(57)【要約】【課題】建築板の凸部のみならず溝部に対してもインクジェット印刷を適用することで、溝部の着色のための中塗り工程及びそれに続く乾燥工程を不要にし、これによりエネルギーコストを大幅に削減し、加工コストひいては製品コストを大幅に低減する。【解決手段】セメント板基材１の意匠面の全面にスプレー法によって下塗り層２を形成し、加熱乾燥させた後に、溝部１ａに対してインクジェット印刷を施してインクジェット塗装層３を形成し、凸部１ｂに対してインクジェットフルカラー印刷を施してインクジェット塗装層４を形成し、最後に意匠面の全面にスプレー法によってクリア塗装を施してクリア塗装層５を形成する。【選択図】　図２
2004060241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の溝部とこれらの溝部によって区画された複数のほぼ平坦な凸部とが形成されている意匠面を有する建築板の、前記溝部にインクジェット印刷が施されていることを特徴とする建築板。
【請求項２】
前記溝部は、一色のインクにより印刷されてい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】
前記溝部は、低面部とその両側の壁面部又は斜面部とから成り、該壁面部又は斜面部のドット密度が該低面部のドット密度よりも平面換算で細かいことを特徴とする請求項１又は２記載の建築板。
【請求項４】
前記溝部のインクジェット印刷は、前記凸部のインクジェット印刷と一部で重なっていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の建築板。
【請求項５】
複数の溝部とこれらの溝部によって区画された複数のほぼ平坦な凸部とが形成されている意匠面を有する建築板の溝部をインクジェット印刷する溝部印刷制御部と、凸部をインクジェット印刷するインクジェットフルカラー印刷部とを備えることを特徴とする建築板印刷装置。
【請求項６】
前記溝部印刷制御部は、一色のインクにより前記溝部を印刷することを特徴とする請求項５記載の建築板印刷装置。
【請求項７】
前記溝部印刷制御部は、前記溝部の壁面部又は斜面部のドット密度を該低面部のドット密度よりも平面換算で細かく印刷することを特徴とする請求項５又は６記載の建築板印刷装置。
【請求項８】
前記溝部印刷制御部は、前記インクジェットフルカラー印刷部による印刷に一部で重ねて印刷することを特徴とする請求項５乃至７いずれかに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】
本発明は建築板及び建築板印刷装置に係り、詳しくは、インクジェット技術を利用することで印刷のための版を不要にし、小ロット多品種生産に対応できるようにした建築板印刷装置、及び、インクジェット印刷方式によって化粧印刷が施された建築板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は特願２００２−１３２１８２号で、４列のノズルアレイを備え４色のインクを噴射できるようにした印刷ヘッドを主走査方向（建築板の搬送方向に直交する方向）に千鳥状に互い違いに配置することで、建築板を搬送させながらインクジェットフルカラー印刷を行えるようにした建築板印刷装置を提案している。
【０００３】
図１４は、既提案の建築板の製造工程を示す図、図１５は、既提案の建築板の模式断面図である。セメント板基材１００の意匠面には、複数の溝部１００ａとこれらの溝部１００ａによって区画された複数の凸部１００ｂとが形成されている。
【０００４】
セメント板基材１００の意匠面の全面にスプレー塗装を施して下塗り層１１０を形成し（ステップＳ１１）、乾燥させる（ステップＳ１２）。下塗り層１１０によって意匠面に防水性が付与される。次に、全面スプレー塗装によって中塗り層１２０を形成し（ステップＳ１３）、乾燥させる（ステップＳ１４）。次に、ロールコータによる凸部塗装を行って、ロールコータ塗装層（上塗り層）１３０を形成する（ステップＳ１５）。次に、凸部にインクジェット塗装を施してインクジェット塗装層１４０を形成する（ステップＳ１６）。そして、意匠面の全面にクリア塗装を施してクリア塗装層１５０を形成し（ステップＳ１７）、乾燥させる（ステップＳ１８）。クリア塗装を施すことで、耐候性が向上され、また外観についても更なる向上が図られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
建築板の塗装工程における中塗り工程では、主として、建築板の溝部の着色を行うために、建築板の意匠面に対して、全面スプレー方式により、予め調色された溝部色の塗料を塗装し、続く乾燥工程を経て、中塗り層を形成している。
【０００６】
したがって、同一塗装ラインを増設しようとすれば、塗料のスプレー付与と乾燥という連続する２つの操作が必要であるため、当然該当設備を準備する必要があるし、それら設備の設置スペースを確保しなければならない。
【０００７】
また、そもそも、中塗り工程では、引き続いての乾燥工程が不可欠であるところから、中塗り層形成のために要するエネルギーコストは、製品コストに大きく跳ね返ってくるという事実もある。
