JPS62500230A - 表面に像を描画する方法および装置 - 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】 発明の名称 表面に像を描画する方法および装置 本発明は、表面に像を描画（塗布）する方法および装置に関する。

特に、本発明は、広告看板などのような大きな像の描画に関する。しかしながら 、そのような描画に限定されていない０例えばシルクスクリーン印刷処理の製作 または織物のような可撓材料への像の描画に使用される。また、必要の場合には 、小さな像の作製にも使用される。

広告産業において、多額の金銭が、街路および建物の看板などに費やされ、現在 これらは、１品毎の手作業で描かれた像として作製されるか、又はシルクスクリ ーン印刷処理によって多量に作製されている。１品毎の手作業で描かれた看板は 製作に費用を要し、雛型からの複製の正確度は製作者の手腕に依存する。シルク スクリーン印刷処理によって作製される大量の看板は、大量に作製するには経済 的である。しかしながら、シルクスクリーン印刷は、４色分解ポジチブ、ネガテ ブ、ハンドカット、写真ステンシルおよびブロックアウト（マスキング）材料を 含めて写真ボジチブの作製および使用を必要とするため、製作に要する時間が数 日になる。そのように作製されたシルクスクリーンはノｊ命が限られており、夫 々の色作業に対して夫々別個のスクリーンが必要である。

現代の技術によって、テレビジオンスクリーン像のような一時的な像は、像を作 製する信号を電子的に変化させることによって変化させることが可能になった。

例えば、色の変更２選択された性質の加算または引き算、像の歪曲またはハーフ トーンの使用あるいは色調の変更によって像を変化させることができる。これら の一時的な像を、永久的な変化された像をつくるために撮影することは可能であ るが、大きな看板またはその他の大きな像を作製するために、従来の写真を使用 することは実用的でなく経済的ではない、看板の原形像は、電子処理装置の援助 によって製作されるが、所望の大きな像の製作には、上に述べたような従来の複 製技術を使用する必要がある。

本発明の目的は、現在において使用される方法に付随する前述およびその他の欠 点を少くし、使用した場合に信頼性があり効果的であるような、表面に像を塗布 する方法および装置を提供することにある。この発明のその他の目的および長所 は、以下の説明によって理解されよう。

前述およびその他の目的を考慮し、本発明は、主として一つの観点において、材 料の貯蔵装置と、材料が表面に送出される貯蔵装置からの出口と、前記出口から の材料の送出を制御する操作装置とを包含することを特徴とする、材料を表面に 付着・描画する描画装置にある。貯蔵装置は粒状材料用のディスペンサでもよい が、好ましくは、塗布される材料は流動性材料でありまた貯蔵装置は流動性材料 の室である。操作装置は前記出口を通して流動性材料を送出するようにされてお り、また、室は出口を通して流動性材料を送出するために加圧され、操作装置は 前記出口に連通した制御弁装置を備えている。後者の適用において、操作装置は 、前記出口に対して開いた位置と閉じた位置との間に動くように取付けられた弁 装置と、弁装置を動かす操作装置とを包含している。

操作装置は、例えば油圧、空圧または機械的なアクチュエータなどであり、ある いは出口から流動性材料を流すことができるように、弁部材を動かす指令によっ て作動するようにされた、電磁石などの磁石の如き形式でもよい、この目的のた めに、前記出口を通る流れを制御する弁部材は、′電磁石による磁気吸引および ／または磁気反発に適した材料からなる制御部材と結合されており、これによっ て′電磁石は、前記出口の方へ、および前記出口から、弁部材を動かすように作 動される。この目的のため、制御部材は電磁石と結合された従動子の形態をなし ており、電磁石の鉄心および従動子は低ヒステリシス磁気材料からなり、電磁石 の鉄心は描画装置の高速反復動作を容易にするため、低インダクタンスコイルで あることが好ましい。従動子は、弁部材が出口の方へ又は反対方向へ動くことが できるように反復運動に対して案内されるか、又は従動子は、弁部材が出口の方 へ又は反対方向へ動くことができるように案内された旋回可能な部材にすること ができる。弁部材は、ばねによって、又は電磁石からの反発力によって、閉路位 置の方へ初応力を与えることができ、電磁石の状態の変化に応じて流動性材料を 流すことができるように、出口から持ち上げられるようにすることができる。電 磁石の極性は、出口を開閉するために反転可能にすることができる。電磁石は、 夫々反対方向に作動させるため、別個のコイルを備えることができる。

