米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> ニチハ株式会社

発明の名称 建築板の塗装方法及び塗装装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−235283
公開日 平成10年(1998)9月8日
出願番号 特願平9−46144
出願日 平成9年(1997)2月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】加古 宗男
発明者 堀 慎悟
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 搬送手段によって搬送されてくる建築板の表面に、その上方に配列された多数の噴射ノズルから塗料を噴射して、斑点模様を塗装する建築板の塗装方法において、前記各噴射ノズルから噴射される塗料流を塗料流切断手段で切断する動作を繰り返すことで、前記建築板の表面に斑点模様を塗装することを特徴とする建築板の塗装方法。
【請求項2】 前記塗料流切断手段は、配列された複数の切断部材から成り、各切断部材で前記各噴射ノズルから噴射される塗料流を切断することを特徴とする請求項1に記載の建築板の塗装方法。
【請求項3】 前記複数の切断部材を、隣接する切断部材の高さ位置が異なるように配列したことを特徴とする請求項2に記載の建築板の塗装方法。
【請求項4】 前記塗料流切断手段を往復運動させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の建築板の塗装方法。
【請求項5】 前記複数の切断部材をチェーン又はベルトに固定し、これを回転運動させることを特徴とする請求項2に記載の建築板の塗装方法。
【請求項6】 建築板を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送されてくる建築板の上方に配列された多数の噴射ノズルとを備え、各噴射ノズルから塗料を噴射して、前記建築板の表面に斑点模様を塗装する建築板の塗装装置において、前記噴射ノズルと前記建築板との間に該噴射ノズルの噴射方向と交差する方向に移動可能に配置された塗料流切断手段と、前記塗料流切断手段を前記噴射ノズルの噴射方向と交差する方向に駆動して前記各噴射ノズルから噴射される塗料流を該塗料流切断手段で切断する動作を繰り返し実行する駆動手段とを備えていることを特徴とする建築板の塗装装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築板の表面にランダムな斑点模様を塗装する建築板の塗装方法及び塗装装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、需要が急増している窯業系の建築板は、表面に模様を塗装して意匠性を高めたものが多い。建築板の凹凸のある表面に模様を塗装する場合、特開平7−228036号公報に示すように、インクジェット式の塗装装置を用いて、建築板の表面に非接触で模様を描く塗装技術が開発されている。このインクジェット式の塗装装置は、塗料を噴射する多数の噴射ノズルを、建築板の搬送方向の直角方向に配列し、建築板をコンベアにより搬送しながらコンピュータによって各噴射ノズルの電磁弁のオン/オフ(塗料噴射/停止)を制御することによって、建築板の表面に模様を塗装する。
【0003】このインクジェット式の塗装装置を用いて、ランダムな斑点模様(いわゆるスパッタ模様)を塗装する場合、コンピュータによって各噴射ノズルの電磁弁のオン/オフをランダムに細かく切り換えることで、各噴射ノズルから間欠的に塗料を少量ずつ噴射してスパッタ模様を塗装することが考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記塗装方法では、各噴射ノズルの電磁弁のオン/オフをランダムに細かく切り替えるための制御手段として、高価なコンピュータが必要となり、設備コストが高くなる欠点がある。しかも、電磁弁のオン/オフ回数が非常に多くなるため、電磁弁の寿命が低下し、電磁弁の故障の発生回数が増加することが予想される。更に、電磁弁のオフ時間(噴射停止時間)が全般的に長くなるため、塗料配管内の塗料の流れが悪くなって、塗料中の顔料等の固形成分が沈殿しやすくなり、噴射ノズルが塗料の固形成分で詰まったり、或は、電磁弁のオフ時間が長くなり過ぎると、噴射ノズルの先端部分の塗料が乾燥固化して噴射ノズルが詰まることもある。