【０００８】
一方、建築板の意匠デザインの多くは、レンガ柄模様や石積模様などのように、平坦凸部と、溝部とからなるが、インクジェットフルカラー工業印刷が主として行われる部分は、平坦凸部の方であると言える。その場合、事前に、該当する平坦凸部表面を、ロールコータ塗装による上塗り工程によって形成された上塗り層を印刷下地として利用しても良いし、あるいは、中塗り工程によって形成された中塗り層をそのまま印刷下地として利用しても良い。
【０００９】
ところで、中塗り層を、そのまま印刷下地とする場合には、平坦凸部には印刷下地を全て被覆するようにインクドットを着弾させることで、平坦凸部の着色下地の発色に対する影響力を回避するようにすることができるし、もちろん、フルカラー工業印刷であるから、逆に上塗り色の下地色を該当部分に印刷することで下地色が見えるようにすることもできる。
【００１０】
図１４に示した製造工程においては、上塗り（凸部ロールコータ塗装）に続くインクジェット塗装は、常温乾燥下で行い、乾燥工程を通さずに行われている。これは、中塗り工程後の乾燥工程（ステップＳ１４）によって、建築板がそこそこの熱量を保有しており、その熱量を利用して、凸部ロールコータ塗装やインクジェット塗装により付与される塗料を固定することができるようになっている。この面から言って、中塗り工程の実施後に行われる乾燥工程（ステップＳ１４）は不可欠の工程であると言える。
【００１１】
一般に、インクジェットフルカラー工業印刷を行う上において、被印刷物として、熱を保有している必要性は全くない。しかしながら、中塗り工程では、全面スプレー方式によって、大量の塗料を被印刷面全面に付与するため、塗料中の溶剤成分除去のために大量の熱エネルギーが費やされるのである。
【００１２】
一方、前述したように、平坦凸部については、インクジェットフルカラー工業印刷によって印刷が可能であるので、結局は、中塗りが必要となるのは、溝部のみであると言える。そこで、適切な溝塗装さえ行うことができれば、従来からの全面スプレー方式のように、凸部平坦部にまで余分な塗料が使用されることもなく、飛散ロスもなくなる上に、必要熱エネルギーも大幅に削減できることになる。
【００１３】
しかしながら、建築板の種類に応じて、溝形状も多岐にわたっており、それらのいずれの溝形状にも対応できるような溝塗装機は未だ開発されていないのが現状である。
【００１４】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、平坦凸部のみならず溝部に対してもインクジェット印刷を適用することで、溝部の着色のための中塗り工程及びそれに続く乾燥工程を不要にし、これによりエネルギーコストを大幅に削減し、加工コストひいては製品コストを大幅に低減することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明に係る建築板は、複数の溝部とこれらの溝部によって区画された複数のほぼ平坦な凸部とが形成されている意匠面を有する建築板の、前記溝部にインクジェット印刷が施されている。
【００１６】
また、前記溝部は、一色のインクにより印刷されていることで、溝部を印刷するための印刷ヘッドの構成を簡略化できる。
【００１７】
また、前記溝部は、低面部とその両側の壁面部又は斜面部とから成り、該壁面部又は斜面部のドット密度が該低面部のドット密度よりも平面換算で細かいことで、建築板の表面における記録ドット密度を平坦化することができる。
【００１８】
また、前記溝部のインクジェット印刷は、前記凸部のインクジェット印刷と一部で重なっていることで、自然なつながり表現ができる。
【００１９】
また、本発明の建築板印刷装置は、複数の溝部とこれらの溝部によって区画された複数のほぼ平坦な凸部とが形成されている意匠面を有する建築板の溝部をインクジェット印刷する溝部印刷制御部と、凸部をインクジェット印刷するインクジェットフルカラー印刷部とを備える。
【００２０】
また、前記溝部印刷制御部は、一色のインクにより前記溝部を印刷することで、溝部を印刷するための印刷ヘッドの構成を簡略化できる。
【００２１】
また、前記溝部印刷制御部は、前記溝部の壁面部又は斜面部のドット密度を該低面部のドット密度よりも平面換算で細かく印刷することで、建築板の表面における記録ドット密度を平坦化することができる。
【００２２】
また、前記溝部印刷制御部は、前記インクジェットフルカラー印刷部による印刷に一部で重ねて印刷することで、自然なつながり表現ができる。
【００２３】
【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。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態による建築板の製造工程を示す図、図２は、本実施の形態による建築板の模式断面図である。セメント板基材１の意匠面には、複数の溝部１ａとこれらの溝部１ａによって区画された複数の凸部１ｂとが形成されている。
【００２５】
