(57)【要約】【課題】光学反応式に、後続処理しようとする流体から形成されたベタ面も、インクジェットヘッドを用いて、平らでない対象物に塗布することができる方法を提供する。【解決手段】流体を、コンピュータ制御されて移動可能な第１の工具５；１０５を用いて塗布し、次いでコンピュータ制御されて移動可能な第２の工具１５；１１５を用いて後続処理する、流体を用いて対象物／車両等の表面を処理する方法であって、対象物表面への流体の塗布と引き続き行われる後続処理との間の時間遅れを、流体の広がり特性に適合させる。【選択図】図５
2014050832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を、コンピュータ制御されて移動可能な第１の工具（５；１０５）を用いて塗布し、次いでコンピュータ制御されて移動可能な第２の工具（１５；１１５）を用いて後続処理する、流体を用いて対象物／車両等の表面を処理する方法であって、
対象物表面への流体の塗布と引き続き行われる後続処理との間の時間遅れ（ｔs）を、流体の広がり特性に適合させることを特徴とする、流体を用いて対象物／車両等の表面を処理する方法。
【請求項２】
流体の塗布と後続処理との間の時間遅れ（ｔs）を、画像形成すべき複数の面部分（１３）に対して一定に維持する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
時間遅れ（ｔs）を、画像形成すべき面部分の傾き及び／又は表面（１３）の材料特性に応じて、様々に調節する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
必要な時間遅れを、表面（１３）処理の間に算出して、調節する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
流体の塗布及び後続処理を、区分（ｔ1，ｔ4）において間欠的に、第１の工具（５）の移動と第２の工具（１５）の移動との間の所定の時間遅れ（ｔs）をもって行う、請求項１記載の方法。
【請求項６】
時間遅れ（ｔs）及び／又は各区分（ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4）の大きさ及び位置を、既に、移動可能な工具（５，１０５；１５，１１５）の運動プロセスを想定する際に考慮する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
流体の塗布と流体の後続処理とを、同時に、移動可能な工具（１０５，１１５）の間の位置のずれをもって行う、請求項１記載の方法。
【請求項８】
流体は、複数の塗料から成り、
複数の塗料で表面（１３）を画像形成する際に、塗料を、各区分（ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4）において、次の区分に画像形成されるまえに、個別に塗布して乾燥する、請求項５記載の方法。
【請求項９】
流体は、複数の塗料から成り、
複数の区分（ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4）において複数の塗料で表面（１３）に画像形成する際に、先ず、１つの塗料だけを、複数の区分に塗布して乾燥し、そのあとで次の塗料を同様に区分に応じて塗布して乾燥する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
個々の区分を、処理すべき表面（１３）もしくは処理すべき対象物（１）の幾何学形状の特徴に適合させる、請求項５から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
個々の区分における、流体の塗布の速度及び／又は第１の工具（５）の後退移動速度を変化させて、流体の塗布と後続処理との間の時間遅れ（ｔs）を一定に維持する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
１つのプリントジョブ内における時間遅れ（ｔs）の変化量は、５０％より小さく、好適には２０％より小さく、最適には１０％より小さい、請求項５から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
処理すべき対象物（１）は、回動もしくは旋回可能に収容されており、処理すべき対象物（１）を、流体を塗布する間、塗料が塗布されている表面の領域ができるだけ水平に延在するように、方向付けする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
