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発明の名称 塗布量管理方法、塗装方法、木質材の塗装方法、および、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10−272405
公開日 平成10年(1998)10月13日
出願番号 特願平9−77956
出願日 平成9年(1997)3月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 和秀
発明者 片山 吉久 / 高橋 渡 / 椙田 潔司
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 基材表面に着色塗料を塗布するに際し、その塗布量に対応する色変化を検知し、その検知情報に基づいて塗布量管理を行うことを特徴とする塗布量管理方法。
【請求項2】 前記着色塗料として、光エネルギー付与により消色する着色剤を含むものを使用することを特徴とする請求項1記載の塗布量管理方法。
【請求項3】 前記着色剤として、光反応開始剤を用いることを特徴とする請求項2記載の塗布量管理方法。
【請求項4】 前記光反応開始剤として、赤外光反応開始剤、または、紫外光反応開始剤を用いる請求項3記載の塗布量管理方法。
【請求項5】 前記着色剤として前記基材表面と色度差が大きいものを使用することを特徴とする請求項2記載の塗布量管理方法。
【請求項6】 請求項1ないし5記載の塗布量管理方法において塗布量の管理を行いながら塗料の塗布を行うことを特徴とする塗装方法。
【請求項7】 請求項6記載の発明において、前記基材を木質材とする木質材の塗装方法。
【請求項8】 着色塗料の塗布手段と、前記塗布手段が前記着色塗料の塗布を行う際に、その塗布面の色検知を行う色検知手段と、前記色検知手段からの検知色データに基づいて塗布量の判定を行う塗布量判定手段と、を備えてなる塗装装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、木質材等における塗装に際しての塗布量管理に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、木質化粧材では、基材表面に表面の意匠性を高め、また、表面を保護するように各種の塗装を行っている。そして、現状においては、その塗布量の管理は作業者が経験的に行っており、すなわち、作業者がその塗布後の見栄え等により塗布量が適正であるがどうかの判定を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、その適正かどうかの判定は作業者によって若干の差があり、作業者が変わると製品の表面意匠が若干変わってしまうという問題があった。また、作業の始めにおいて塗布量を適正とできるまでにかなりの時間がかかるので、作業効率が悪い上に、歩留まりも低下するという問題があった。
【0004】この発明は、このような点に着目してなされたものであって、塗布量管理を精度良く、かつ、容易にできるようにし、常に見栄えの良い塗装ができるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項1記載の発明では、基材表面に着色塗料を塗布するに際し、その塗布量に対応する色変化を検知し、その検知情報に基づいて塗布量管理を行うようにした。
【0006】色変化が大きい場合は塗布量が多く、色変化が小さい場合は塗布量が少なく、したがって、その色変化に対応して塗布量を管理することで、精度良く塗布量管理がなされる。
【0007】着色塗料として、光エネルギー付与により消色する着色剤が添加されたものを使用する場合は(請求項2記載の発明)、塗料の乾燥硬化時の光エネルギーに付与により着色剤が消色されるので、着色剤を使用する塗布量管理が仕上用のクリア(透明)塗装においても支障なく採用できる。
【0008】従来より乾燥硬化時等においては、光エネルギーの付与により塗料を乾燥硬化する際、消色による色褪せ現象が発生するもので、この請求項2記載の発明はその消色作用を積極的に利用することによりなされたものである。
【0009】着色剤はほとんどのものにおいて上記消色作用を発揮するが、とくに、着色剤として種々の光反応開始剤を用いることで(請求項3記載の発明)、高い消色作用が発揮される。
【0010】そして、光反応開始剤としては、例えば、赤外光反応開始剤や紫外光反応開始剤を用いる(請求項4記載の発明)。その場合、赤外光反応開始剤は着色剤を含んでいるのでそのまま使用されるが、紫外光反応開始剤は無色に近いので着色剤を別途添加して用いる。
【0011】また、着色剤として基材表面と色度差が大きいものを使用することで(請求項5記載の発明)、塗装に伴う基材表面と着色剤との色差の変化度の分解能が大きくなるので、その色差と許容範囲との比較、塗布量修正値の算出等が容易、かつ、精度良く行われる。
【0012】請求項1ないし5記載の塗布量管理方法において塗布量の管理を行いながら塗料の塗布を行うことで、木質材等の塗装が良好に塗装が行えるようになる(請求項6、7記載の発明)。
【0013】請求項8記載の発明では、塗装装置を、着色塗料の塗布手段と、前記塗布手段が前記着色塗料の塗布を行う際に、その塗布面の色検知を行う色検知手段と、前記色検知手段からの検知色データに基づいて塗布量の判定を行う塗布量判定手段と、を備えてなる構成とした。