セメント板基材１の意匠面の全面にスプレー塗装を施して下塗り層２を形成し（ステップＳ１）、乾燥させる（ステップＳ２）。下塗り層２によって意匠面に防水性が付与される。次に、溝部１ａにインクジェット印刷を施してインクジェット塗装層３を形成する（ステップＳ３）。次に、凸部１ｂにインクジェットフルカラー印刷を施してインクジェット塗装層４を形成する（ステップＳ４）。そして、意匠面の全面にクリア塗装を施してクリア塗装層５を形成し（ステップＳ５）、乾燥させる（ステップＳ６）。
【００２６】
なお、ステップＳ３とステップＳ４の順序を逆にして、凸部１ｂにインクジェットフルカラー印刷を施してインクジェット塗装層４を形成した後に、溝部１ａにインクジェット印刷を施してインクジェット塗装層３を形成してもよい。
【００２７】
本実施の形態の特徴は、溝部１ａにインクジェット印刷を施すことにある。本実施の形態では、溝部色に予め調色された一色のインクを使用する。この意味では、フルカラー印刷ではないが、溝部を印刷するための印刷ヘッドの構成を簡略化できる。また、建築板意匠において、溝部１ａは従たる意匠部分であるため、凸部１ｂの色柄模様の印刷ほどには神経を使う必要はない。なお、多色印刷ヘッドを用いて、溝部１ａにフルカラー印刷を施すようにしてもよい。
【００２８】
溝部１ａ及び凸部１ｂに対する塗装（印刷）は、常温雰囲気下で行われる。これらの塗装は、インクジェット印刷方式によってインクドットを形成するものであるため、スプレー方式の場合に比べてインク使用量ははるかに少ない。したがって、ステップＳ２の乾燥工程において保有することになった熱エネルギーを、ステップＳ３及びステップＳ４において付与されたインク固定に利用できる。
【００２９】
図３は、本実施の形態による建築板の溝部に対するインクジェット印刷の動作を説明する図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は溝部の形状例を示している。溝形状は、略、底面部と両側斜面部とから構成されていると言える。そこで、本発明では、底面部と左右側斜面部の夫々の被印刷面に対して、個別に印刷制御を行うものとしている。
【００３０】
図３（ａ）に示す加工状態においては、建築板が図示左方向へ進行するものとしており、ノズルの直下位置Ａに接近する建築板の溝部は、先に下降斜面部が位置Ａに到達し、続いて底面部が同位置Ａに到達し、続いて上昇斜面部が同位置Ａに到達することになる。
【００３１】
これに対して、図３（ｂ）に示す加工状態においては、建築板が紙面垂直方向に進行するものとしており、左壁面部と底面部と右壁面部とが、同時にノズルの直下位置Ａに接近することになる。
【００３２】
ところで、建築板の平坦凸部と底面部とは、建築板の種類によって、２．５〜１２ｍｍ程度の距離差を持っているのが現状である。この距離差は、ノズルから噴出されるインク滴の飛行距離差に比例する。
【００３３】
したがって、ノズルから噴射されたインク滴が、等速度で移動していく建築板の被印刷面上に適切なピッチで記録ドットを形成していくようにするためには、（１）被印刷面までのインク滴の飛行距離が適切になるよう制御する必要があり、（２）固定のノズル配列ピッチに対して、記録ドット密度が、斜面部については粗くなってしまうので、違和感を生じない程度になるよう、記録ドット密度を調整する必要がある。
【００３４】
圧電型インクジェットノズルで用いられているピエゾ素子は、容量性負荷であり、その充放電による消費電力Ｐは、
Ｐ＝Ｎ×Ｃ×Ｖｃ２×ｆ
となる。ここで、
Ｎ：ピエゾ素子の総数、
Ｃ：ピエゾ素子の静電容量（５００ｐＦ〜２０ｎＦ程度）、
Ｖｃ：充電電圧（数十Ｖ程度）、
ｆ：駆動周波数（数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ程度）
充電電圧Ｖｃを制御すれば、ノズルから噴射されるインク滴に与えられる運動エネルギーを変化させることができるので、インク滴の噴射速度（１０〜２０ｍ／秒程度）を変化させることができることになり、それに伴い、インク滴の飛行距離を変化させることができるようになる。具体的には、充電電圧Ｖｃを変化させるために、駆動パルス電圧（数Ｖ程度）を制御すれば良い。また、上式における駆動周波数ｆを制御することで、記録ドット密度を変化させることができるようになる。
【００３５】
そこで、ノズル位置から被印刷面までのインク滴の飛行距離について、最も長い飛行距離に対してはＶ１、中間の飛行距離に対してはＶ２、最も短い飛行距離に対してはＶ３の駆動パルス電圧を供給するものとする。ただし、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３であり、具体的な電圧値については、インク滴の噴射にかかわる諸条件に従って適宜決定される。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、溝の深さＬを仮に３等分して、下降斜面部又は左壁面部をａ，ｂ，ｃの３つの被印刷領域に区分し、底面部をｄの被印刷領域とし、上昇斜面部又は右壁面部をｅ，ｆ，ｇの３つの被印刷領域に区分する。そして、溝上段部に位置する｛ａ，ｇ｝と、溝中間部に位置する｛ｂ，ｆ｝と、溝下段〜底部に位置する｛ｃ，ｄ，ｅ｝とを、それぞれ同一飛行距離にある被印刷領域であるとして取り扱うものとする。したがって、｛ａ，ｇ｝についてはＶ３で駆動し、｛ｂ，ｆ｝についてはＶ２で駆動し、｛ｃ，ｄ，ｅ｝についてはＶ１で駆動する。