流体を塗布するための工具（５，１０５）は、インクジェットプリントヘッドであり、第２の工具（１５，１１５）は、乾燥工具である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
塗布工具（５，１０５）及び後続処理工具（１５，１１５）用の１つ又は同時に２つの軌道制御を実行する制御コンピュータと、
両方の工具（５，１０５；１５，１１５）により順次通過される箇所に対する、塗布すべき流体の広がり特性に適合された時間遅れ（ｔs）が得られるように、制御すべき１つ又は複数の軌道及び移動速度が格納されている記憶装置と、
を備える、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施する装置。
【請求項１６】
２つのロボットアーム（４）を備え、一方のアームに塗布工具（５）が固定されており、他方のアームに後続処理工具（１５）が固定されており、両方の工具は、同時にしかし相互に間隔を置いて処理すべき面（１３）の上方を運動可能である、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
１つのロボットアーム（４）は、それぞれ異なる方向に突出する複数の工具（５，１５，２６）、マガジン又は交換収容部を、その端部で支持し、制御コンピュータは、塗料の広がり時間（ｔs）に適合された周期で、塗布装置と後続処理装置（１５）とを作業位置に移動させる、請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
マガジンは、リボルバヘッドであり、該リボルバヘッドの回転軸線は、存在するロボット軸線（４ｃ）又は複数の軸線を中心とする運動から形成される仮想軸線により実現されている、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
リボルバヘッドは、画像形成すべき表面を予備処理するための工具（２６）及び／又は別の塗料塗布工具を更に支持する、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
塗布工具（１０５）は、複数の個々の工具（１０５ａ〜１０５ｄ）から成り、該工具（１０５ａ〜１０５ｄ）は、別個に、処理すべき表面（１３）に向かって外方へ移動可能である、請求項１５から１９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２１】
後続処理工具（１１５）は、１つ又は複数の運動軸線（１３１〜１３４）を介して、塗布工具（１０５）に結合されており、塗布工具（１０５）に対する後続処理工具（１１５）の位置は、軸線（１３１〜１３４）を介して調節可能である、請求項１５記載の装置。
【請求項２２】
後続処理工具（１１５）と塗布工具（１０５）との間の間隔は、移動速度に応じて所望の時間遅れ（ｔs）が得られるように、調節可能である、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
運動軸線（１３１〜１３４）は、コンピュータ制御された駆動装置に割り当てられている、請求項２１又は２２記載の装置。
【請求項２４】
１つ又は複数の後続処理工具（１１５）の運動プロフィールは、塗布装置（１０５）の軌道制御と関連していて、かつ記憶されている、請求項２１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を、コンピュータ制御されて移動可能な第１の工具により塗布し、次いでコンピュータ制御されて移動可能な第２の工具により後続処理し、例えば乾燥するか、硬化するか、又は別の材料層で被覆する、流体を用いて対象物、例えば車両等の表面を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような方法は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３７４５５号明細書に記載されている。この公知の方法では、ロボットアームの端部に固定されているスプレノズルシステムにより、自動車の車体が多色でも塗装され、次いで紫外線により硬化される。前掲特許文献において、塗布された塗料を順次硬化することも公知である。
【０００３】