【0014】上記構成によれば、塗布量を常に適正として、仕上がりの良い塗装が容易に行えるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]図1はこの発明の塗布量管理方法及び塗装方法が実施される塗装装置を含む塗装乾燥装置の簡略構成を示す。
【0016】図において、1は塗布手段としてのロールコータ部、2は色検知手段としてのCCDカメラ、3は塗布量判定手段としての塗装制御部であり、これらにより塗装装置が構成され、その塗装装置の後段には塗料の乾燥硬化を行う赤外線照射装置5が設けられている。ロールコータ部1は、ロールコータ7とそのロールコータ7への塗料供給部8とからなり、塗装制御部3は、そのロールコータ7の駆動モータ、塗料供給部8、CCDカメラ2、さらには、赤外線照射装置5のそれぞれに接続されている。
【0017】上記塗装乾燥装置における着色クリア塗料の塗装乾燥動作の説明を行う。図2は動作時の塗装制御部3の制御動作を表すフローチャートである。
【0018】塗装乾燥装置では、塗装される基材10の表面色が一定であるものにおける塗布量管理が行われる。そして、塗装制御部3には、予め検出された基材10の表面色において設定塗布量の着色クリア塗料が塗布された場合における色変化に伴う最終色データD1が記憶されている。
【0019】着色クリア塗料としては、赤外線が照射されることで消色反応が顕著な赤外光反応開始剤よりなる着色剤が添加されたものを使用する。とくに、着色剤としては、基材10表面と色度差が大きい色を持つものを使用する。
【0020】塗布動作が開始され1枚目の基材10に所定量の塗料の塗布が行われ、その塗布面の色がCCDカメラ2により検知され、その検知色データD2が塗装制御部3に送られる(ステップ1)。そして、そのそれぞれの色データD1、D2間の色差DX(±)を算出し、その色差DXが許容範囲S内に入るかどうかを判定する(ステップ2,3)。1枚目の場合は、通常許容範囲S内に入っていないので、その色差DXから塗布量修正値A(±)を算出し(ステップ4)、その塗布量修正値Aに基づく塗布量供給修正信号Bが塗料供給装置8に与えられる(ステップ5)。
【0021】これにより、2枚目からはその塗布量供給修正信号Bに基づいて増減修正された量の塗料が塗布量供給装置6からロールコータ1へ与えられ、これにより、設定された量の塗料が正確に基材10に塗布される。2枚目以降においても色データD2の検知は行われ、常に色差DXが許容範囲S内に入るように塗料供給修正装置8のフィードバック制御が行われる。
【0022】上記動作において、着色剤として基材10表面と色度差が大きい色を持つものを使用している場合は、塗装に伴う基材10表面と着色剤との色差DXの変化度の分解能が大きくなるので、その色差DXと許容範囲Sとの比較、塗布量修正値Aの算出が容易、かつ、精度良く行われる。
【0023】なお、上記色差DXは、公知であるハンターLab表色系3次元色度図において、簡略に述べると下記のように定義されるものである。
【0024】DX=(L2+a2+b21/2L:明度 垂直軸方向において変位a:第1の色度(色度彩度)、垂直軸に直交する平面における第1の方向(赤〜緑)において変位b:第2の色度 第1の色度が存在する平面において第1の方向に直交する第2の方向(黄〜青)において変位そして、塗料が塗布された基材10は赤外線照射装置5位置に送られ、赤外線が照射されることで、塗料の乾燥硬化が行われる。その際には、着色剤として消色反応が顕著な赤外光反応開始剤を用いているので消色反応が起こり、塗料の色は消える。
【0025】このようにして、塗装に際しては着色剤を利用することで精度の良い塗布量管理が行われ、かつ、その着色剤は製品段階においては消色するので、デザイン的に何等支障のないクリア塗装が行われる。
【0026】[第2の実施形態]図3は塗装乾燥装置の簡略構成を示す。図4は動作時の塗装制御部3の制御動作を表すフローチャートである。
【0027】この塗装乾燥装置では、塗料として着色剤を添加した紫外光反応開始剤を用い、塗装手段としてスプレー部20を備え、CCDカメラ21はそのスプレー部20によりスプレー塗装される基材10の表面の色を検知するように設けられている。また、乾燥硬化は紫外線照射装置40により行っている。
【0028】そして、1枚の基材10に対し、スプレー部20に塗布開始信号を与えて塗布が開始されると(ステップ1)、その塗布動作に伴って変化する色がCCDカメラ21により連続的に検知され(ステップ2)、その色データD2と記憶される最終色データD1との色差DXが経時的に算出され(ステップ3)、その色差DXが設定レベルに到達した時点でスプレー部20の塗布終了信号がスプレー部20に与えられ、スプレー部20による塗布が停止される(ステップ4、5)。
【0029】これにより、用いられる基材10色がそれぞれ異なる場合、その基材10色それぞれに対応して異なる量の塗布が行われる。すなわち、基材10色が異なる場合、同量の塗料が塗布されると表面仕上がりが異なったものとなる問題が生じるが、この実施形態ではその問題が解消される。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発明によれば、塗布量管理が精度良く、かつ、容易にできるようになり、常に見栄えの良い塗装ができるようになった。




 

 


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