【００３７】
次に、下降斜面部又は左壁面部と、底面部と、上昇斜面部又は右壁面部の各被印刷領域における記録ドット密度の調整を行う。図３（ａ）に示すように、下降斜面部及び上昇斜面部の水平投影距離ｈ１，ｈ３は、実斜面長さよりも短いために、建築板が等速度で移動することにより、インクドット密度が粗くなってしまう。
【００３８】
そこで、下降斜面部については、その実斜面長さが、√｛（ｈ１）２＋Ｌ２｝であるので、ドット密度としては、平坦凸部の場合の√｛（ｈ１）２＋Ｌ２｝／ｈ１倍にし、上昇斜面部については、その実斜面長さが、√｛（ｈ３）２＋Ｌ２｝であるので、ドット密度としては、平坦凸部の場合の√｛（ｈ３）２＋Ｌ２｝／ｈ３倍にする。すなわち、斜面部のドット密度を平坦凸部のドット密度よりも平面換算で細かくすることにより、建築板の表面における記録ドット密度を平坦化することができる。ただし、Ｌは溝の深さである。
【００３９】
このように、斜面における記録密度を変化させるためには、ピエゾ素子の駆動周波数を上記倍数に応じて変化させるものとする。
【００４０】
また、底面部については、飛行距離が調整されれば、平坦凸部と同じ記録ドット密度が再現可能であるが、違和感さえなければ、ピエゾ素子駆動周波数を制御して、それよりも粗くすることも可能である。
【００４１】
ところが、図３（ｂ）に示す加工状態に対して、上記駆動周波数制御をそのまま当てはめることはできない。何故なら、建築板の進行方向に直交する方向における記録ドットピッチは、固定ノズルの配列ピッチによって規定されてしまうからである。
【００４２】
そこで、本発明では、図３（ｃ）に示すように、数列（ここでは３列）のノズルアレイを所定ピッチずつずらして配列するものとしている。そして、左右壁面部を印刷する場合には、実斜面長さに応じて（なお、ノズルアレイの配列数を増すことにより解像度表現が豊かになる。）、細かい配列ピッチのノズル群を選択使用するものとし、底面部を印刷する場合には、それよりも粗い配列ピッチのノズル群を選択使用することを基本としている。
【００４３】
更に、底面部における記録ドットピッチを基準にして、数列配置されるノズルアレイにおけるノズルピッチを決めるものとしている。その場合、溝部を１色で印刷することを前提としているので、底面部をベタ塗りできるような、できるだけ大きな径の記録ドットが形成される解像度にする（なお、選択した解像度にしたがって、ノズル径が決まる。）。例えば解像度を３６０ｄｐｉ（ドット／インチ、１インチは約２．５４ｃｍ）にした場合には、１００数十μｍ程度の記録ドット径で、被印刷面をベタ塗りできるので、その解像度を底面部の基準解像度とする。このようにして、左右壁面部と底面部の印刷を担当するノズルグループ（α）、（β）、（γ）を決定する。
【００４４】
なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す溝部形状に応じて、印刷担当ノズルが決定され、各ノズルからのインク滴噴射が制御（駆動パルス電圧及び駆動周波数が制御）されることになるが、制御データ作成のための溝部形状データについては、別途、建築板の表面形状を測定して、被印刷面の凹凸情報としてデータ化される。そして、建築板の進行方向についての印刷ラインを担当する個々のノズルに対する制御情報を溝部形状データに応じて付加するようにしている。
【００４５】
溝部についての印刷制御の概要は以上のとおりであるが、図２に示すように、平坦凸部の溝部上端部との境界縁部については、平坦凸部の印刷範囲を若干延長し、その延長部分の一部に重なるように溝部の印刷を行うことで、自然なつながり表現ができる。
【００４６】
図４は、本実施の形態による溝部印刷制御部の構成を示すブロック図である。溝部印刷制御部４０は、印刷制御パターンメモリ４１と、制御回路５０と、ピエゾ素子駆動信号発生回路４２と、ピエゾ素子を備えた各ノズル６０とからなる。制御回路５０は、印刷制御データ受信回路５１と、Ｉ／Ｏバス５２と、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を用いて構成したコントロール部５３と、ＲＡＭ５４と、ＲＯＭ５５と、パルスジェネレータ５６とからなる。パルスジェネレータ５６は、デコーダ５７と制御パルス発生回路５８とを備える。
【００４７】
コントロール部５３によって使用するノズル番号が決定され、その担当する印刷ラインに対する印刷制御パターンが印刷制御パターンメモリ４１から読み出される。印刷制御パターンメモリ４１から読み出された印刷制御パターンは、印刷制御データ受信回路５１及びＩ／Ｏバス５２を介してパルスジェネレータ５６内のデコーダ５７に供給される。デコーダ５７は、印刷制御パターンの中から周波数変換指示データ及び電圧変換指示データを解読する。制御パルス発生回路５８は、デコーダ５７から供給される周波数変換指示データ及び電圧変換指示データに基づいて制御パルスを発生する。この制御パルスはピエゾ素子駆動信号発生回路４２に供給される。そして、ピエゾ素子駆動信号発生回路４２を介して各ノズル６０に設けられたピエゾ素子が駆動される。これにより、溝部印刷に適切なインク滴が該当するノズル６０から噴射される。