但しインクジェットプリントヘッドを用いて一方では高解像度のラスタイメージ（ビットマップ画像）を、他方ではベタ面をプリントすることは、簡単には実現されない。ベタ面のためには、所定の色成分の個々のプリントドットのインキは、相互に流れ込む必要がある。このためにある程度の最小時間が必要になる。但し乾燥の実施が遅すぎると、不鮮鋭に延在する輪郭が生じるか、又は、特に画像形成すべき対象物が鉛直に方向付けされている場合、重力に従って下向きに塗料が集まることがあり、これは画像の印象を損なう。したがって自然に乾燥されるだけでなく、放射（例えば赤外線又は紫外線）又は高温空気により、特に非吸着性の基板上で乾燥されるかもしくは硬化される塗料系では、時間的なプロセス窓を考慮することが重要である。この時間的なプロセス窓の内側で塗料が広がり、これにより中断されない所望のベタ面を形成することができる。
【０００４】
このプロセス窓は、画像形成すべき対象物の基板、例えば表面エネルギ、吸着性、目下の状態、場合によってはプライマ処理やプラズマ処理等のような予備処理の有無、並びにインク自体、つまりインクの粘度及び表面張力に関係している。約２００ｄｐｉ〜６００ｄｐｉの解像度の産業用のＵＶインクジェットプリントでは、秒範囲の広がり時間が通例である。
【０００５】
今ではインクジェットシステムによる表面の画像形成のための生産速度は、インクジェットプリントヘッドとその後方に配置された、インクを乾燥する又はセットする（Pinnen）つまり乾かすための放射装置との間の間隔が数デジメートルであってよい範囲に至っている。特に基板が搬送される場合に平らな表面をプリントする際に、このような間隔が適用可能である。大きくカーブした又は不規則な対象物表面の画像形成のための、ロボットにより案内されるプリントシステムでは、状況は異なっている。この場合、画像形成すべき対象物の表面と衝突することなく、インクジェットヘッドの個々のノズルのための作業間隔が維持されるだけでなく、固定間隔で、後方で案内される乾燥工具のための作業間隔も維持されるという要求を満たす軌道をプログラミングすることは極めて困難であるか、又は不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３７４５５号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１２００６３７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の課題は、光学反応式に、後続処理しようとする流体から形成されるベタ面も、インクジェットヘッドを用いて、平らでない対象物に塗布することができる方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するための本発明の方法によれば、流体を、コンピュータ制御されて移動可能な第１の工具を用いて塗布し、次いでコンピュータ制御されて移動可能な第２の工具を用いて後続処理する、流体を用いて対象物／車両等の表面を処理する方法であって、対象物表面への流体の塗布と引き続き行われる後続処理との間の時間遅れを、流体の広がり特性に適合させる。
【０００９】
好適には、流体の塗布と後続処理との間の時間遅れを、画像形成すべき面部分に対して一定に維持する。
【００１０】
好適には、時間遅れを、画像形成すべき面部分の傾き及び／又は表面の材料特性に応じて、様々に調節する。
【００１１】
好適には、必要な時間遅れを、表面処理の間に算出して、調節する。
【００１２】
好適には、流体の塗布及び後続処理を、区分において間欠的に、第１の工具の移動と第２の工具の移動との間の所定の時間遅れをもって行う。
【００１３】
好適には、時間遅れ及び／又は各区分の大きさ及び位置を、既に、既に、移動可能な工具の運動プロセスを想定する際に考慮する。
【００１４】
好適には、流体の塗布と流体の後続処理とを、同時に、移動可能な工具の間の位置のずれをもって行う。
【００１５】
好適には、流体は、複数の塗料から成り、複数の塗料で表面に画像形成する際に、塗料を、各区分において、次の区分に画像形成されるまえに、個別に塗布して乾燥する。
【００１６】
好適には、流体は、複数の塗料から成り、複数の区分において複数の塗料で表面に画像形成する際に、先ず、１つの塗料だけを、複数の区分に塗布して乾燥し、そのあとで次の塗料を同様に区分に応じて塗布して乾燥する。
【００１７】
好適には、個々の区分を、処理すべき表面もしくは処理すべき対象物の幾何学形状の特徴に適合させる。
【００１８】
好適には、個々の区分における、流体の塗布の速度及び／又は第１の工具の後退移動速度を変化させて、流体の塗布と後続処理との間の時間遅れを一定に維持する。
【００１９】
好適には、１つのプリントジョブ内における時間遅れの変化量は、５０％より小さく、好適には２０％より小さく、最適には１０％より小さい。
【００２０】
好適には、処理すべき対象物は、回動もしくは旋回可能に収容されており、処理すべき対象物を、流体を塗布する間、塗料が塗布されている表面の領域ができるだけ水平に延在するように、方向付けする。