【0005】本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、設備コストの低減、耐久性向上及び噴射ノズルの詰まり防止を図りながら、建築板の表面に変化に富む自然でランダムなスパッタ模様を塗装することができる建築板の塗装方法及び塗装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】上記目的を達成するために、本発明の請求項1,6の建築板の塗装方法及び塗装装置によれば、建築板を搬送手段により搬送し、その上方に配列された多数の噴射ノズルから噴射される塗料流を塗料流切断手段で切断する動作を繰り返すことで、建築板の表面にランダムな斑点模様(スパッタ模様)を塗装する。
【0007】この塗装方法では、噴射ノズルから噴射される塗料流を塗料流切断手段で切断する毎に、その塗料の滴がランダムに飛散して建築板上に落下し、変化に富む自然でランダムなスパッタ模様が塗装される。この場合、噴射ノズルから塗料を噴射し続けても、その塗料流を塗料流切断手段で切断する動作を繰り返すことで、スパッタ模様を塗装できるため、噴射ノズルの電磁弁のオン/オフをランダムに細かく切り替える必要がなく、模様パターン制御用の高価なコンピュータが無くても、簡単な設備で、変化に富む自然でランダムなスパッタ模様を塗装できる。しかも、電磁弁のオン/オフを頻繁に繰り返す必要がないため、電磁弁の寿命が延び、電磁弁の故障が発生しにくくなる。更に、スパッタ模様の塗装中は、噴射ノズルから塗料を噴射し続けるため、塗料配管内の塗料の流れが良くなって、塗料中の顔料等の固形成分が沈殿しにくくなり、その固形成分による噴射ノズルの詰まりが発生しにくくなると共に、噴射ノズルの先端部分の塗料が乾燥固化することも防止される。
【0008】この場合、請求項2のように、前記塗料流切断手段は、複数の切断部材を配列して構成し、各切断部材で各噴射ノズルから噴射される塗料流を切断するようにすることが好ましい。つまり、多数の噴射ノズルから噴射される塗料流を例えば1本の切断部材で繰り返し切断しようとすると、単位時間当たりの塗料流の切断回数を確保するために、切断部材をかなり高速で移動させる必要があるが、この場合には、切断速度が速すぎて、切断時に周囲に飛び散る塗料の滴が小さくなり過ぎたり、建築板の外方まで飛び散ったりする。これに対し、切断部材の数を多くすると、切断部材の移動速度(切断速度)を遅くしても、必要な切断回数を確保することができる。従って、最適な切断速度となるように切断部材の数を設定すれば良い。
【0009】また、請求項3のように、複数の切断部材を、隣接する切断部材の高さ位置が異なるように配列しても良い。このようにすれば、塗料流の切断位置の高さが変化し、切断により飛び散る塗料の範囲が変化して、スパッタ模様のランダム性が更に高められる。
【0010】また、請求項4のように、塗料流切断手段(切断部材)を往復運動させるようにしても良い。往復運動は、必要最小の運動範囲で、塗料流の切断を効率良く且つ均一に行うのに適した運動形態である。
【0011】或は、請求項5のように、複数の切断部材をチェーン又はベルトに固定し、これを回転運動させるようにしても良い。回転運動は、全ての噴射ノズルに対して塗料流の切断速度を一定にすることが可能な運動形態である。
【0012】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図5に基づいて説明する。まず、図1及び図2に基づいて、窯業系の建築板11の塗装に用いるインクジェット式の塗装装置12の構成を説明する。建築板11を搬送する搬送ローラ14(搬送手段)の上方には、塗装ユニット15が設置され、この塗装ユニット15内には、塗装ヘッド16、電磁弁アレイ17及びノズルアレイ18が設けられている。ノズルアレイ18の下面には、多数の噴射ノズル19が下向きに設けられ、これら多数の噴射ノズル19が建築板11の搬送方向と直角方向に一列又は複数列に配列されている。電磁弁アレイ17には、噴射ノズル19の数と同数の電磁弁20が設けられ、各電磁弁20の流入口が配管21を介して塗装ヘッド16に接続され、各電磁弁20の流出口が配管22を介して各噴射ノズル19に接続されている。
