(57)【要約】    【課題】  石材やガラス材等の被加工材の表面に少ない作業工数で連続階調の画像を描画できるようにした描画方法を提供する。    【解決手段】  Ｘ軸スライダー(26)とＹ軸スライダー(25)とによって打撃工具(27)を平面における任意の位置に移動させこの打撃工具に微小な打撃力を加えるようにした加工機械を用い、描画すべき画像のデータを網点データに変換し、加工機械の打撃工具を網点データの複数の各網点の位置に移動させ、複数の各網点の位置において打撃工具に微小打撃力を加えて被加工材の表面に微小点(50)を加工し、複数の微小点の集合によって画像を再現するようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材の表面に画像を描画するようにした描画方法であって、
Ｘ軸スライダーとＹ軸スライダーとによって打撃工具を平面における任意の位置に移動させこの打撃工具に微小な打撃力を加えるようにした加工機械を用い、
描画すべき画像のデータを網点データに変換し、加工機械の打撃工具を網点データの複数の各網点の位置に移動させ、複数の各網点の位置において打撃工具に微小な打撃力を加えて被加工材の表面に微小点を加工し、複数の微小点の集合によって画像を再現するようにしたことを特徴とする描画方法。
【請求項２】
描画すべき画像をスキャニングしてコンピュータに取り込み、コンピュータによってスキャニングデータを網点データに変換し、該網点データに基づいて加工機械のＸ軸スライダー及びＹ軸スライダーの移動を制御するようにした請求項１記載の描画方法。
【請求項３】
上記打撃工具がダイヤモンド工具である請求項１記載の描画方法。
【請求項４】
上記被加工材が、表面を光沢のある平滑面に加工された石材である請求項１記載の描画方法。
【請求項５】
上記石材が御影石である請求項１記載の描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は石材やガラス材等の被加工材の表面に画像を描画する描画方法に関し、特に少ない作業工数で連続階調の画像を描画できるようにした方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、墓石や建造物の壁面では石材の表面に人物や風景その他のデザインを描画することが行われている。通常このデザインの描画方法には石材表面に砂を吹き付けて凹凸を形成するようにしたサンドブラスト法、あるいは薬剤によって石材表面に凹凸を加工するようにしたエッチング法、等が知られているが、これらの描画方法は細かなデザインには不向きである。
【０００３】
これに対し、描画すべき画像からＸＹデータを作成し、ＸＹデータに応じて噴射ノズルを移動させ、噴射ノズルから石材表面にウォータジェットを吹き付け、凹凸を形成するようにしたウォータジェット法（特許文献１）、描画すべき画像から網点データを作成し、網点データを用いて被加工材表面に保護皮膜を作成し、保護皮膜が形成されていない表面を薬剤やサンドブラス等によって選択的に加工することにより、石材表面に連続階調の画像を再現するようにした連続階調描画法（特許文献２）、が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７８３８５号公報
【特許文献２】特開平１１−２７７９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ウォータジェット法ではウォータジェットを吹き付ける時間を長くしても凹部の深さが変化するだけであるので、連続階調を再現することは難しく、平面的な画像になってしまう。
【０００６】
他方、連続階調描画法では被加工材の表面に保護皮膜を作成した後、薬剤やサンドブラスト等によって加工しているので、作業工数が多く、作業が煩わしい。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み、少ない作業工数で連続階調の画像を描画できるようにした描画方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明に係る描画方法は、被加工材の表面に画像を描画するようにした描画方法であって、Ｘ軸スライダーとＹ軸スライダーとによって打撃工具を平面における任意の位置に移動させこの打撃工具に微小な打撃力を加えるようにした加工機械を用い、描画すべき画像のデータを網点データに変換し、加工機械の打撃工具を網点データの複数の各網点の位置に移動させ、複数の各網点の位置において打撃工具に微小な打撃力を加えて被加工材の表面に微小点を加工し、複数の微小点の集合によって画像を再現するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の特徴の１つは画像データを網点データに変換し、ＸＹスライダーによって打撃工具を網点データの複数の各網点の位置に移動させ、複数の各網点において打撃工具に微小な打撃力を加えて被加工材の表面に微小点を加工するようにした点にある。