【００４８】
このように、本発明によれば、適切な印刷制御を実行することにより、深さのある溝部分の印刷を実現することができる。
【００４９】
次に、凸部に対するインクジェットフルカラー印刷方法について説明する。図３及び図４は溝部インクジェット塗装（ステップＳ３）の説明であるが、図５乃至図１３は凸部インクジェットフルカラー塗装（ステップＳ４）の説明である。本実施の形態においては、溝部印刷制御部とインクジェットフルカラー印刷部とを別々に備えている。本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷は、あくまでも下地色の影響を受けないインクジェットフルカラー印刷を実現しようとするものである。すなわち、下地色が見えないように印刷する。したがって、被印刷面はインクドットによって埋め尽くされるため、インクドットによって、下地は隠蔽されてしまう。
【００５０】
具体的に、濃淡表現における淡色部分については、主に淡色インクで埋め尽くすように印刷する。中色部分についても、主に中色インクで埋め尽くすように印刷する。そのために、一般的な密度階調法ではなく、階調表現が可能なカラーインクを用意している。すなわち、ＣＭＹＫの基本４色の各色インクについて、濃（Ｈ）、中（Ｍ）、淡（Ｌ）の３段階濃度の３種類のインクを用意している。
【００５１】
図５は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷における階調表現の一具体例を示す図である。図５（ａ）は、Ｈ（濃い），Ｍ（中），Ｌ（淡い）の３段階濃度のインクを使用して１５階調を発現する例を示している。具体的には、Ｈ，Ｍ，Ｌの濃度の異なる３種類のインクを、重複を許して４個組み合わせた重複配列　３Ｈ４　＝１５を求めればよい。図５（ｂ）は１５種類の組み合わせを示している。要するに、４つの隣接するドット印刷領域（これでもって１画素を構成する。）に１つでも空白ドット領域を作らないようにしている。
【００５２】
図６は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷における画素構成を示す図であり、図６（ａ）は、縦４画素、横４画素で構成される任意画像の表現を模式的に示す図、図６（ｂ）は、カラー画素構成の任意画像の一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、１画素は隣接する４つのドット印刷領域で構成しており、この１画素はＣＭＹＫの各色について１５階調の表現が可能である。そして、図６（ｂ）に示すように、各画素毎に色及び濃度階調を設定することで、カラー画素構成の任意画像を印刷させることができる。
【００５３】
次に、図６（ｂ）に示すようなカラー画像構成の任意画像を建築板の意匠面に印刷するための建築板印刷装置について説明する。
【００５４】
図７は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の印刷ヘッドの配置を示す図である。インクジェットフルカラー印刷部は、主走査方向に２本のヘッドグループを備える。進みヘッドグループＨＧ１は、ｎ個の印刷ヘッド（１・１），（１・２）〜（１・ｎ）を備える。遅れヘッドグループＨＧ２は、ｎ−１個の印刷ヘッド（２・１），（２・２）〜（２・ｎ−１）を備える。各印刷ヘッドを「（ヘッドグループ・ヘッド番号）」で示している。
【００５５】
各印刷ヘッドは、クロ色のインクを噴射するノズルアレイ群Ｋと、シアン色のインクを噴射するノズルアレイ群Ｃと、マゼンタ色のインクを噴射するノズルアレイ群Ｍと、イエロー色のインクを噴射するノズルアレイ群Ｙとを備える。
【００５６】
クロ色のノズルアレイ群Ｋは、濃色のインクを噴射するノズルアレイＫＨと、中色（中間濃度）のインクを噴射するノズルアレイＫＭと、淡色のインクを噴射するノズルアレイＫＬとを備える。シアン色のノズルアレイ群Ｃは、濃色のインクを噴射するノズルアレイＣＨと、中色のインクを噴射するノズルアレイＣＭと、淡色のインクを噴射するノズルアレイＣＬとを備える。マゼンタ色のノズルアレイ群Ｍは、濃色のインクを噴射するノズルアレイＭＨと、中色のインクを噴射するノズルアレイＭＭと、淡色のインクを噴射するノズルアレイＭＬとを備える。イエロー色のノズルアレイ群Ｙは、濃色のインクを噴射するノズルアレイＹＨと、中色のインクを噴射するノズルアレイＹＭと、淡色のインクを噴射するノズルアレイＹＬとを備える。
【００５７】
各印刷ヘッドは、ノズルアレイの長さ分だけ主走査方向にずれて千鳥状に互い違いに配設されている。なお、図７では、進みヘッドグループＨＧ１と遅れヘッドグループＨＧ２とを当接させた例を示したが、各ヘッドグループは必ずしも当接させる必要はない。色柄模様の再現性の面からは、各ヘッドグループを近接させることが望ましい。
【００５８】
