(57)【要約】【課題】建築板の裁断位置に対する柄部位置を求めることができる建築板印刷装置を提供すること。【解決手段】搬送コンベア１０により搬送される板１をプッシャー１１により定規板１２に当接させて、イメージセンサ１３と高精度直動機構１４によって板１の角部点Ａ，Ｂ，Ｄの各Ｘ軸座標値及びＹ軸座標値を測定して辺ＡＢ、辺ＢＤ、辺ＡＤの長さから角度ＢＡＤを求め、裁断方向と柄部方向とのズレ角度θを求める。このズレ角度に基づいて、インクジェットの噴射を補正制御することで多数枚の建築板を貼り付ける壁面施工における全体壁面柄の統一性が確保される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四方合決構造の建築板を搬送する搬送手段と、
該搬送手段よりも上方に位置し、前記建築板の柄部の４つの角部点の内の少なくとも３つの角部点の２次元上の相対的な位置を検出する位置検出手段と
を備えることを特徴とする建築板印刷装置。
【請求項２】
前記搬送手段の建築板を搬送する方向に沿って延在する直線状の定規板と、
該定規板に建築板を幅方向に押して当接させるプッシャーと
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の建築板印刷装置。
【請求項３】
前記位置検出手段の少なくとも１つは、１次元イメージセンサと、該一次元イメージセンサを該一次元の方向と直角な方向に一次元に移動する直動機構とを有することを特徴とする請求項１記載の建築板印刷装置。
【請求項４】
前記位置検出手段によって検出された角部点の位置に基づいて建築板の裁断位置と柄部位置とのズレ量を算出する演算手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の建築板印刷装置。
【請求項５】
前記ズレ量は、裁断方向と柄部方向とのズレ角度であることを特徴とする請求項４記載の建築板印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット印刷技術を利用した建築板印刷装置に係り、詳しくは建築板の柄部の位置に対して正確に建築板を裁断することができなくても、各建築板の柄部に均一なインクジェット印刷をするための建築板印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は特許文献１において、建築板の柄部の位置に対して正確に建築板を裁断することができなくても、各建築板の柄部に均一なインクジェット印刷をするための建築板印刷装置のインクジェットの噴射制御に関する発明を出願している。本発明は、建築板の柄部輪郭情報を取得する発明に関する。
【０００３】
一般に窯業系建築板は、基板部とその上に形成された柄部とから構成されているものが多い。また、施工外観の良好な四方合決構造の建築板が多く使用されている。該四方合決構造の建築板では、隣接する２辺に下実部が形成され、残る２辺に上実部が形成されている。上方より見た場合は、下実部が柄部輪郭よりもはみ出している。
【０００４】
一方、窯業系建築板の場合、製造工程が多いために、生産効率の面からは、例えば、４枚分の板の柄を形成した大きな板を先に形成しておき、それを４枚に分断（裁断）することにより４枚の板を製造するといった方法がとられている。そして、多数枚の建築板を壁面全体に張り付けるといった施工では、１枚１枚の板の裁断精度がその施工外観に大きく影響してくる。そのため、裁断精度の管理については、十分に注意が払われる必要がある。
【０００５】
しかしながら、窯業系建築板の裁断精度にも限界があり、完全に矩形の建築板を製造するのは困難である。
【０００６】
図１は、四方合決構造の建築板を示す上面図である。ここでは、裁断誤差を強調して描いてある。主たる裁断線は、柄部における辺ＡＢ及び辺ＢＣと、柄部輪郭（辺ＣＤ及び辺ＤＡ）よりはみ出した隣接する下実部の２辺である。柄部を形成するエンボス加工は比較的精度が高く角部点Ｄは比較的正確に直角であるが、建築板の裁断精度はそれ程高くはなく、裁断によって形成される角部点Ａ，Ｂ，Ｃは比較的正確に直角とすることが困難である。
【特許文献１】
特願２００３−１０９６５９
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
いま、かかる形状の建築板の柄部にフルカラーインクジェット印刷を施すことを考えたとき、決められた搬送路を建築板を走行させながら印刷を実行する場合、建築板の裁断誤差に起因して、柄部に対する裁断位置が各建築板によって均一ではないズレが発生するため、裁断線に対して一様な印刷を施そうとする固定の印刷ヘッドを用いる従来の建築板印刷装置では柄部に対して一様な印刷を施すことがはなはだ困難となる。
【０００８】