【0013】塗装ヘッド16の流入口は、密閉された塗料タンク23と塗料供給配管24を介して接続され、コンプレッサ25から圧力調整バルブ26を介して塗料タンク23内に低圧の圧縮空気を供給することで、塗料タンク23内の圧力を一定に保ちつつ、塗料タンク23内の塗料を塗料供給配管24を通して塗装ヘッド16に圧送し、この塗装ヘッド16内の塗料を配管21→電磁弁20→配管22→噴射ノズル19の経路で分配して、電磁弁20の開放時に噴射ノズル19から塗料を整流状態(つまり霧化しない状態)で噴射する。
【0014】また、塗装ヘッド16には、余剰塗料を塗料回収タンク27側に戻すための塗料戻し配管28が塗料供給配管24とは反対側に設けられ、塗料供給配管24から塗装ヘッド16内に流入した塗料が塗装ヘッド16内を塗料戻し配管28側に向けて流れるようになっている。塗料戻し配管28中には、塗装ヘッド16内の塗料流量を調整する流量調整バルブ29が設けられ、この流量調整バルブ29を通過した塗料は塗料回収タンク27内に回収され、この塗料回収タンク27からポンプ30により塗料タンク23内に戻される。
【0015】次に、噴射ノズル19から噴射される塗料流を切断する塗料流切断装置31の構成を図1乃至図3に基づいて説明する。塗料流切断手段である複数の角棒状の切断部材32は、噴射ノズル19と建築板11との間に位置し、噴射ノズル19の配列方向(建築板11の搬送方向と直角方向)に等間隔で配列されている。各切断部材32は、支持部材33に片持ち状態に固定され、該支持部材33の四方に車軸34を介して車輪35が回転自在に取り付けられている。各車輪35は、噴射ノズル19の配列に沿って平行に設けられた2本の山形レール36上に嵌合され、それによって切断部材32の支持部材33が噴射ノズル19の配列方向にスライド自在に支持されている。また、支持部材33の両側部には、塗料の側方への飛び散りを防止するための塗料飛散防止カバー37が設けられている。更に、搬送ローラ14の下方には、飛散した塗料を回収するための塗料回収トレー75が設置されている。
【0016】一方、切断部材32を噴射ノズル19の下方で直線往復運動させる駆動手段として、図3に示すように、モータ38が支持部材33の側方に設けられ、このモータ38の回転軸39にクランク円盤40が嵌着され、このクランク円盤40の偏心位置と支持部材33の一端とがリンク41で連結されている。これにより、モータ38と一体回転するクランク円盤40の回転運動がリンク41のクランク運動によって直線往復運動に変換され、車輪35が山形レール36上を往復することで、切断部材32が噴射ノズル19の下方をその配列に沿って直線往復運動する。
【0017】以上のように構成した塗装ラインでは、建築板11を搬送ローラ14によって例えば10m/分の速度で搬送し、該建築板11の前端が噴射ノズル19の真下に到達すると、それがセンサ(図示せず)で検出され、全ての噴射ノズル19の電磁弁20を開放(オン)する。これにより、全ての噴射ノズル19から塗料を整流状態(つまり霧化しない状態)で連続噴射して、各噴射ノズル19から下方に一直線に延びる塗料流を形成する。上記電磁弁20の開放と同時に、モータ38を起動して、切断部材32を噴射ノズル19の配列方向(建築板11の搬送方向と直角方向)に例えば10m/分の速度で直線往復運動させる。これにより、各切断部材32で各噴射ノズル19から噴射される塗料流を切断する動作を繰り返し、塗料流を切断する毎に、その塗料の滴がランダムに飛散して建築板11上に落下し、変化に富む自然でランダムなスパッタ模様が塗装される。
【0018】その後、建築板11の後端が噴射ノズル19の真下を通過すると、それがセンサ(図示せず)で検出され、全ての噴射ノズル19の電磁弁20を閉鎖(オフ)して塗料の噴射を停止すると共に、モータ38を停止して切断部材32の直線往復運動を停止する。以後、後続の建築板が噴射ノズル19の真下に到達する毎に上述した動作を繰り返して、図5に示すように、建築板11の表面に変化に富む自然でランダムなスパッタ模様を塗装する。
【0019】この塗装方法では、噴射ノズル19から塗料を噴射し続けても、その塗料流を切断部材32で切断する動作を繰り返すことで、変化に富む斬新なスパッタ模様を塗装できるため、噴射ノズル19の電磁弁20のオン/オフをランダムに細かく切り替える必要がない。このため、模様パターン制御用の高価なコンピュータが無くても、簡単な設備で、変化に富む自然でランダムなスパッタ模様を塗装でき、設備コスト削減の要求を満たすことができる。しかも、電磁弁20のオン/オフを頻繁に繰り返す必要がないため、電磁弁20の寿命が延び、電磁弁20の故障が発生しにくくなり、インクジェット式塗装装置12の信頼性を向上することができる。更に、スパッタ模様の塗装中は、噴射ノズル19から塗料を噴射し続けるため、配管21,22内の塗料の流れが良くなって、塗料中の顔料等の固形成分が沈殿することを防止でき、その固形成分による配管21,22の詰まりや噴射ノズル19の詰まりを防止できると共に、噴射ノズル19の先端部分の塗料が乾燥固化することも防止でき、噴射ノズル19から塗料を安定して噴射でき、これも信頼性向上につながる。