【００１０】
これにより、被加工材の表面の色彩によって異なるが、被加工材の表面に微小点を密に加工することによって画像の黒い色彩又は白い色彩が再現され、微小点を疎に加工することによって逆に画像の白い色彩又は黒い色彩が再現され、微小点の疎密によって連続階調の画像を描画することができる。
【００１１】
しかも、網点データによって打撃工具を移動させ、これに微小な打撃力を加えるだけであるので、保護皮膜を形成してから選択的な加工を行う場合に比して作業工数が少なく、煩わしさがない。
【００１２】
画像の精緻さは微小点の大きさ及びその疎密に密接に関係し、微小点の大きさが小さい方が精緻に描画できる。しかし、微小点の大きさをあまり小さくし過ぎると、網点の密度を大きくする必要が生じ、画像の描画が完成するまでに時間がかかる。そこで、微小点を適切な大きさ、例えば０．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度の直径に設定するのがよい。但し、描画の時間がかかっても精緻な描画を必要とするときには０．５ｍｍ以下のもっと小さな微小点を採用するようにしてもよい。
【００１３】
網点データは描画すべき画像データから変換する。この画像データは描画すべき画像をスキャニングして得るようにしてもよく、当初からコンピュータ内で画像データの形式で作製してもよい。網点データへの変換は網点スクリーン法によって変換してもよく、又周波数変調スクリーン法によって変換してもよい。さらに、網点データに補正、例えばレタッチ修正を行うようにしてもよい。
【００１４】
また、加工機械のＸ軸スライダー及びＹ軸スライダーの制御は網点データの変換に用いたコンピュータで行うのがよい。
【００１５】
即ち、描画すべき画像をスキャニングしてコンピュータに取り込み、コンピュータによってスキャニングデータを網点データに変換し、網点データに基づいて加工機械のＸ軸スライダー及びＹ軸スライダーの移動を制御するのが好ましい。
【００１６】
打撃工具は微小な打撃力を与えられて微小点を加工できるものであればよく、例えば先端に超硬チップを有する工具でもよいが、耐久性を考慮すると、先端にダイヤモンドチップを有するダイヤモンド工具を用いるのがよい。
【００１７】
被加工材、即ち加工対象は石材やガラス材等とすることができるが、上述のように被加工材の表面の色彩によって画像の描画性や再現性が影響される。そこで、被加工材の表面を平滑でかつ光沢のある面に加工するのがよい。例えば、被加工材には表面を光沢のある平滑面に加工された石材を用いることができる。石材は大理石でもよく、又光沢のある平滑面に加工できればモルタル石材でもよく、さらに御影石を用いてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る描画方法の好ましい実施形態において用いられ加工機械の１例を、図２はその回路構成の１例を示す。本例の加工機械１０において、床面上には加工ベッド１１が前後に移動可能に設けられ、駆動装置（図示せず）によって前進後退されるように設けられ、加工ベッド１１上には石材（被加工材）３０が搭載されるようになっている。
【００１９】
また、床面上にはフレーム２０の四脚２１が固定され、四脚２１は伸縮可能に設けられるとともに、ラック・ピニオン等の公知の伸縮機構２２が設けられ、伸縮機構２２はそのモータ２２Ａの回転・逆転によってフレーム２０の高さを変更するようになっている。
【００２０】
このフレーム２０は左右の長辺フレーム部２３Ａと前後の短辺フレーム部２３Ｂとからなる矩形状の外フレーム２３の前後の短辺フレーム部２３Ｂの間に中央フレーム２４を幅方向にスライド自在に支持して構成され、外フレーム２３の短辺フレーム部２３Ｂにはラック・ピニオンあるいはワイヤー・プーリの組み合わせ等からなる公知のＹ軸スライダー２５が設けられ、Ｙ軸スライダー２５のモータ２５Ａの回転・逆転を制御することによって中央フレーム２４はＹ軸方向（幅方向）にスライドされるようになっている。
【００２１】
