JP4821403B2 - 塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面に塗装を施した建築用ボードのような塗装部材の表面に塗装を施すための技術に関するものである。

従来から建築用ボードのような塗装部材の表面にインクジェットノズルによりインク滴を噴出して塗装を施すようにした技術が特許文献１などにより知られている。

インクジェットノズルによりインク滴を噴出して塗装をする際に一般に使用されるインクはインクジェットノズルが詰まることなく一滴ずつ確実に噴射することができるようにするため粘度をあまり高くすることができない。このため、インクジェットノズルから噴出されたインク滴が塗装部材の表面に到達すると、直ちに扁平に広がってしまう。したがって、この扁平に広がったインクの上に２番目のインク滴が到達すると、２番目のインク滴も直ちに上記扁平に広がったインクと一緒に扁平に広がってしまう。このように、従来にあっても、複数のインク滴が重なっても、全体として扁平に広がってしまい、インクジェットによる塗装では立体感のある塗装ができないという問題があった。
特開２００４−１１４５００号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、インク滴が上下に積み重なった立体感のある塗装を施す塗装方法を提供することを課題とするものである。

本発明の塗装方法は、インクジェットノズルよりインク滴を噴出して塗装部材に塗装する方法であって、インクジェットノズル１から噴出されたインク滴２を塗装部材３に到達するまでの間にインク滴硬化促進手段５により硬化を進行させて半硬化状態とし、この半硬化状態とした略玉状のインク滴２を塗装部材３に到達させて付着させ、更に、このように塗装部材５に付着させたインク滴２の上に、同様にしてインクジェットノズル１から噴出されたインク滴２をインク滴硬化促進手段５により硬化を進行させて半硬化状態にした略玉状のインク滴２を１乃至複数滴積み重ね、該積み重ねた略玉状のインク滴２を一体に硬化させることを特徴とするものである。

このような方法を採用することで、塗装部材３の表面において略玉状のインク滴２が流れることなく、略玉状を保ちつつ上下に重なった立体塗装をすることができる。

また、インクジェットノズル１からインク滴２として噴出するインクとしてＵＶインクを用い、インク滴硬化促進手段５としてＵＶ光照射手段を用いてインクジェットノズル１から噴出されたＵＶインク滴２を塗装部材３に到達するまでの間にＵＶ光の照射で半硬化状態とすることが好ましい。

このような方法を採用することで、インクジェットノズル１から噴出したインク滴２を塗装部材３に到達するまでの間に簡単に半硬化させることができて、簡単に、略玉状のインク滴２が積み重なった立体塗装が行える。

本発明は、略玉状をしたインク滴が上下に積み重なった立体感のある塗装を施した従来にない塗装部材を提供でき、また、インクジェットノズルから噴出されたインク滴を塗装部材に到達するまでの間に半硬化させるという簡単な方法で略玉状をしたインク滴が上下に積み重なった立体感のある塗装をすることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１には本発明の塗装方法に用いる塗装装置の概略構成図が示してある。

建築用ボードのような塗装部材３の搬送方向（図において矢印Ａで示す）に沿って、搬送される塗装部材３よりも上方位置にインクジェット塗装装置６が配置してある。図１にはインクジェット塗装装置６の一部を構成するインクジェットヘッド７を記載している。

図１には塗装部材３の搬送方向に複数のインクジェットヘッド７を配置した例が示してあり、各インクジェットヘッド７の下面部にはそれぞれ塗装部材３の搬送方向と直交する方向に複数のインクジェットノズル１が設けてある。

各インクジェットノズル１から搬送される塗装部材３の表面（上面）にインク滴２を噴出して塗装部材３の表面に付着させて塗装するようになっている。

各インクジェットヘッド７の下方には各インクジェットノズル１から噴出された略玉状をしたインク滴２が塗装部材３に到達するまでの間に、該略玉状をしたインク滴２の硬化を進行させて半硬化状態とするためのインク滴硬化促進手段５が設けてある。

したがって、本発明においては、インクジェットノズル１から噴出されたインク滴２を塗装部材３に到達するまでの間にインク滴硬化促進手段５により硬化を進行させて半硬化状態とし、この半硬化状態とした略玉状のインク滴２を塗装部材３に到達させて付着させるようになっている。塗装部材３に到着した略玉状のインク滴２は上記のように飛翔中に硬化を強制的に進行させられて半硬化状態となっているので、付着しても扁平に広がらず、略玉状を保った状態で付着することになる。

このようにして、複数のインクジェットヘッド７のうち第１のインクジェットヘッド７（７ａ）に設けたインクジェットノズル１から噴出したインク滴２が略玉状を保った状態で１滴目として塗装部材３の表面に付着した後、第２のインクジェットヘッド７（７ｂ）のインクジェットノズル１から同様にして噴出された略玉状のインク滴２が同様にしてインク滴硬化促進手段５により半硬化状態にされて塗装部材３の表面側に２滴目として付着する。

この場合、塗装部材３の搬送速度、第２のインクジェットヘッド７（７ｂ）のインクジェットノズル１からの噴出のタイミング等を制御することで、上記略玉状を保った半硬化状態の１滴目のインク滴２に、２滴目の略玉状を保った半硬化状態のインク滴２が積み重なるように付着させることができる。

更に、同様にして第３のインクジェットヘッド７（７ｃ）のインクジェットノズル１から同様にして噴出された略玉状のインク滴２が同様にしてインク滴硬化促進手段５により半硬化状態にされて塗装部材３の表面側に３滴目として付着する。