そこで、先の提案で説明したように、建築板の裁断誤差を考慮して、裁断線（例えば辺ＡＢ）に対する柄部の位置（及び／又は向き）を検出してインクジェットの噴射を制御する柄データを補正して、その補正された柄データに基づいてインクジェットの噴射を制御することで各建築板の柄部に対して均一なインクジェット印刷をして、多数枚の建築板を貼り付ける壁面施工における全体壁面柄の統一性を確保することができる。
【０００９】
その場合に例えば代表的には、辺ＡＢの寸法ａと、辺ＡＤの寸法ｂと、辺ＡＢと辺ＡＤのなす角度の余角θ（９０度−辺ＡＢと辺ＡＤのなす角度、すなわち、裁断方向に対する柄部方向のズレ角度）の３つの値を求めることで、三角形ＡＢＤが一意に定まるので、裁断線である辺ＡＢに対して比較的直角な角部点Ｄの位置が求められ、裁断線に対する柄部の位置を求めることができる。
【００１０】
本発明は、このように建築板の裁断位置に対する柄部位置を求めることができる建築板印刷装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の建築板印刷装置は、四方合決構造の建築板を搬送する搬送手段と、該搬送手段よりも上方に位置し、前記建築板の柄部の４つの角部点の内の少なくとも３つの角部点の２次元上の相対的な位置を検出する位置検出手段とを備える。
【００１２】
また、前記搬送手段の建築板を搬送する方向に沿って延在する直線状の定規板と、該定規板に建築板を幅方向に押して当接させるプッシャーとを更に備えることで、建築板の搬送経路の途中において建築板を固定して正確に各角部点の位置を検出することができる。
【００１３】
また、前記位置検出手段の少なくとも１つは、１次元イメージセンサと、該一次元イメージセンサを該一次元の方向と直角な方向に一次元に移動する直動機構とを有することで、角部点の直角座標値を求めることができ、建築板の裁断位置と柄部位置とのズレ量を簡単に算出することができる。
【００１４】
また、前記位置検出手段によって検出された角部点の位置に基づいて建築板の裁断位置と柄部位置とのズレ量を算出する演算手段を更に備えることで、インクジェット噴射制御のための柄データを補正するための値を出力することができる。
【００１５】
また、前記ズレ量は、裁断方向と柄部方向とのズレ角度であることで、柄部の傾斜誤差を回避して、簡易に裁断位置に対する柄部位置のバラツキを軽減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、板１を上から見ると、角部点Ａと角部点Ｃには、一方の側に切欠き部が形成されており、角部点Ｂには、そのような切欠き部は形成しておらず、角部点Ｄは、段部に形成されているという形状特徴を有している。
【００１８】
なお、柄部を平坦底部（溝部となる柄部分）と、上面が平坦な柄凸部とに柄形成している建築板もあるが、ここでは、柄部の輪郭に着目しているため、柄の詳細については省略して示している。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態の建築板印刷装置の構成を示す上面図である。本建築板印刷装置は、図１に示す辺ＡＢの寸法ａ及び辺ＡＤの寸法ｂと、辺ＡＢと辺ＡＤとのなす角度の余角（９０度−なす角度）であるズレ角度θを求めるものとしているが、もちろん、角部点Ｃに対して、次に説明するイメージセンサと同じものを配置することにより、辺ＢＣや辺ＣＤの寸法を測定することも可能である。
【００２０】
計測方法について説明する。
・搬送コンベア１０により、板１を計測位置まで搬送する。
・クレビス型エアシリンダーを使ったプッシャー１１によって、辺ＣＤ（実部側端部）を板１の幅方向に押し、辺ＡＢを定規板１２に当接させる。
・角部点Ａには、その角部点Ａを検出するための第１イメージセンサ１３Ａが、角部点Ｂには、その角部点を検出するための第２イメージセンサ１３Ｂが、角部点Ｄには、その角部点を検出するための第３イメージセンサ１３Ｃが、それぞれに設けられた高精度直動機構１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによって、両矢印で示す水平方向に移動可能に取り付けられている。
【００２１】
図３は、イメージセンサ及び高精度直動機構の詳細を説明する図である。図３（ａ）は、図２の下から見た角部点Ａの検出の詳細を説明する図であり、図３（ｂ）は、図２の右から見た更に拡大した図である。高精度直動機構１４は、リニアガイダー２１とリニアガイダー２１に沿って移動するスライダ２２から成る。リニアガイダー２１に対するスライダ２２の位置は検出可能になっている。イメージセンサ１３は、スライダ２２の下面に、その検出センサ部２３を、板１の載置面に対して平行に、板１の柄表面に対向するように所定距離をおいてセットされる。検出センサ部２３は、レーザ発光部２４とレーザ受光部２５を有し、板１の例えば角部点Ａが存在すると角部点Ａによって反射されたレーザ光をレーザ受光部２５で受光することで板１の存在を検出する。レーザ受光部２５は図３（ｂ）に示すようにフォトダイオード２６の１次元状のアレイになっているので、信号を受光するフォトダイオード２６と信号を受光しないフォトダイオード２６との境界の位置から角部点ＡのＹ軸座標値（図２参照）が求められる。そして、イメージセンサ１３を、高精度直動機構１４によって移動させたとき、その途中の時点において、イメージセンサ１３によって角部点Ａが検出され、その時点の高精度直動機構１４の位置から角部点ＡのＸ軸座標値（図２参照）が求められる。本実施の形態では板１を定規板１２に当接させているので、Ｘ＝０である。
