、あるいは塗布・乾燥後、たと
えば図７に示すような転写ロール９を用いて凸面部８に
第２色の塗料を転写し、第２色の塗膜１０を形成するこ
とができる。その結果、凸面部８が第２色を呈し、目地
部２が第１色を呈する２色の板材１が仕上げられる。

【００２７】ここで、転写ロール９は、凹凸のついた転
写ロールであってもよく、この場合、転写ロールの凸部
のみの塗料が板材１の凸部へ転写される。この結果、板
材の素材色または前工程で何らかの塗装が行われた色を
第０色とすると、第０、第１、第２色の３色で板材１が
仕上げられる。そして、板材１の凸部自体が凹凸を有し
ている面である場合、転写ロールはゴムやスポンジなど
の柔らかい素材でできていることが好ましい。凹凸のつ
いた柔らかい転写ロールの凸部が、被塗装物凸部の凹凸
の形に変形しながら被塗装物凸部の凹凸部分へ塗料が転
写され、転写むらを防ぐことができる。

【００２８】またここで、板材１に転写が開始される際
の転写ロール９の転写開始位相は、板材毎に任意に変え
られることが好ましい。転写開始位相が板材毎に変更で
きると、自然感の向上された模様とすることができる。

【００２９】図５、図６から明らかなように、目地部２
用の塗料４は、目地部２およびその近傍に塗布されるの
みであるから、従来の板材全面に塗布していた場合に比
べ、塗料４の使用量は大幅に低減される。しかも、使用
量を低減しつつ、上述の如く、目地部２には強化された
塗膜が隅々まで良好に形成される。

【００３０】なお、上記実施態様に係る塗装方法では、
第１色の塗料４を目地部２とその近傍のみに塗布するよ
うにしたが、次のように、本発明方法を従来方法と組み
合せ、さらに、とくに目地部２の塗膜の強化をはかるこ
ともできる。

【００３１】すなわち、まず、第１色の塗料４を、従来
方法と同様に板材１の全面に塗布する。ただしこのと
き、塗料４の使用量を大幅に低減しておく。次いで、上
記実施態様と同様に、目地部専用のノズル３から各目地
部２に向けて第１色の塗料４を塗布し、目地部２の塗膜
を強化する。続いて、図７に示したと同様の方法で凸面
部８に第２色の塗膜１０を形成する。このようにすれ
ば、とくに目地部２を隅々まで塗装するとともに、その
塗膜をより強化でき、かつ、第１色の塗料４の使用量を
全体として低減することが可能になる。

【００３２】このとき、凸面部８に第２色を塗装しない
でおくこともできる。その場合には、目地部２以外へ塗
料４が飛散すると好ましくないので、次の二つの方法の
うち一方を実施する。

【００３３】第１の方法は、図１においてノズル３にエ
アレススプレーを用いる。エアレススプレーで、塗料を
霧化しない条件で塗装幅が目地部２の幅に合うように調
整して塗装を施す。このようにすることで、凸面部８へ
塗料４が飛散することを防止でき、目地部２のみへ塗料
４が塗布される。

【００３４】第２の方法は、図８に示すように塗料の飛
散防止機構５０を設けて塗装する。塗料４が目地部２以
外へ飛散しないように、飛散防止機構５０の間隔ｄや被
塗装物１からの高さｈを適宜調整する。また、飛散防止
機構５０に付着した塗料は、図示しないクリーニング手
段で適宜クリーニングする。

【００３５】さらに、本発明に係る目地部専用のノズル
を使用した塗装は、以下のように各種態様を採ることが
できる。

【００３６】たとえば図９に示す実施態様では、一つの
目地部２２に対し複数の（本実施態様では２つの）ノズ
ル２３ａ、２３ｂを設けられ、各ノズル２３ａ、２３ｂ
は、とくに目地部２２内面の塗膜が形成されにくい部
位、たとえば凹溝の側壁面２２ａ、２２ａや上側角部２
２ｂ、２２ｂ、底側隅部２２ｃ、２２ｃに向けて斜めに
配置されている。このノズル２３ａ、２３ｂの向きや高
さは、適宜調節できるようにしておくことが好ましい。

【００３７】このように、一つの目地部２２に対し複数
のノズル２３ａ、２３ｂを設けることにより、目地部２
２の隅々までより確実に塗料を塗布でき、より強化され
た塗膜が得られる。

【００３８】また、図１０の（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、目地部３２ａ、３２ｂの数や位置が異なる板材３１
ａ、３１ｂが搬送されてくる場合には、多数のノズルを
設けておき、目地部３２ａ、３２ｂの数や位置に応じ
て、使用するノズルを選択し、かつ、各ノズルの位置を
対応する目地部の位置に応じて制御できるようにしてお
くことが好ましい。ノズルの位置制御には、ロボット
や、リニアスケール、ロータリエンコーダ等周知の各種
手段を用いることができる。

【００３９】さらに、図１に示した態様では、各ノズル
３用にそれぞれポンプ６を対応させて個別制御できるよ
うにしたが、ノズルのグループ毎に、あるいは全体を一
括制御することもできる。このような制御は、たとえ
ば、同一断面形状の目地部を複数有する目地部群が複数
ある板材や、全目地部が実質的に同一断面形状である板
材等の塗装に有効である。

【００４０】たとえば図１１に示すように、実質的に同
一断面形状の目地部４２が多数設けられている板材４１
の目地部４２に塗装を施す場合、各目地部４２に対応す
る各ノズル４３の吐出量を一つのポンプ４６によって制
御するだけで、各ノズル４３からの吐出量を、実質的に
均一でかつ目地部４２の塗装に最低な吐出量に制御する
ことができる。