各印刷ヘッドを図７に示したように配置することで、各印刷ヘッドの取り替えに際して次のメリットが生ずる。各印刷ヘッド間が離隔配置されているので、作業が容易であると共に、各印刷ヘッド間の配列誤差が伝搬されないので、不具合のある印刷ヘッドのみを交換して、精度良く再配置するだけで再開可能である。
【００５９】
図８は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の印刷ヘッドのノズルアレイの構造を示す模式図である。図８（ａ）に示すように、各印刷ラインを担当するＨ，Ｍ，Ｌの３つのノズルアレイが、建築板の進行方向に所定距離をおいて整然と並列されている。各ノズルアレイの各ノズル径は全て同じであるが、Ｈ，Ｍ，Ｌ別に濃度の異なるインクが供給される。
【００６０】
図８（ｂ）は、Ｈ，Ｍ，Ｌの３つの各ノズルアレイからのインク滴の噴射方向を示す。各ノズルからのインク滴の噴射方向は、建築板表面における同一被印刷点に向うようにノズル設計しており、これらＨ，Ｍ，Ｌの３つの各ノズルアレイのいずれかを選択使用するように制御するものとしている。
【００６１】
ここに示す例では、Ｈノズル直下に被印刷点が来たときに選択されたノズルからのインク滴が噴射着弾する。Ｈノズルからのインク滴に比べて、ＭとＬのノズルからのインク滴の飛行距離が少しずつ長くなるが、その点については、各ノズルにおけるピエゾ駆動電圧を変化させることで速度を変え、同一被印刷点に着弾させることができる。インク滴径については、略等しいものとなる範囲での駆動電圧制御となる。
【００６２】
なお、ピエゾ駆動電圧の制御については、特開平９−１７９８号公報に開示されている。ただし、上記公報では積極的にインク滴径を変化させるためにピエゾ駆動電圧を制御している。
【００６３】
次に、図９〜図１１を参照して図６（ｂ）に示した任意画像の印刷方法を説明する。
【００６４】
図９は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部のカラー画素の分担印刷動作を示す図である。図９に示すように、各ノズルアレイ群Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙが存在する位置が、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色インク印刷開始位置となり、順に、縦４画素×横４画素構成の画像の各カラー画素の分担印刷が行われる。もちろん建築板は縦方向及び横方向にそれぞれより大きな広がりを持っているが、ここでは縦４画素×横４画素構成の画像に着目して説明している。各カラー画素は、隣接する２つのノズルによって分担される。
【００６５】
図１０は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の隣接する２つのノズルによる分担印刷動作のタイミングを示す図である。図９に示す各色の各濃度を印刷するためにどのノズルアレイ群Ｋ，Ｃ，Ｍ，ＹのどのノズルアレイＫＨ，ＫＭ，ＫＬ，ＣＨ，ＣＭ，ＣＬ，ＭＨ，ＭＭ，ＭＬ，ＹＨ，ＹＭ，ＹＬをどのタイミングで噴射させるように制御するかを示す。ただし、ここでは、各ノズルアレイ群Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各ノズルアレイＫＨ，ＫＭ，ＫＬ，ＣＨ，ＣＭ，ＣＬ，ＭＨ，ＭＭ，ＭＬ，ＹＨ，ＹＭ，ＹＬの動作時期を一緒に示している。
【００６６】
図１１は、本実施の形態による建築板印刷装置の２つのノズルによって分担印刷される印刷ラインが順に印刷されていく様子を示す図である。時間が経過するに従って左から右にノズル番号１及びノズル番号２の２つのノズルによって分担印刷される印刷ラインにクロ濃度Ｋ１，シアン濃度Ｃ２，マゼンタ濃度Ｍ３，イエロー濃度Ｙ１が順に印刷される様子が示されている。
【００６７】
また、本発明で使用するノズル径については、外壁板用途に使用される建築板のフルカラーインクジェット工業印刷を考えているため、外壁板の意匠面においては、必ずしも写真画質の高解像度画像が要求されるものでもない。
【００６８】
それに、高解像度にした場合、インク滴が必然的に小さくなってしまうため、建築板の走行に伴う隨伴空気流れ（風）の発生による発生インク滴の飛散という不具合が避けられず、所望の被印刷位置への着弾精度を大きく低めてしまうおそれも有る。
【００６９】
そのため、経験的には、９０〜３６０ｄｐｉ程度を実現すれば良いものとしており、それに従ってインクドット径が大きくなる分だけ、着弾インク量が多くなるため、着弾後のインク滴の拡がり効果も加わって、インクドットによる下地面における下地色の完全な隠蔽効果が得られる。
【００７０】
図１２は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の全体システム構成を示す図である。各印刷ヘッド毎にヘッド専用のコントローラ１０とパターンメモリ（ＰＭ）１１とノズル開閉制御用ピエゾ素子駆動回路（ＤＣ）１２とを設け、各印刷ヘッド毎に個々に印刷制御動作を実行させる。各コントローラ１０は、メインコントローラ１３によって分散管理される。
【００７１】