【００２１】
好適には、流体を塗布するための工具は、インクジェットプリントヘッドであり、第２の工具は、乾燥工具である。
【００２２】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、前記の方法を実施する装置であって、塗布工具及び後続処理工具用の１つ又は同時に２つの軌道制御を実行する制御コンピュータと、両方の工具により順次通過される箇所に対する、塗布すべき流体の広がり特性に適合された時間遅れが得られるように、制御すべき１つ又は複数の軌道及び移動速度が格納されている記憶装置とを備える。
【００２３】
好適には、２つのロボットアームを備え、一方のアームに塗布工具が固定されており、他方のアームに後続処理工具が固定されており、両方の工具は、同時にしかし相互に間隔を置いて処理すべき面の上方を運動可能である。
【００２４】
好適には、１つのロボットアームは、それぞれ異なる方向に突出する複数の工具、マガジン又は交換収容部を、その端部で支持し、制御コンピュータは、塗料の広がり時間に適合された周期で、塗布装置と後続処理装置とを作業位置に移動させる。
【００２５】
好適には、マガジンは、リボルバヘッドであり、リボルバヘッドの回転軸線は、存在するロボット軸線又は複数の軸線を中心とする運動から形成される仮想軸線により実現されている。
【００２６】
好適には、リボルバヘッドは、画像形成すべき表面を予備処理するための工具及び／又は別の塗料塗布工具を更に支持する。
【００２７】
好適には、塗布工具は、複数の個々の工具から成り、工具は、別個に、処理すべき表面に向かって外方へ移動可能である。
【００２８】
好適には、後続処理工具は、１つ又は複数の運動軸線を介して、塗布工具に結合されており、塗布工具に対する後続処理工具の位置は、軸線を介して調節可能である。
【００２９】
好適には、後続処理工具と塗布工具との間の間隔は、移動速度に応じて所望の時間遅れが得られるように、調節可能である。
【００３０】
好適には、運動軸線は、コンピュータ制御された駆動装置に割り当てられている。
【００３１】
好適には、１つ又は複数の後続処理工具の運動プロフィールは、塗布装置の軌道制御と関連していて、かつ記憶されている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、例えばロボットを介してコンピュータ制御されて移動可能な、流体を塗布するための工具及び流体を後続処理するための工具は、流体の広がり特性に適合されており、好適には一定に維持されている時間遅れをもって、画像形成すべき対象物の上方を案内される。しかも、画像形成すべき対象物の相応の方向付けにより、画像形成すべき面が画像形成の瞬間に略水平に方向付けされるようにはならない場合には、時間遅れは、例えば画像形成すべき面部分の傾きに応じて、幾分かそれぞれ異なって調節することもでき、これにより重力の影響が考慮され、例えば鉛直の面部分の場合、水平の面部分の場合よりも短い時間遅れが想定される。
【００３３】
流体の「処理」又は「後続処理」の概念とは、流体の特性がなんらかの形で積極的に変化されるあらゆるプロセスを意味するものである。「乾燥」の概念とは、積極的な乾燥のあらゆる態様と解されるものであり、つまり例えば赤外線又は高温空気を用いた乾燥、紫外線又は電子線を用いた硬化、及びいわゆる「セット」と解され、「セット」の際には、塗料は、第２ステップで最終的に完全に硬化されるまえに、例えば紫外線により先ず表面で乾燥される。
【００３４】
流体の塗布及び／又は流体の後続処理のために２つの運動システム、例えばロボットアームを設けると好適であり、２つの運動システムにより、一方では流体の塗布のための工具が、他方では後続処理のための工具が、同時に、しかし所定の位置ずれをもって運動させられる。この場合、両方の工具の別個の操作により、不規則な対象物の場合でも、表面との衝突を回避することができる。
【００３５】
第１のマニピュレータ、つまり例えばロボットアームの端部に、流体の塗布のための工具及び後続処理のための工具が、１つ又は複数の別の軸線を介して運動可能に直接に結合されているシステムにより、更なる利点が提供される。このようにして例えば工具の間の間隔及び場合によっては追従運動のための軌道を、ある程度の範囲内で形成することができる。したがって完全な第２のロボットアームなしでも、流体の塗布と、流体の後続処理、つまり例えば乾燥との間の時間遅れを、移動速度が与えられている場合、広がり時間に応じて、工具の間の間隔を介して調節することができる。もちろん、塗布及び後続処理が間欠的に第１の工具の移動と第２の工具の移動との間の時間遅れをもって行われると、特に好適である。したがってこの場合、単一のロボットアームは、間欠的な運転で、両方の工具を、画像形成すべき面の上方で案内することができる。この場合好適には、対象物への流体の塗布は、複数の区分において行われる。区分の大きさ及び位置は、前プリント速度及び流体の広がり特性に適合された時間遅れを考慮しつつ、移動可能な工具の運動プロセスの想定に際して既に考慮することができる。