描画装置は、像が作製される面に対して、制御された運動を行なうことができる ように支持することができる０例えば、描画装置は、表面に対して選択された運 動ができるように、ＸＹプロッタの移送台に支持され、像が表面に描画される選 択された座標において流動性材料を塗布するようコンピュータ制御できる。必要 な場合には、複数個の描画装置が移送台に支持され、夫々描画装置は、夫々の基 本色に接続され、１つの色の像が表面に描画されるようコンピュータ制御できる 。夫々の指令で塗布される流動性材料の量が選択的に制御可能であり、これによ って１つの色の像が、所要の像を作製するためにマトリックス配列に形成された 複数個の精密なドツトの形態で表面に封着されることが好ましい。この目的のた め、室の中の流動性材料が加圧され、塗布される材料の量が、出口を開路する期 間によって制御される。色は互に混合するように塗布されるか、又は連続色調像 または部分色調像を作製するために色が重ね刷りされる。電磁石は、電子色分解 スキャナ、またはコンピュータまたは同様な信号発生装置または信号送信装置か らの符号化された信号を復号するようにされたデコーダと接続されている。

好適な形態において、夫々の基本色と結合された複数個の描画装置が、コンピュ ータ装置と結合されたディジタル４色分解スキャナに接続された符号器によって 制御され、これによって像信号が、デコーダに送信される以前に変更される０例 えば、寸法９色を変更し、調整および像の変更を行ない付加的な臨時の材料を挿 入するように、信号が変更される。このような変更は、コンピュータと結合され た可視表示装置に接続されたキーボードの使用によって完全に行なうことができ る。可視表示装置は、像の原形が記憶され描画装置と結合されたデコーダへ送信 するために変更することができるように、非揮発性データ記憶装置と接続するこ とが好ましい。

流動性材料は、液体、粉体、ペーストまたはゼリーあるいは綿毛、インキ染料な どの繊維質材料または塗料であり、塗料は、像が描画された後、表面に適当な触 媒などを施すことによって、描画直後に適切に硬化するようにされている。前述 のように、比較的大量の液が塗布されるため、隣接する流動性材料が互に混り合 い、あるいは比較的に分厚い大量のペーストなどが肌合いをつくるために塗布さ れる。

本発明は、別の観点において、主として像の形成方法にあり、この方法は、複製 される像に応じた電子信号を起生し、この電子信号を符号化し、この符合化され た信号を、表面に夫々の基本色を塗布するため表面を横切って制御された経路に 動くようにされ複数個の描画装置に結合されたデコーダに送信し、これによって 、描画装置が、所望の像を表面に付着させることができるように、コンピュータ 装置によって制御されて表面上で動くようにされている。

符号化された信号は、キーボードを備えたビデオ表示装置と結合された記憶装置 に供給され、これによって、像が、変更された像の別の電子信号を形成するため に変更され、さらにこの方法は、変更された信号を符号化し、その変更された信 号を描画装置を制御する復号装置に送信することを包含している。

［図面の簡単な説明］ 本発明を一層明確に理解し実際に当て嵌めるため、本発明の代表的な実施例を示 す添付図に言及する。ここに、 第１図は本発明によって製造された像描画装置の一実施態様の斜視図、 第２図は像描画装置およびその関連する制御（置を示すフローシート、 第３図は描画装置ヘッドの一実施態様、第４図は第３図の４−４線断面図、 第５図は第３図の５−５線断面図、 第６図、第７図および第８図は描画装置ヘッドのフレーム構成要素。

第９図は１つの描画装置組立体の拡大図である。

第１図および第２図に示された像形成装置１ｏは、ｘＹプロッタ組立体１２に結 合された描画装置ヘッド１１を使用しており、前記ＸＹプロッタ組立体１２は、 インタフェース接続１３を介して適当な制御装置に接続するようにされている。