【0020】ところで、多数の噴射ノズル19から噴射される塗料流を切断する切断部材32の本数が少なすぎると、単位時間当たりの塗料流の切断回数を確保するために、切断部材32をかなり高速で移動させる必要があるが、この場合には、切断速度が速すぎて、切断時に周囲に飛び散る塗料の滴が小さくなり過ぎて、スパッタ模様の品質が低下したり、建築板11の外方まで塗料が飛び散って、その塗料を回収するのに手間がかかる。これに対し、切断部材32の本数を多くすると、切断部材32の移動速度(切断速度)を遅くしても、必要な切断回数を確保することができる。従って、最適な切断速度となるように切断部材32の本数や往復運動のストロークを設定すれば良い。
【0021】上記第1の実施形態では、切断部材32を角棒状に形成したが、切断部材32の形状は、図4に示すように、種々の形状が考えられる。図4の(a)の切断部材32は角棒状であり、(b)は、複数の棒状の切断部材43の先端を連結部43aで一体化して補強したものである。また、(c)の切断部材44は、塗料流を切断する部分が円柱状に形成され、(d)の切断部材45は、塗料流を切断する部分が球状に形成され、(e)の切断部材46は、塗料流を切断する部分が楕円球体状に形成され、(f)の切断部材47は、塗料流を切断する部分が上方に突出する角錐状に形成され、(g)の切断部材48は、塗料流を切断する部分が上方に突出する円錐状に形成されている。(c)〜(g)の切断部材44〜48は塗料流を切断する部分が立体形状で大きく、且つ、塗料流と当たる面に変化を持たせることができ、塗料流の切断効果を高めることができる。
【0022】[第2の実施形態]上記第1の実施形態では、複数の切断部材32を移動方向に一列に配列し、全ての切断部材32の高さ位置を同一にしたが、図6乃至図8に示す本発明の第2の実施形態では、複数の切断部材49を、隣接する切断部材49の高さ位置が異なるように配列している。切断部材49の連結構造は種々の形態が考えられ、例えば、図7(a)の例では、連結部材50を、鋼材の溶接又は折曲等によりジグザグ形状に形成し、この連結部材50に丸棒等の切断部材49を所定間隔で溶接等により固定している。また、図7(b)の例では、連結部材51を、金属パイプの曲げ加工により曲線波状に曲成し、この連結部材51に角棒等の切断部材52を所定間隔で溶接等により固定している。
【0023】図6の例では、連結部材50の両端が支持部材53で支持され、連結部材50の両側方には、塗料の側方への飛び散りを防止するための塗料飛散防止カバー54が設けられている。支持部材53は、4本の吊り棒55で吊持され、各吊り棒55の上端に取り付けられた車輪56が、塗装ユニット15の上方に設けられた2本の山形レール62上に嵌合されている。
【0024】更に、切断部材49を噴射ノズル19の下方で直線往復運動させる駆動手段として、モータ57が山形レール62と同一高さ位置に設けられ、このモータ57の回転軸58にクランク円盤59が嵌着され、このクランク円盤59の偏心位置と車輪56の車軸60とがリンク61で連結されている。これにより、モータ57と一体回転するクランク円盤59の回転運動がリンク61のクランク運動によって直線往復運動に変換され、車輪56が山形レール62上を往復することで、切断部材49が噴射ノズル19の下方をその配列に沿って直線往復運動する。これ以外の構成は、前記第1の実施形態と同じである。
【0025】以上説明した第2の実施形態によれば、隣接する切断部材49の高さ位置が異なるように配列されているため、塗料流の切断位置の高さが変化し、切断により飛び散る塗料の範囲が変化して、スパッタ模様のランダム性が更に高められる。
【0026】この第2の実施形態でも、切断部材49の形状は、図7に示す丸棒状又は角棒状に限定されず、図8に示すように、種々の形状が考えられる。図8の(a)の切断部材63は、塗料流を切断する部分が四角柱状に形成され、(b)の切断部材64は、塗料流を切断する部分が三角柱状に形成され、(c)の切断部材65は、塗料流を切断する部分が球状に形成され、(d)の切断部材66は、塗料流を切断する部分が楕円球状に形成され、(e)の切断部材67は、塗料流を切断する部分が円錐状に形成され、(f)の切断部材68は、塗料流を切断する部分が角錐状に形成され、(g)の切断部材69は、塗料流を切断する部分が中央の凹む曲面体に形成されている。これらの切断部材63〜69は、塗料流を切断する部分が立体形状で大きく、塗料流と当たる面に変化を持たせることができ、塗料流の切断効果を高めることができる。