【００３６】
このような方法の態様では、流体を塗布するための工具及び後続処理のための工具のために単一のマニピュレータシステムで間に合い、つまり該当する対象物にベタ面を設けるために１つのロボットしか必要とされない。このようにしてカーブした表面にもかかわらず、各工具のためのそれぞれ最適な作業間隔を常に精確に維持することができる。ロボットは、リニアガイド又は回動もしくは旋回ジョイントを備えるか、又は回動及びリニア軸線の組み合わせを備えるロボットであってよい。
【００３７】
この方法の態様でも、例えばそれぞれ異なる塗料を個別に又はまとめてインクジェットヘッドを用いて対象物表面に塗布することができる。この場合、塗料は、例えば各区分において、個別に先ず塗布され、次いで、次の区分が画像形成されるまえに乾燥されるか、又は、あとで複数の区分において対象物表面のより大きな領域が画像形成されたあとで、次の塗料が再び区分に応じて塗布されて乾燥されるまえに、複数の区分において常に先ず第１の塗料が塗布されて乾燥されるか、又は、全ての塗料が同時に表面の１つの区分に塗布され、次の区分が着手されるまえに、次いでまとめて乾燥される。
【００３８】
塗料の区分に応じた塗布及び乾燥に際して、区分を画像形成すべき面の幾何学形状の特徴に適合させると更に好適である。例えば広がり時間及び／又は前プリント速度を考慮して、５００ｍｍを画像形成することができるとしても、例えば画像形成すべきベタ面が単に４５０ｍｍの長さである場合、それにもかかわらず画像要素の境界で画像形成が終了され、場合によっては短い時間遅れのあとで、乾燥プロセスが開始され、これにより順次画像形成される区分がモチーフの内側で相互に隣接することが回避されるか、又は、画像形成すべき区分の終点が、ベタ面の数字又は文字の画像形成の場合、２つの活字の間に置かれる。
【００３９】
ある程度の範囲内で、プリント速度及び／又は後退移動速度を高めることも可能でありかつ好適であるので、できるだけ一定に維持すべき塗料の広がり時間の場合、それぞれ通過されるべき画像区分の長さは、その都度のモチーフ又は部分面の境界に一致し、これによりここでもモチーフの内側に個々の画像区分及び乾燥区分の始点が形成されることが回避される。
【００４０】
上述の特徴は、一般的に、全体プロセス時間を最適化するためにも用いることができる。
【００４１】
広がり時間も１つのプリントジョブ内である程度変化させることができ、１０％の変化は通常問題なく、２０％は多くの場合未だ視認可能でなく、±５０％もまだ許容され、この場合、塗料の塗布と硬化との間の時間遅れの態様は、広がり特性に適合しつつ、対象物表面の特性、つまりより大小の吸着性で下塗りされた金属又はガラス表面、及び鉛直線に対する面要素の方向付けにも関係していてよい。
【００４２】
表面処理のプロセスの間の広がり時間を求めて、その結果として生じる時間遅れを算出して、オンライン制御に用いることもできる。このことは、例えばカメラ及びオンライン評価装置を用いた、塗布された流体の点又は面の広がり特性の観察により、その期間内で、塗布された流体の点又は流体の面が予め設定された大きさに達するまで行われる。この場合、結果は、移動速度の制御および／または例えば塗料の塗布と乾燥との間の時間遅れに影響を及ぼす。
【００４３】
本発明の別の利点は、符号を付した図面に基づく実施の形態の後続の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ジョイントアームロボットを基とする好適な態様の概略側面図である。
【図２】ロボットアーム４の端部に取り付けられた、図１に示すプリントヘッド５の詳細原理図である。
【図３】図２において符号３３で示す領域の拡大図である。
【図４】ａ〜ｄは、広がりの様々な段階の間における、図３に示す噴出されたインクジェット滴の概略図である。
【図５】図３に示す表面１３の拡大平面図である。
【図６】ａ〜ｃは、図１に示すジョイントアーム４の端部の拡大斜視図である。
【図７】ａ及びｂは、択一的に構成されたジョイントアーム１０４の端部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
次に、本発明の実施の形態を、図示の態様につき詳説する。