建築板に印刷すべき柄模様等の印刷データ（ノズル開閉制御パターンデータ）は、ノズル開閉制御パターン記録メモリ１４に格納されている。メインコントローラ１３は、ノズル開閉制御パターン記録メモリ１４に格納されている印刷データ（ノズル開閉制御パターンデータ）を各印刷ヘッド毎に区分し、各コントローラ１０を介して各パターンメモリ（ＰＭ）１１へそれぞれ記録させる。
【００７２】
なお、メインコントローラ１３は、到来する１枚１枚の建築板に対して、異なる印刷パターンを用意しておき、どのパターンをどの順で使用するかを指示するようにしてもかまわない。これにより、建築板の１枚毎に異なる柄模様等を印刷することができる。
【００７３】
メインコントローラ１３には、印刷条件等の設定を行うための入力装置としてのキーボード１５、及び、本建築板印刷装置の設定状態や動作状態等を表示するためのディスプレイ１６が接続されている。
【００７４】
印刷開始位置検出センサ１７は、光電スイッチ等を用いて構成されており、建築板が所定位置に搬送されてきたことを検出する。印刷開始位置検出センサ１７の検出出力は各コントローラ１０へそれぞれ供給される。
【００７５】
パルスエンコーダ１８は、建築板を搬送するコンベア装置等に設けられており、建築板が所定の距離だけ搬送されるたびにパルス信号を出力する。パルスエンコーダ１８から出力されたパルス信号は各コントローラ１０へそれぞれ供給される。
【００７６】
各コントローラ１０は、印刷開始位置検出センサ１７の検出出力を基準にしてパルスエンコーダ１８からのパルス信号をカウントすることで、各ノズルアレイＫＨ，ＫＭ，ＫＬ，ＣＨ，ＣＭ，ＣＬ，ＭＨ，ＭＭ，ＭＬ，ＹＨ，ＹＭ，ＹＬからのインク噴射のタイミングを制御する。
【００７７】
図１３は、本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の印刷ヘッド専用のコントローラの構成を示す図である。上記のインク噴射（印刷）動作を実行するために、各ヘッド専用のコントローラ１０は、図１３に示すような構成をとっている。すなわち、各色ノズルアレイ群Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙに対してそれぞれ専用のノズル開閉制御用ピエゾ素子駆動回路（Ｋ−ＤＣ，Ｃ−ＤＣ，Ｍ−ＤＣ，Ｙ−ＤＣ）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを制御する各色用のコントロール部１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙを設けている。また、パターンメモリ（ＰＭ）１１は、色データ別に４分割されており、各色用コントロール部１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが直接アクセスできるようになっている。メインコントローラ１３から事前に伝送される印刷（制御）パターンは、ヘッド管理部１０Ａによってパターンメモリ（ＰＭ）１１に色データ別に記録される。
【００７８】
ノズル詰まり検出手段１９からの検出信号は、ヘッド管理部１０Ａに入力され、ノズル詰まり検出手段１９によっていずれかのノズルアレイにノズルの詰りが検出された場合には、全ての色別コントロール部１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙの制御を停止させるようにしている。
【００７９】
個々の印刷ヘッドにおける個々の色別ノズルアレイ群Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙからのインク噴射を固有のコントロール部１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙによって制御することで、制御負担は極めて軽くなる。
【００８０】
なお、インクタンクは図示していないが、各色ノズルアレイ群Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ毎に濃度の異なるインクタンクがそれぞれ分離設置されており、適宜方法によってインクが補給されるようにしている。
【００８１】
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。例えば、図５に示した組合せ以外にもさまざまな組合せを用いることができる。
【００８２】
また、図７では、各色のインク濃度の異なる複数のノズルアレイを備えた印刷ヘッドを例示したが（複数色複数濃度のヘッド）、濃いインクを噴射する印刷ヘッドと中濃度のインクを噴射する印刷ヘッドと淡いインクを噴射する印刷ヘッドとを副走査方向へ所定の間隔で配設するようにしてもよい（濃度別のヘッド）。また、インク濃度の異なる複数のノズルアレイを備えた各色別の印刷ヘッドを副走査方向へ所定の間隔で配設するようにしてもよい（色別のヘッド）。
【００８３】