ＸＹプロッタ組立体１２は定盤１４を備え、この定ａ１４には、像が作製される 可撓性または剛性のシート状パネル（図示せず）を、描画装置ヘッド１１を通過 して、制御された形式でＸ方向に移動させるため、中央駆動ローラ１５が設けら れている。パネルを、正確に動くようにローラ１５と接触状態に維持するため、 ローラ１５の両端部に、トラクションホイール１６が設けられている。

描画装置へラド１１は、定盤１４の反対側の端部における端部ハウジング１９お よび２０の間に延びた１対の離間されたガイドレール１８上のリニア軸受１７に よって支承されている。端部／＼ウジング１９は、間欠回転形式でローラ１５を 回転するステップモータ２１を支持し、これによって、操作されるパネルが、Ｘ 方向に一定の変化量、例えば２ｍｍの変化量だけ進められる。別のステップモー タ２２が、端部／Ｘウジング１９および２０の間で往復運動を行なう無端ベルト ２３を駆動する。ベルト２３は塗布装置へラド１１に結合され、ステップモータ ２２は１例えば２■の一定な変化量だけ塗布装置へラド１１をＹ方向に定盤１４ を横切って進めるようにされている。ステップモータ２１および２ｚは、コンピ ュータ２５と接続された開閉制御装置２４に接続され、一方、描画装置へラド１ １内のデコーダはコンピュータ２５から直接制御され、これによって描画装置へ ラド１１のＸ、Ｙ方向の運動および駆動が協調される。この装置が第２図に示さ れており、塗布されるパネルと塗布されたパネルとの間の相対運動が、塗布され るパネルを横切って描画装置ヘッドの通過した後に変化量だけ進むパネルに関し て、一定であることが好ましい。

ハウジング２０は、４つの基本色用のタンクを支持している。これらは基本色す なわち黄、赤、青および黒であり、これらは導管２６を通って、塗布装置へラド １１およびタンク内の液を調質するために必要な加熱冷却装置に接続されている 。コンピュータ組立体も端部ハウジング２０内に支持されている。導管２６は、 描画装置へラド１１の上部本体部分２８内に包含された復号ｌＢ２７用の制御導 線も収容している。

第３図ないし第９図から判るように、描画装置ヘッド１１は上部本体部分２８を 備え、その中に、端子３０を介してコンピュータ２５に接続された復号盤２７と 共に、複数個の電磁石２９が包含されている０本体部分２８は、ｉ！磁石２９の 、ねじの切られた鉄心端部突起３１が、支持上部板３２のねじ孔にねじ込まれた 後、電磁石２９および復号盤２７の周囲に鋳込まれている。封じ込み材料は、電 磁石２９からの熱を放散するように選択される。支持板３２は、これと離間して 保持された孔のある底板３３にボルトによって固定されており、上部板と底板と の間に密閉して挟まれた中間のガイドプレートまたはバックルプレート３４を備 えている。板３２．３３および３４は非磁性材料からなっている。

第９図に見られるように、ソレノイド鉄心の突出したねじ部分３１が上部板３２ を貫通して伸び、’ｉｌｔ磁石２９に対して自由に接近、離間して往復運動が行 ない得るように支持された従動子３５と、接近して離間した関係を保って終結し ている。従動子３５は、底板３３に格子模様で設けられた夫々テーパのある出口 孔３７に密閉して係合するようにされた略テーパ状のニードル弁３６と結合され ている。ニードル弁３６を出口３７に対して閉じた位置に押圧するため、戻しば ね３８が従動子３５のカラー３９とパフフルプレート３４との間に結合されてい る。この装置は、ソレノイド２９が付勢されると、低ヒステリシス材料からなる 鉄心３１に磁界が起生され、従って従動子３５が、これに引かれ、ニードル弁３ ６が出口孔３７から持ち上げられるようにされている。出口３７を開くには、少 し持ち上げるだけで充分である。従って、ニードル弁３６の高速度反復動作が行 われ、ドツト状の塗布部が、制御された形式で出口３７からパネル上に形成され る。必要量の液が出口３７から塗布されるように選択された時間の間、電磁石２ ９が付勢される。この目的のため、上部および下部の板３２および３３の間に形 成された液室４０は、供給導管２６と接続された適当なポンプ装置によって加圧 されている・このように形成されるドツトの大きさは、コンピュータによって、 電磁石が付勢される時間の長さを変化させることによって制御することができる 。第６図。