【００４６】
図１には、片側から車両１を示している。車両１は、ジョイントアームロボット２を用いてプリントされる。ジョイントアームロボット２は、ベース３と、可動の複数の構成要素から成るロボットアーム４とを備える。ロボットアーム４の端部に、プリントヘッド５が固定されている。ベース３は、回動可能かつ移動可能に支持することができるので、プリントヘッド５を備えるアーム４は、車両１のあらゆる箇所に達することができる。場合によっては、車両は、図示していない収容部に保持されており、収容部を介して、車両は、垂直線を中心に回動するか、又は水平軸線を中心に傾動することができる。
【００４７】
プリントヘッド５は、プリント中に、車両１の表面に対して小さな作業間隔にあり、その場合、インク滴を噴出し、それも十分に高いインパルスで噴出し、これによりインク滴は、車両１の表面に着弾し、表面上に付着する。記載の態様では、車両１には画像７がプリントされる。画像７は、様々な領域７ａ，７ｂを備えることができ、領域７ａ，７ｂは、例えば領域７ａ，７ｂがそれぞれ異なる塗料を有する点で、それぞれ異なっている。一方の領域が、様々な強さのハーフトーン階調でプリントするために網点生成されていて、別の領域では、塗料がベタでプリントされるので中断されない面が生じることにより、領域７ａ，７ｂはそれぞれ異なっていてもよい。
【００４８】
車両１は、プリントすべき対象物としてカーブした表面、例えばフェンダ８を有し、フェンダ８は、サイドパネルから外方に湾曲していて、したがって凸状のカーブだけでなく凹状のカーブを有する。カーブは、極めて小さな半径を有するだけでなく、屈曲部（急角度のカーブ）として提供されてもよい。この場合、車両１の表面のより大きく広がる領域を単色でプリントすることもでき、したがっていわゆる塗装を施してもよい。但し好適には、車両は既に塗装されており、画像は、局所的に装飾を施すため、又は例えば広告のための情報を支持するために塗布され、又、テキストメッセージ用の適切な活字と共に塗布される。
【００４９】
どのようにしてこのような車体の画像形成が詳しく行われるかは、例えば２０１２年３月２９日付けの同一出願人の特許出願、タイトル「対象物をプリントする方法」、出願番号：ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１２００６３７１号明細書に記載されており、その全般的な記載内容は、引用により本願に援用されるものとする。
【００５０】
プリントヘッド５は、図２に詳しく示されており、プリントヘッド５からＵＶインク滴を４０ｋＨＺの周波数で吐出することができる。プリントヘッド５に関して、例えばレバノン、ニューハンプシャーのＦｕｊｉ  Ｄｉｍａｔｉｘ  Ｉｎｃ．社の名称：Ｓｐｅｃｔｒａ  Ｇａｌａｘｙ  ｊａ２５６／８０ＡＡＡを用いることができる。このプリントヘッドは、２５６個のノズル１７を備える。プリントヘッド５自体は、例えばドイツのＫｕｌａ社のＴｙｐ  ＫＲ６０−３のロボットのジョイントアーム４に収容されている。図示の態様では、ロボットアーム４は、３つのジョイント４ａ，４ｂ，４ｃを備え、ジョイント４ａ，４ｂ，４ｃを介して、ロボット２は、プリントヘッド５を、対象物１の表面１３の上方で動かす。プリントヘッド５は、さらに塗料ライン１６及びデータ接続ライン６を介して、一方ではインク貯蔵容器に接続され、他方ではコンピュータ１９に接続されている。概略的にしか示していないこれらのライン６，１６は、場合によっては複数の個々の塗料供給ラインや信号ラインを備え、これらのラインを介して、インクジェットプリントヘッド５の個々のノズル１７が制御される。
【００５１】
さらに図２は、プリントヘッド５が図示の位置で対象物１の表面１３上に幅Ａを有する区分をプリントすることを示している。この場合、ロボットによるプリントヘッド５の運動は、例えば図平面に向かって、又は図平面から外方に向かって行われる。
【００５２】
図３による拡大図から判るように、プリントヘッド５のノズル１７から吐出されるインク滴は、着弾直後に、先ず、例えば塗装された車両１の表面１３上で１度相並んで位置し、その際、相互に接触するか又は相互に直接接続することはない。図４に示すように、塗料の粘度及び表面張力や基材の表面張力もしくは表面エネルギに応じて、プリントヘッド５がベタ面をプリントするべき領域に、均等もしくは一様な塗料層が形成されるまで、５秒〜１０秒の範囲にある、数秒のある程度の時間が掛かり得る。この状態は、図４のｄに示しており、対応する時点は、時間軸上にｔsで示されており、これは最適な広がり時間として見なされる。乾燥されるまでより長く待たされる場合、塗料は画像縁で場合によってはより広幅に延在して、不鮮鋭な輪郭が生じる。不鮮鋭な輪郭は、例えば活字の場合に目に不都合に映る。