【００４１】また、本発明においては、目地部の塗装は
スプレー塗装に限定するものではなく、刷毛やロールを
用いてもよい。また、目地部以外もロールコータ塗装に
限定するものではなく、エアレススプレーで塗料を霧化
しない条件で塗装幅が凸部８の幅に合うように調整して
塗装を施す方法や、前述の飛散防止機構５０付きノズル
で塗料の飛散領域を規制する方法であってもよい。

【００４２】また、本発明において、図３や図４に示し
た装置では、目地部と目地部以外の部分の塗装を一つの
装置で行えるが、目地部の塗装手段と目地部以外の部分
の塗装手段とを別々に備えていてもよく、その場合に
は、それらの塗装手段の配置の順序によって先に塗装す
る部分を決定することができる。

【００４３】さらに、上記には、目地部を先に塗装して
から目地部以外の部分の塗装する実施形態を説明した
が、たとえば図８に示したような方法で目地部のみへ必
要な塗料を塗布することができるので、目地部以外の部
分を先に塗装してもよい。

【００４４】なお、上記各実施態様では、被塗装物が板
材である場合について説明したが、本発明は、板材に限
らず、目地部を有するあらゆる物体に適用可能である。
また、本発明に係る塗装装置および塗装方法は、建材の
塗装に有用である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗装装置
および塗装方法によれば、目地部を有する物体のその目
地部と目地部以外の部分とをそれぞれ塗料を用いて別々
に塗装するようにしたので、被塗装物の目地部に塗装を
施すに際し、目地部用の塗料の使用量を大幅に低減でき
るとともに、目地部内の全面にわたって良好に所望の塗
膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る塗装装置の概略構成
図である。

【図２】図１とは別の目地部の形態の被塗装物の平面図
である。

【図３】本発明の別の実施態様に係る塗装装置の概略斜
視図である。

【図４】本発明のさらに別の実施態様に係る塗装装置の
概略平面図である。

【図５】図１の装置による目地部への塗装の様子を示す
拡大部分縦断面図である。

【図６】塗装後の目地部の拡大縦断面図である。

【図７】目地部塗装後の凸面部への塗装の様子を示す概
略構成図である。

【図８】本発明のさらに別の実施態様に係る塗装装置の
部分概略斜視図である。

【図９】本発明のさらに別の実施態様に係る塗装装置の
部分概略構成図である。

【図１０】互いに異なる目地部の形態例を示す板材の部
分縦断面図である。

【図１１】本発明のさらに別の実施態様に係る塗装装置
の概略構成図である。

【図１２】従来の塗装装置の概略構成図である。

【図１３】従来の塗装方法を示す被塗装物の概略縦断面
図である。

【図１４】塗装しにくい部分を示す目地部の縦断面図で
ある。

【図１５】従来のテーパ形状に形成された目地部の縦断
面図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１２、３１ａ、３１ｂ、４１ 物体としての
板材 ２、２ａ、２ｂ、１３、２２、３２ａ、３２ｂ、４２
目地部 ３、１１、１１ａ、２３ａ、２３ｂ、４３ 吐出ノズル ４ 目地部用塗料 ５、１６ 塗料タンク ６、１７、４６ ポンプ ７ 目地部の塗膜 ８、１４ 凸面部 ９ 転写ロール １０ 凸面部の塗膜 １５ コンベア １８ ポンプアレイ １９ 制御装置 ２０ 先端検知センサ ５０ 飛散防止機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 健一 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目地部を有する物体のその目地部と目地
   部以外の部分とをそれぞれ塗料を用いて別々に塗装する
   手段を有していることを特徴とする塗装装置。
2. 【請求項２】 塗料の吐出ノズルと、その吐出ノズルお
   よび物体を相対的に移動させる手段を有している、請求
   項１に記載の塗装装置。
3. 【請求項３】 複数個の吐出ノズルを有している、請求
   項２に記載の塗装装置。
4. 【請求項４】 複数個の吐出ノズルが、それら吐出ノズ
   ルと物体の相対的な移動方向に対して斜めに配列されて
   いる、請求項３に記載の塗装装置。
5. 【請求項５】 一つの目地部に対して少なくとも１個の
   吐出ノズルが設置されている、請求項２に記載の塗装装
   置。
6. 【請求項６】 各吐出ノズルから吐出される塗料の量を
   独立して制御することができる、請求項３〜５のいずれ
   かに記載の塗装装置。
7. 【請求項７】 使用する吐出ノズルの個数および位置を
   制御する手段を有している、請求項３〜６のいずれかに
   記載の塗装装置。
8. 【請求項８】 目地部の塗装のためのロール、スプレー
   または刷毛を有し、目地部以外の塗装のためのロールま
   たはスプレーを有している、請求項１〜７のいずれかに
   記載の塗装装置。
9. 【請求項９】 塗料の飛散防止手段を有している、請求
   項１〜８のいずれかに記載の塗装装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の塗装
    装置を備えた板材の製造装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれかに記載の塗装
    装置を用いる塗装方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜９のいずれかに記載の塗装
    装置を用いる板材の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜９のいずれかに記載の塗装
    装置を用いる建材の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１２のいずれかに記載の装
    置または方法を用いて製造された板材。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１１および１３のいずれか
    に記載の装置または方法を用いて製造された建材。