第７図および第８図に示されているように、室４０への流動性材料の入口を形成 するため、板３２．３３および３４の一方の縦方向の側が、符号４６において延 長されている。この目的のため、底板３３は、上部板３２に設けられた入口４２ と連通し上部板３２およびバッフルプレート３４における連結孔４３および４４ に連通する供給通路４１を備えている。

第４図および第５図に示すように、描画装置ヘッド１１は、分割壁４５によって 縦方向に４つの区分に分割され、従って、使用時に各区分は夫々基本色が供給さ れる。各区分は、方形格子模様に配列された１６個の出口３７の配列、これに関 連する電磁石２９および制御弁を有している。中間板ないしバックルプレート３ ４は、各室４０の上下部分の間に流動性材料を自由に流すことが可能な流通孔４ ７（ｌ＼ラッチング示す）、および従動子３５用の案内孔４８を備えている。

第２図から判るように、ＸＹプリンタおよび描画装置へラド１１を制御するコン ピュータ２５は、二次元または三次元のオリジナル５１の像を、高分解能のディ ジタル形式の信号に変換するようにされたディジタル４色分解スキャナ５０と接 続され、前記信号は、フロツビディスク装置などのような非揮発性装置５２によ って記録されるか、又は直接コンピュータ２５に供給される。このようにして記 録されたデータは、他に使用するためにファイルされる。コンピュータ２５は、 北記のデータで作動するようにプログラミングされ、大きさ２色および像の変更 、調整などの別の情報を操作員が、挿入し監視することができるように、キーボ ード５３およびビデオ表示装置５４と接続されている。ビデオ表示装置５４によ って、操作員は、別の工程に進める以前に像の一部分または全体を見ることがで き、従って必要な場合には適切な変更を施すことができる。この段階において、 ビデオ装置５４に表示された像の物理的なコピーをつくるため、従来のプリンタ プロッタ５５を使用することができる。流動性材料はタンク５６に貯蔵され、ポ ンプ５７によって描画装置１１に送出される。

すべての調整、変更などが完了したことを操作員が確認した場合、コンピュータ ２５が開閉制御装Ｗ２４および描画装置へラド１１を介してｘＹプロッタ１２を 制御し協調させるために作動され、これによって、コンピュータ２５は、処理さ れるパネルに塗布される流動性材料の位置および量を制御する。

処理しようとするパネルに対する描画装置ヘッドの移動様式は、コンピュータ２ ５の適切なソフトウェアの使用による描画装置ヘッドの適切な制御によって調整 される。しかしながら、負荷を最小にし動作速度を最大にするため、描画装置ヘ ッドは、対象（パネル）が静止している間にパネルを横切る線に沿って流動性材 料をパネルに付着するようにされることが好ましい。描画装置ヘッドは、その通 路においてパネルを横切る両方向に流動性材料を付着させるようにされており、 描画装置ヘッドに対するパネルの位置は、描画装置ヘー、ド１１の夫々の行程の 間に前進される。この装置は、描画装置ヘッドの移動数、およびＸ、Ｙ方向にお ける孔３７の間隔による移動間隔を制御することによって重ね刷りを除外してい る。

ｌユニットが例えば３ＡＩｌｌＩであり、出口３７が２５ユニツトのような奇数 ユニットだけ離れて設けられている場合において、例えば、像の特性によって像 のドツトが１ユニツトの間隔で設けられる必要がある場合には、描画装置ヘッド は、Ｙ方向に４ユニツトの変化量で進むようにされ、このようにすることによっ て、夫々の出口が、隣り合う出口３７の初期位置を超えて通過する以前に、６個 の離間したドツトを塗布することができる。従って、エユニット間隔でのパネル のすべてのスペースが、１回の通過で充たされる。即ち、出口３７の夫々の隣り 合う対の間の２４スペースが、孔３７の各列における４つの夫々の孔からの６ド ツトのセットによって充たされる。