この場合も、塗装部材３の搬送速度、第３のインクジェットヘッド７のインクジェットノズル１からの噴出のタイミング等を制御することで、上記略玉状を保った半硬化状態の１滴目のインク滴２又は２滴目のインク滴２に、３滴目の略玉状を保った半硬化状態のインク滴２が積み重なるように付着させることができる。

また、第４のインクジェットヘッド７（７ｃ）以降のインクジェットノズル１から同様にして噴出される４滴目以降のインク滴２も上記と同様に半硬化させて付着させることで立体塗装を行うのである。

上記の立体塗装の塗装順序を段階的に示すと図２のようになる。

上記のようにして塗装を行った後、インク滴硬化手段８により半硬化状態のインク滴２を硬化して塗装部材３の表面に略玉状をしたインク滴２が上下に積み重なった立体塗装部４が形成される。なお、インク滴硬化手段８は最終段のインクジェットヘッド７よりも塗装部材３の搬送方向側にずれた位置に設けてもよく、あるいは、複数のインク滴硬化手段８をそれぞれ各段のインクジェットヘッド７より塗装部材３の搬送方向側にずれた位置に設けてもよい。

ここで、１滴目のインク滴２の噴射パターン、２滴目のインク滴２の噴射パターン、３滴目のインク滴２の噴射パターン……はそれぞれ任意に設定できるようにしてあり、これにより、インク滴２の積み重ね状態を自由に設定できることになる。

例えば、略玉状のインク滴２を上下に複数積み重ねるに当たって、図３に示すように塗装部材３の進行方向及び進行方向と直交する方向において積み重ねるインク滴２の数を異ならせることで塗装部材３の進行方向及び進行方向と直交する方向に凹凸した連続模様状の立体塗装部４を形成したり、あるいは、図４に示すように塗装部材３の表面に略玉状のインク滴２が上下に複数積み重なった部分を島状に部分的に形成して立体塗装部４を形成したりする。また、２滴目以降のインク滴２を塗装部材３の表面の未だインク滴２を塗布していない部分にも塗布することができる。もちろんこれ以外の種々の凹凸をした立体塗装部４を形成できる。

なお、インクジェットノズル１から噴出するインク滴２は最小が１０μｍ程度であり、このため凹凸の最小の段差は１０μｍ程度となるが、インク滴２の粒径を大きくすることで凹凸の最小段差を大きくでき、更に、何段にも積み重ねることで、凹凸の段差を大きくすることができる。

使用するインクとしてＵＶインクを例として説明する。ＵＶインク（ＵＶ硬化型インク）は通常２５０〜３６５ｎｍ程度の波長の紫外線で硬化するモノマー、オリゴマー成分を含有するインクで、紫外線吸収剤（重合開始剤）と組み合わせて重合反応を促進するものである。

したがって、インクジェットノズル１から噴出する略玉状のインク滴２が塗装部材３の表面に到達するまでの間に該略玉状のインク滴２の硬化を進行させて半硬化状態とするためのインク滴硬化手段８としてはＵＶ光照射手段を用いるものであり、落下中の略玉状のインク滴２にＵＶ光を照射して半硬化状態とする。この場合、略玉状のインク滴２が硬化してしまわないように（つまり半硬化状態となるように）、落下中の略玉状のインク滴２に対するＵＶ光の照射エネルギーや照射時間等の照射条件を設定する。

また、インク滴硬化手段８としてはＵＶ光照射手段を用いるものであり、このインク滴硬化手段８としてのＵＶ光照射手段は、積み重ねた略玉状の半硬化状態のインク滴２が完全に硬化して一体化するようなＵＶ光の照射エネルギーや照射時間に設定する。

また、使用するインクとしてはＵＶインクにのみ限定されず、水系、溶剤系のインクも使用することができる。この場合は、インク滴硬化手段８としては例えば加熱手段を用いて、落下中の略玉状のインク滴２を加熱することで水や溶剤の一部を飛ばして半硬化状態とする。この場合、略玉状のインク滴２が硬化してしまわないように（つまり半硬化状態となるように）、落下中の略玉状のインク滴２に対する加熱手段による加熱条件を設定する。また、この実施形態の場合は、インク滴硬化手段８としてはＵＶ光照射手段を用いるものであり、このインク滴硬化手段８としての加熱手段は、積み重ねた略玉状の半硬化状態のインク滴２が完全に硬化して一体化するような条件に設定する。

本発明の塗装方法に用いる塗装装置の概略構成図である。 同上の塗装順序を示す説明図である。 本発明の塗装を施した塗装部材の断面図である。 同上の他の実施例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１ インクジェットノズル
２ インク滴
３ 塗装部材
４ 立体塗装部
５ インク滴硬化促進手段

Claims (2)

1. インクジェットノズルよりインク滴を噴出して塗装部材に塗装する方法であって、インクジェットノズルから噴出されたインク滴を塗装部材に到達するまでの間にインク滴硬化促進手段により硬化を進行させて半硬化状態とし、この半硬化状態とした略玉状のインク滴を塗装部材に到達させて付着させ、更に、このように塗装部材に付着させたインク滴の上に、同様にしてインクジェットノズルから噴出されたインク滴をインク滴硬化促進手段により硬化を進行させて半硬化状態にした略玉状のインク滴を１乃至複数滴積み重ね、該積み重ねた略玉状のインク滴を一体に硬化させることを特徴とする塗装方法。
2. インクジェットノズルからインク滴として噴出するインクとしてＵＶインクを用い、インク滴硬化促進手段としてＵＶ光照射手段を用いてインクジェットノズルから噴出されたＵＶインク滴を塗装部材に到達するまでの間にＵＶ光の照射で半硬化状態とすることを特徴とする請求項１記載の塗装方法。

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