また、図８（ｂ）では、濃いインクＨと中間濃度のインクＭと淡いインクＬとが異なる方向に向けて噴射され同一印刷位置に着弾するようにした例を示したが、噴射される方向を平行にしておき建築板の進行に対応して各濃度のインクの噴射タイミングを調整することで所定の印刷位置に所定の濃度のインクが着弾するようにしてもよい。さらに、本実施の形態では、１つのドット位置に対していずれかの濃度のインク滴を着弾させる例を示したが、１つのドット位置に濃度の異なる複数種類のインクを重ねて着弾させるようにしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、建築板の意匠面の凸部のみならず溝部に対してもインクジェット印刷を適用することで、溝部の着色のための中塗り工程及びそれに続く乾燥工程を不要にすることができる。これによりエネルギーコストを大幅に削減し、加工コストひいては製品コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による建築板の製造工程を示す図である。
【図２】本実施の形態による建築板の模式断面図である。
【図３】本実施の形態による建築板の溝部に対するインクジェット印刷の動作を説明する図である。
【図４】本実施の形態による溝部の印刷制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷における階調表現の一具体例を示す図である。
【図６】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷における画素構成を示す図である。
【図７】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の印刷ヘッドの配置を示す図である。
【図８】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の印刷ヘッドのノズルアレイの構造を示す模式図である。
【図９】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部のカラー画素の分担印刷動作を示す図である。
【図１０】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の隣接する２つのノズルによる分担印刷動作のタイミングを示す図である。
【図１１】本実施の形態による建築板印刷装置の２つのノズルによって分担印刷される印刷ラインが順に印刷されていく様子を示す図である。
【図１２】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の全体システム構成を示す図である。
【図１３】本実施の形態によるインクジェットフルカラー印刷部の印刷ヘッド専用のコントローラの構成を示す図である。
【図１４】既提案の建築板の製造工程を示す図である。
【図１５】既提案の建築板の模式断面図である。
【符号の説明】
１　セメント板基材
１ａ　溝部
１ｂ　凸部
２　下塗り層
３　インクジェット塗装層（溝部）
４　インクジェット塗装層（凸部）
５　クリア塗装層
ＨＧ１，ＨＧ２　ヘッドライン
（１・１）〜（１・ｎ），（２・１）〜（２・ｎ−１）　印刷ヘッド
１０　コントローラ
１０Ａ　ヘッド管理部
１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ　コントロール部
１１　パターンメモリ（ＰＭ）
１２　ノズル開閉制御用ピエゾ素子駆動回路（ＤＣ）
１３　メインコントローラ
１４　ノズル開閉制御パターン記録メモリ
１５　キーボード
１６　ディスプレイ
１７　印刷開始位置検出センサ
１８　パルスエンコーダ
１９　ノズル詰り検出手段
Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ　ノズルアレイ群
ＫＨ，ＣＨ，ＭＨ，ＹＨ　濃いインクを噴射するノズルアレイ
ＫＭ，ＣＭ，ＭＭ，ＹＭ　中間濃度のインクを噴射するノズルアレイ
ＫＬ，ＣＬ，ＭＬ，ＹＬ　淡いインクを噴射するノズルアレイ
４０　溝部印刷制御部
４１　印刷制御パターンメモリ
４２　ピエゾ素子駆動信号発生回路
５０　制御回路
５１　印刷制御データ受信回路
５２　Ｉ／Ｏバス
５３　コントロール部
５４　ＲＡＭ
５５　ＲＯＭ
５６　パルスジェネレータ
５７　デコーダ
５８　制御パルス発生回路
６０　ノズル
【図１】
2004060241.tif 000003
【図２】
2004060241.tif 000004
【図３】
2004060241.tif 000005
【図４】
2004060241.tif 000006
【図５】
2004060241.tif 000007
【図６】
2004060241.tif 000008
【図７】
2004060241.tif 000009
【図８】
2004060241.tif 000010
【図９】
2004060241.tif 000011
【図１０】
2004060241.tif 000012
【図１１】
2004060241.tif 000013
【図１２】
2004060241.tif 000014
【図１３】
2004060241.tif 000015
【図１４】
2004060241.tif 000016
【図１５】
2004060241.tif 000017