第４．５図に示すように、描画装置へラド１１の出口孔３７の各区分は、Ｙ方向 に４列の出口３７およびＸ方向に４列の出口３７を備えている。各区分はＸ軸に 沿って配置され、描画装置ヘッドはＹ方向に進められる。従って、描画装置ヘッ ドの夫々の通路上に、夫々の基本色の４列のドツトグループが、コンピュータの 情報によって置かれた各列にドツトによって塗布される。出口３７が２５ユニツ ト角の格子に配列され、描画装置がＸおよびＹ方向に４ユニツト毎のピッチで進 められるため、１区分を横切って跳躍、後退および補充の必要なく、モータの連 続運転によって、出口３７がパネル上に１ユニツト間隔で位置するようになる。

このようにして、ステップモータ２１および２２は、駆動列機構およびモータに 与える歪みが最小になるように調整された間欠運動で連続的に駆動される。

さらに１重ね刷りを除外することを確実にするために、付加的なソフトウェアプ ログラミングは必要でない、このようにして、カラートッドがパネルのいずれの 位δでもｌユニー／　トの公差以内で置かれる。色は基本色でよく、或いは他の 色によって重ね刷りすることによって変化できる。

このようにして、夫々の４基本色の４列ドツトがパネルを横切って各行程におい て塗布される。次に、ステップモータ２２がパネルを進めるために作動され。

描画装置へラド１１は夫々基本色の他の４列ドツトを塗布する。上述のような方 法によって２４変化量だけ進められた後、所望の色の像をつくるために、カラー トッドの列が互に隣接して塗布される。勿論、デコーダボードによって制御され る電磁石は、所望の基本色が像を形成するのに必要な場所だけで、出口を作動ず つの行程における言語または輪郭のような単色の像を印刷するようにプログラミ ングされる。さらに、像が、描画装置のＹ方向における全体の経路を必要としな い場合には、描画装置をプロッタ１４のいずれかの位置から復帰させるために、 ＸＹプロッタを制御することができる。

使用時には、像を形作する必要のあるオリジナルまたは見本が、カラー像を４色 成分に適切に分解する４色分解スキャナによって撮影され、その結果の合成され た信号が、記憶装置５２または直接コンピュータ２５に供給される０次に、この 像は必要に応じキーボードによって変更され、像の一時的なプリントアウトが、 接続されたビデオ表示装ｆｉ５４に表示され、プロッタプリンタ５５によって提 供される。所望の像が得られた場合、プロッタプリンタ１２が作動され、所望の 像を作成するため白色をしたパネルの適当な位置に基本色のドツトを塗布するよ うに、描画装置ヘッドが制御される。勿論、像の大きはＸＹプロッタ１２の定盤 の幅によって決定されるが、この幅は２ないし５ｍの程度であることが好ましく 、勿論、印刷されるパネルは所望の長さにすることができる。ＸＹプロッタおよ びこれに接続された描画装置ヘッドは、敲れた場所に配置することが可能であり 、従って、中央のコンピュータユニットから電話装置などを通じて適切な信号を 送信することができる。コンピュータは、種々の異なる場所における数ケ所のそ のようなプロッタプリンタを制御するために使用される。

本発明の好適な実施例において、レールおよび描画装置ヘッドは、異なる厚さの パネルを載せパネルからの描画装置ヘッドの距離を変更し得るようにするため、 Ｙ方向に調整可能である。これは、塗布されるドツトの大きさを変化させる。

場合に応じ、ヘッド１１は、さらに同様なヘッドを追加することによって大きさ を増大することができる。若干数を縦につないだ関係、または場合によっては並 列に継いだ関係で、配置することができる。勿論、単独の描画装置も使用するこ とができる。描画装置は、例えば単独のスプレーヘッドにすることができ、その 場合、描画装置の目づまりを防止するため、硬化させるのに別の処理を必要とす る塗料を使用することができる。

例えば、濡れている塗料は、硬化させるために後から加熱するか、又は化学的に 処理することができる。

勿論、上記の事項は、本発明の図示された実施例の方法によってのみ記述したが 、この技術の熟練者にとって明確な総ての修正および変更は、請求の範囲に記載 された本発明の広い範晴および枠の中に含まれることは明らかである。