【００５３】
そこで本発明の第１の態様によれば、図示していない、ロボット２の側方又は後方に設置された別の第２のロボット（第２のロボットのジョイントアームに噴出される塗料を乾燥するための放射装置が取り付けられている）が、プリントヘッド５にいわゆる「追従」するようになっている。この場合、放射装置が、速度を考慮しつつ、同一の軌道又はプリントヘッドと放射装置との間のそれぞれ異なる作業間隔に基づいて場合によってはずらされた軌道上を、プリントヘッド５に対してあとから移動し、その際、表面１３上の同一の箇所が最適な広がり時間の間隔ｔsに一致する時間間隔をもってプリントヘッド５及び放射装置により通過される。
【００５４】
プリントヘッド５及び放射装置の運動のためにそれぞれ独立した運動システム、つまり２つのロボットが使用されるので、急角度でカーブした対象物表面や不規則な対象物表面でも、対象物表面に衝突することなくプリント及び乾燥することができる。
【００５５】
本発明による方法の択一的な第２の態様は、図５に基づいて説明するような、単一のロボットの使用にある。第２の態様では、表面１３の、プリントヘッド５によりベタでプリントされる領域は、幅Ａを有する隣接する個々のストリップに分けられており、この幅Ａは、プリントヘッドの幅に一致し、各ストリップもまた個々の区分に分けられ、その長さはｔ1，ｔ2，ｔ3等で表される。この方法は、ロボット２がプリントヘッド５を例えば先ず１度区分ｔ1にわたって案内するように進行する。区分ｔ1の長さは、プリント速度、後退移動速度、及びプリント塗料を乾燥するために放射装置１５を所定位置へ導くことを考慮しつつ、続いて同一の区分が、略同一の速度で同一方向に、プリント塗料を乾燥するための放射工具１５に通過されるまえに、最適な広がり時間ｔsが経過するように、設定されている。次いで、再びプリントヘッド５は、再び作業位置に移動させられ、続いてｔ2で表された区分がプリントされ、そのあとで乾燥され、そして同様に区分ｔ3が先ずプリントされ、次いで乾燥され、これが繰り返される。
【００５６】
このようにして単一のロボットを用いて、対象物表面１３の大部分がベタで画像形成され、その際、過剰な広がりや不鮮鋭な画像の延在が行われることはない。
【００５７】
区分ｔ1，ｔ2，ｔ3…において、複数の原色から成る、原色ＣＭＹＫとは異なる様々な塗料でベタ面を塗布しようとする場合、区分ｔ1，ｔ2，ｔ3…における各塗料の画像形成及び乾燥は、個別にみて間欠的に行われ、この場合、個々の塗料塗布の間に、場合によってはロボットアーム４の端部に設けられたプリントヘッドを交換する必要がある。
【００５８】
塗料塗布前に更に例えば白色の下塗りが行われるか、又は画像形成後に更にクリアラッカが塗布される場合、極めて類似のプロセスが生じる。
【００５９】
記載の目的のために構成されたロボットアームは、図６ａ〜図６ｃに示している。ロボットアーム４の端部に、取付プレート１２が固定されており、取付プレート１２に、様々な方向に突出して異なる３つの工具が取り付けられている。工具２６は、プラズマ放電を発生させるための工具であり、この工具により、表面にインキが良好に乗るように、表面を予備処理することができる。符号５で４色インクジェットプリントヘッドを表している。プリントヘッド５は、単に概略的に示されたものであり、インキ供給ライン及び信号ラインは、ホルダの内外に位置してよい。符号１５で、紫外線放射装置を表しており、紫外線放射装置は、インクジェットプリントヘッド５と略同一の幅を有する。ロボット軸線４ｃを介して、異なる３つのヘッドは、プリントすべきワークの表面１３に対して方向付けされた位置に順次回動することができる。ロボットアーム４のための軌道プランには、対象物の表面１３上の塗料の予備処理、プリント及び硬化のための運動プロセス全体が記憶されている。このプロセスは、先ず表面１３全体が加工ヘッド２６を介して予備処理され、例えばプラズマ処理されるか、又は紫外線、赤外線又は可視範囲の光線が加えられるか、又はコロナ処理又は熱気処理に曝されるものであってよい。
【００６０】
この工程は、図６のａに示してある。そのあとでプリントヘッド５が、作業位置に回動され、表面１３は、第１色の塗料、例えばブラック又はシアンで、区分ｔ1においてプリントされる（図６のｂ）。この場合、図示の位置では、ロボットアームはその運動プロセスを停止し、区分ｔ1の始端部に向かって移動し、そこで紫外線放射装置１５を作業位置に回動させ、塗料をそこで乾燥するために、区分ｔ1を通過させる。引き続きロボットアーム４は、再び区分ｔ1の始端部に後退移動し、インクジェットヘッド５を再び作業位置に回動させ、これにより次の塗料を区分ｔ1において塗布し、続いて硬化することができる。区分ｔ1において必要な全ての塗料が塗布されて、乾燥されていると、表面１３全体に所望の画像が設けられるまで、記載の順序が区分ｔ2において継続する。