【００２２】
図４は、各イメージセンサの出力電圧波形を模式的に示す図である。イメージセンサ１３によって段差状態が検出できるので、各角部点の検出が可能となる。例えば、角部点Ａの検出では、図４（ａ）に示すように、第１イメージセンサ１３Ａが高精度直動機構１４Ａによって角部点Ａに接近するときに、最初は角部点Ａが存在しないので信号を検出しない状態から、初めて（段差がある）信号を検出した時の段差位置に相当するフォトダイオード２６の平面位置が、角部点Ａの位置となる。
【００２３】
ここで言う平面位置の概念は、２次元平面上の各角部点の相対的な配置関係を言う。具体的には、辺ＡＢ方向をＹ軸方向とし、辺ＡＢに直交する方向をＸ軸方向とした場合のＸＹ平面上の配置関係を想定して、画像処理シミュレーションを行い、求めるべき各値を計算する。
【００２４】
一方第１イメージセンサ１３Ａを構成するフォトダイオードアレイの中央部位置（ＸＹ平面上の位置である）と、第２イメージセンサ１３Ｂを構成するフォトダイオードアレイの中央部位置（同じくＸＹ平面上の位置である）とのセンサ間距離Ｌを適当な計測手段にて測定しておけば、この寸法を基準にして、移動途中に最初に段差を検出した時のその段差位置に相当するフォトダイオード位置と、それぞれの前記中央部位置との距離差（センサ何個分）を計算することにより、辺ＡＢの寸法を求めることができる。
【００２５】
このようにして角部点Ｂ及び角部点Ｄの各平面位置も、それぞれに対応するイメージセンサ１３Ｂ，１３Ｃによって検出されるので（図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照）、結局、角部点Ａ，Ｂ，Ｄの各Ｘ軸座標値及びＹ軸座標値が求まり、２次元平面上の各角部点間の距離として線分ＡＢ、線分ＢＤ、線分ＡＤの各寸法が求まる。
【００２６】
そして、内角Ａは余弦定理
ＢＤ２＝ＡＢ２＋ＡＤ２−２ＡＢ・ＡＤｃｏｓ（内角Ａ）
から求めることができる。
【００２７】
また、ズレ角度θは、（９０度−内角Ａ）として求められる。
【００２８】
このようにして求めた辺ＡＢ及び辺ＡＤの寸法とズレ角度θの値を元にして、先に提案したように、裁断誤差を踏まえて補正された柄データを作成すればよい。すなわち、角部点Ｄの位置を中心として、柄データをズレ角度θだけ回転させる回転変換することで補正された柄データを求める。こうして求められた補正された柄データに基づいてインクジェットの噴射を制御することで、各建築板の柄部に対して均一なインクジェット印刷をして、多数枚の建築板を貼り付ける壁面施工における全体壁面柄の統一性を確保することができる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００３０】
角部点Ａ，ＢのＸ軸座標値は共に０であることが既知なので、高精度直動機構１４Ａ，１４Ｂは必ずしも必要ではなく第１イメージセンサ１３Ａ及び第２イメージセンサ１３Ｂは固定されていてもよい。
【００３１】
角部点Ｃに対してもイメージセンサ及び高精度直動機構を設けて角部点Ｃの位置を検出するようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、建築板の柄部の位置に対して正確に建築板を裁断することができなくても、各建築板の柄部に均一なインクジェット印刷をするための建築板の裁断位置と柄部位置とのズレ量を簡易に測定することができる。測定されたズレ量に基づいて、インクジェットの噴射を補正制御することで多数枚の建築板を貼り付ける壁面施工における全体壁面柄の統一性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】四方合決構造の建築板を示す上面図である。
【図２】本発明の実施の形態の建築板印刷装置の構成を示す上面図である。
【図３】イメージセンサ及び高精度直動機構の詳細を説明する図である。
【図４】各イメージセンサの出力電圧波形を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１  板
１０  搬送コンベア
１１  プッシャー
１２  定規板
１３  イメージセンサ
１４  高精度直動機構
２１  リニアガイダー
２２  スライダ
２３  検出センサ部
２４  レーザ発光部
２５  レーザ受光部
２６  フォトダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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