国際調査報告 Ｇ８　２１３４４５２　０Ｅ　３３０２５１７　ＦＲ２５４００４４ＰＬ　２４ ５８９９Ｓε　８４００３１７ ＡＵ　６８３９９／８１　ＣＡ　１１６５１７４　ＤＫ　１１３４／８１　ＥＰ 　３６２９７ＵＳ　４３７８５６４ ＡＬＩ　２１１９８／８３　ＥＰ　１０９２４２　ＪＰ　５９１１８４６３Ｃ） ＋　５４２０６１　０Ｅ　２１４３５７１　ＪＰ　４８０３５８３７ＥＮＤ　Ｏ Ｆ　ＡＮＮＥＸ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．材料の貯蔵装置と、材料が表面に送出される貯蔵装置からの出口と、前記出 口からの材料の送出を制御する操作装置とを包含することを特徴とする、材料を 表面に塗布する描画装置。
2. ２．前記材料は流動性材料であり、前記貯蔵装置は室であり、この室から前記材 料が前記出口を通して送出されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の描画 装置。
3. ３．前記室は前記出口を通して流動性材料を送出するために加圧されるようにさ れており、流れを制御するための前記出口に連通した外装置が設けられることを 特徴とする請求の範囲第２項記載の描画装置。
4. ４．前記弁装置は、制御信号に応じて比較的高い動作速度で反復操作されるよう に製造・配置され、従ってその質量および動作が比較的小さいことを特徴とする 請求の範囲第３項記載の描画装置。
5. ５．前記弁装置の操作装置が、前記出口を通して送出される材料の量を制御する ため、選択された時間の問、弁装置を前記出口が解放された状態に保持するよう 、操作されることを特徴とする請求の範囲第４項記載の描画装置。
6. ６．前記操作装置が、電磁石と、この電磁石によって吸引および／または反発さ れ前記弁装置を前記出口に対して開路された状態と閉路された状態の間で移動さ せるため前記弁装置に連結されるようにされだ従動子とを、包含することを特徴 とする請求の範囲第４項または第５項に記載の描画装置。
7. ７．複数個の前記出口およびこれに関連する操作装置が設けられることを特徴と する請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の描画装置。
8. ８．前記出口が複数のグループの出口に分割され、各出口が夫々の室と連通し、 これによって、流動性材料の複数の種類または色が表面に塗布されることを特徴 とする請求の範囲第７項記載の描画装置。
9. ９．流動性材料が前記描画装置から描画対数の選択された範囲に塗布されるよう に対象に対して相対運動を行わせるための、請求範囲第１項ないし第８項のいず れかに記載の描画装置を案内する支持装置と、前記描画装置から前記対象への流 動性材料の放出を制御する制御装置とを、包含することを特徴とする像描画装置 。
10. １０．前記操作装置が、前記電磁石を開閉する開閉装置と、これに送信された信 号を復号する復号装置とを包含することを特徴とする請求の範囲第６項ないし第 ９項のいずれかに記載の描画装置。
11. １１．前記支持装置がＸＹプロッタであり、前記描画装置が、４つの基本色の流 動性材料を製品に塗布するようにされることを特徴とする請求の範囲第９項また は第１０項に記載の像描画装置。
12. １２．前記制御装置が、色分解スキャナから信号を受信するようにされたコンピ ュータ装置であることを特徴とする請求の範囲第１０項または第１１項に記載の 像描画装置。
13. １３．前記コンピュータ装置が、これに関連するキーボードおよびビデオ表示装 置を包含し、これによって、前記スキャナからの信号が、前記描画装置に送信さ れる以前に変形されて表示されることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の像 描画装置。
14. １４．描画される像に対応する電気信号を起生し、この信号を符号化し、符号化 された信号を描画装置組立体に結合された復号装置に送信し、所望の像をつくる ため前記塗料描画装置組立体の操作装置によって描画装置組立体の動作を表面に 対して協調させることを特徴とする、塗布された像を表面に描画する方法。
15. １５．前記描画装置が、材料の貯蔵装置と、材料が表面に送出される貯蔵装置か らの出口と、前記出口からの材料の送出を制御する操作装置とを包含する装置で あることを特徴とする請求の範囲第１４項記載の方法。