【００６１】
択一的に、先ず区分ｔ1，ｔ2…を順次所定の塗料でプリントし、間欠的に部分的に乾燥し、そして再び区分ｔ1において次の塗料で開始することもできる。しかしこのようにして表面１３の比較的大きな範囲が画像形成されると、異なる塗料が位置正確に重ねてプリントされることを保証するために、ロボットアームの端部に設けられた工具の位置は新たに補整しなければならない。
【００６２】
本発明による方法を実施するために構成されたロボットアームの別の態様は、図７のａ及び図７のｂに示されている。この態様では、ロボットアーム１０４の端部に固定された取付プレート１１２は、支持構造１１７を支持し、支持構造１７に、塗布工具１０５及び後続処理工具１１５が、図７のｂの詳細図において看取されるように、固定されている。塗布工具１０５は、４つの個々のヘッド１０５ａ，ｂ，ｃ，ｄから成る４色インクジェットプリントヘッドである。個々のプリントヘッドの各々は、図示していないガイドを介して、支持構造１１７のステー１２７に対して平行に、画像形成すべき面１３に向かって移動することができる。この態様は、インクジェットヘッド１０５ａ〜１０５ｄが、鮮鋭な画像形成のために必要な最小間隔を維持しながらそこで表面領域に達するために、狭い凹部や溝等にも進入運動することができる、という利点を有する。乾燥工具１１５には、このような要求が同じようには存在していない。なぜならば、十分なエネルギ密度は、より長い滞在時間又は光線強度の向上によっても達成できるからである。
【００６３】
乾燥工具１１５は、調節可能な複数の運動軸線１３１〜１３４を介して、支持構造１１７に結合されていて、ひいては塗布工具、つまりインクジェットヘッド１０５ａ〜１０５ｄにも結合されている。第１のキャリッジ１１８は、支持構造１１７に設けられた図示していないガイドに沿って、矢印１３１で表しているように、加工すべき表面１１３に向かって移動可能である。この第１のキャリッジ１１８により、回動旋回ジョイント１１９を介して、Ｌ字形の支持体１２０が可動に支持されている。Ｌ字形の支持体１２０は、その下面で、同じく図示していないリニアガイドを備え、このリニアガイドに沿って、乾燥工具１１５は、インクジェットヘッド１０５ａ〜１０５ｄに向かって運動することができる。このようにして、間隔ひいてはロボットアーム１０４に取り付けられた支持体１１７の移動速度を考慮しつつ、４つのインクジェットヘッド１０５ａ〜１０５ｄうちの１つによる表面１３の画像形成と例えば乾燥工具１１５に収容されたＵＶランプを用いた後続の乾燥との間の時間遅れ（時間間隔）を調節することができる。回動旋回ジョイント１１９により可能である、矢印１３２及び１３３により表してある回動旋回運動の組み合わせと、キャリッジ１１８の運動とにより、単一のロボットアーム１０４を用いて、支持体１２０を、表面１３の上方で、乾燥工具１１５がインクジェットヘッド１０５ａ〜１０５ｄにより残される画像ストリップにぶつかることなくこれに追従するように、運動させることができる。このためには、図７のｂに示していない、運動軸線１３１〜１３４のための駆動装置もしくはその位置を、ロボットアーム１０４のための軌道プランに際して考慮する必要がある。
【符号の説明】
【００６４】
１  車両
２  ジョイントアームロボット
３  ジョイントアームロボットのベース
４，１０４  ロボットアーム
５，１０５  塗布工具
６  データ接続ライン
７  画像
７ａ，ｂ  画像領域
８  フェンダ
１２，１１２  取付プレート
１３  表面
１５，１１５  乾燥工具
１６  塗料ライン
１７  ノズル
１９  コンピュータ
２６  予備処理工具
３３  領域
１０５ａ〜ｄ  個々のヘッド
１１７  支持構造
１１８  キャリッジ
１１９  回動旋回ジョイント
１２０  Ｌ字形の支持体
１２７  ステー
１３１  運動軸線／矢印
１３２  運動軸線／矢印
１３３  運動軸線／矢印
１３４  運動軸線／矢印
ｔs  時間遅れ
ｔ1〜ｔ4  区分
【図１】
2014050832.tif 000003
【図２】
2014050832.tif 000004
【図３】
2014050832.tif 000005
【図４】
2014050832.tif 000006
【図５】
2014050832.tif 000007
【図６】
2014050832.tif 000008
【図７】
2014050832.tif 000009