また、中央フレーム２４にはＸ軸スライダー２６がスライド可能に搭載され、Ｘ軸スライダー２６はそのモータ２６Ａの回転・逆転を制御することによって中央フレーム２４に沿ってＸ軸方向（前後方向）にスライドされるようになっている。
【００２２】
このＸ軸スライダー２６には打撃工具２７が搭載され、打撃工具２７の先端にはダイヤモンドチップが固定され、又打撃工具２７には油圧ポンプ（図示せず）からの油圧が供給され、その供給通路の途中には電磁バルブ２８が設けられ、電磁バルブ２８の開閉によって打撃工具２７に微小の打撃力が与えられ、ダイヤモンドチップが石材３０の表面に衝突して例えば０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内の大きさの微小点を加工できるようになっている。
【００２３】
伸縮機構２２のモータ２２Ａ、スライダー２５、２６のモータ２５Ａ、２６Ａ及び打撃工具２７の電磁バルブ２８はコンピュータ４０によって制御されるようになっている。このコンピュータ４０にはスキャナー４１の信号及びフレーム２０の高さを設定する高さ設定器４２の信号が入力され、コンピュータ４０は機能的には画像データの取込手段４０Ａ、網点データ変換手段４０Ｃ、スライダー制御手段４０Ｄ、加工制御手段４０Ｅ及び高さ制御手段４０Ｂから構成されている。
【００２４】
画像データ取込手段４０Ａはスキャナー４１からの画像データを取り込み、網点データ変換手段４０Ｃは取り込んだ画像データを公知の方法で網点データに変換し、スライダー制御手段４０Ｄは網点データに基づいてＹ軸スライダー２５のモータ２５Ａ及びＸ軸スライダー２６のモータ２６Ａの回転・逆転を制御し、加工制御手段４０Ｅは各網点の位置において電磁バルブ２８を一定の短時間だけ開き、打撃工具２７に油圧を供給してダイヤモンドチップを一定の短い距離だけ前進させて石材３０の表面に衝突させて微小点を加工するようになっている。
【００２５】
また、高さ制御手段４０Ｂは高さ設定器４２の信号を受けて、伸縮機構２２のモータ２２Ａの回転・逆転を制御してフレーム２０の高さを制御するようになっている。
【００２６】
例えば、御影石３０の表面に画像を描画する場合、御影石３０の表面を光沢のある平滑面に加工した後、この御影石３０を加工ベッド１１上に搭載し、加工ベッド１１を前進させて御影石３０をフレーム２０の下側に位置させる。
【００２７】
その状態でスキャナー４１に描画すべき画像をスキャニングさせ、画像データをコンピュータ４０に取り込む。コンピュータ４０では取り込んだ画像データが網点データに変換され、網点データの複数の各網点の位置に応じてＹ軸スライダー２５及びＸ軸スライダー２６の制御信号が作成され、Ｙ軸スライダー２５のモータ２５Ａ及びＸ軸スライダー２６のモータ２６Ａに与えられる。
【００２８】
すると、中央フレーム２４がＹ軸方向にスライドされるとともに、Ｘ軸スライダー２６がそのスライドされる中央フレーム２４に沿ってＸ軸方向にスライドし、これによって打撃工具２７は網点の各点の位置に移動され、各網点の位置において打撃工具２７が御影石３０の表面に微小点５０を加工する。
【００２９】
このとき、画像の明るい部分は網点の集合が疎となるので、微小点５０の集合も疎となり、暗い部分は網点の集合が密となるので、微小点５０の集合も密となり、これによって連続階調の画像が再現される。例えば、左斜め上方から光の当たった球の図形を描写した１例を図３に示す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る描画方法の好ましい実施形態において用いられる加工機械の１例を示す構成図である。
【図２】上記加工機械におけるコンピュータの機能ブロックを示す図である。
【図３】上記方法で描画された画像の１例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０      加工機械
１１      加工ベッド
２０      フレーム
２１      脚
２２      伸長機構
２２Ａ      モータ
２３      外フレーム
２４      中央フレーム
２５      Ｙ軸スライダー
２５Ａ      モータ
２６      Ｘ軸スライダー
２６Ａ      モータ
２７      打撃工具
２８      電磁バルブ
３０      御影石（被加工材）
４０      コンピュータ
４１      スキャナー
４２      高さ設定器
５０      微小点
【図１】
2006272708.tif 000003
【図２】
2006272708.tif 000004
【図３】
2006272708.tif 000005