【0027】[第3の実施形態]上述した第1及び第2の実施形態では、切断部材を往復運動させるようにしたが、図9及び図10に示す本発明の第3の実施形態では、多数の切断部材70を2本のチェーン71に梯子状に連結して、噴射ノズル19と建築板11との間に配置し、チェーン71を駆動スプロケット72と従動スプロケット73とに掛け渡している。そして、駆動スプロケット72をモータ(図示せず)で回転駆動することで、チェーン71を回転運動させ、切断部材70を噴射ノズル19の配列方向に走行させる。これにより、切断部材70がスプロケット72,73の上側と下側の走行路で互いに反対方向に走行し、各切断部材70で各噴射ノズル19から噴射される塗料流を切断する動作を繰り返し、塗料流を切断する毎に、その塗料の滴がランダムに飛散して建築板11上に落下し、変化に富む自然でランダムなスパッタ模様が塗装される。回転運動は、全ての噴射ノズル19に対して塗料流の切断速度を一定にすることが可能な運動形態であり、スパッタ模様の斑点密度のばらつきを少なくすることができる。
【0028】尚、本実施形態では、切断部材70を梯子状に連結する手段としてチェーン71を用いたが、ベルトを用いても良い。また、本実施形態においても、切断部材として、図8に示す種々の形状のものが使用できる。
【0029】[その他の実施形態]前記各実施形態では、全ての噴射ノズル19から同一の塗料を噴射するようにしたが、異なる色の塗料が供給される複数の塗装ヘッドを並設して、異なる色の塗料を噴射し、カラーのスパッタ模様を塗装するようにしても良い。また、粘度の異なる塗料が供給される複数の塗装ヘッドを並設して、粘度の異なる塗料を噴射するようにしても良い(塗料の粘度によってスパッタ模様の斑点の大きさを変えることができる)。塗料の粘度は、色毎に変えても良く、或は、同じ色の塗料で粘度を変えても良い。
【0030】また、前記各実施形態では、いずれも、切断部材を噴射ノズル19の配列方向に移動させるようにしたが、切断部材を建築板11の搬送方向(とその反対方向)に移動させるようにしても良く、勿論、これ以外の方向に移動させるようにしても良く、要は、切断部材を噴射ノズルの噴射方向(塗料流)と交差する方向に移動させれば良い。
【0031】また、前記各実施形態では、複数の切断部材は、同じ形状のものを用いたが、異なる形状の切断部材を組み合わせて塗料流切断手段を構成しても良い。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の請求項1,6によれば、噴射ノズルから噴射される塗料流を塗料流切断手段で切断することで、スパッタ模様を塗装するようにしたので、模様パターン制御用の高価なコンピュータが無くても、簡単な設備で、変化に富む自然でランダムなスパッタ模様を塗装でき、設備コストを低減できると共に、電磁弁のオン/オフを頻繁に繰り返す必要がなく、耐久性を向上できる。しかも、噴射ノズルから塗料を噴射し続けるため、塗料配管内で塗料中の顔料等の固形成分が沈殿しにくくなり、噴射ノズルの詰まりを防止できる。
【0033】更に、請求項2では、塗料流切断手段を複数の切断部材で構成したので、多数の噴射ノズルから噴射される塗料流を切断部材で切断する速度を適度にすることができ、良好なスパッタ模様を塗装できる。
【0034】また、請求項3では、隣接する切断部材の高さ位置を異ならせたので、塗料流の切断位置の高さを変化させることができ、スパッタ模様のランダム性を更に高めることができる。
【0035】また、請求項4では、塗料流切断手段(切断部材)を往復運動させるようにしたので、必要最小の運動範囲で、塗料流の切断を効率良く且つ均一に行うことができ、スパッタ模様の品質向上に役立つ。
【0036】また、請求項5では、複数の切断部材をチェーン又はベルトに固定し、これを回転運動させるようにしたので、全ての噴射ノズルに対して塗料流の切断速度を一定にすることができ、スパッタ模様の品質向上に役立つ。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013