(57)【要約】【課題】磁性体からなる粉体による模様を付した塗膜を効率よく形成する。【解決手段】  模様形成装置１０は、磁性粉を含む塗膜１４が付された塗装対象物１２に対して、該塗膜１４の未硬化状態で磁場を作用させて前記磁性粉による模様を該塗膜１４に付すものであって、交流電流が供給されて磁場を発生するコイル１６と、前記塗膜１４と対向する面に段差部２４を有し、前記コイル１６の磁場によって磁化されて該塗膜１４に磁場を作用させると共に、該コイル１６の磁場によって誘導加熱されて該塗膜１４を加熱する模様形成手段２０と、塗装対象物１２を保持する保持部２６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなる粉体を含む塗膜が付された塗装対象物に対して、該塗膜の未硬化状態で磁場を作用させて前記粉体による模様を付する模様形成装置において、
交流電流が供給されて、磁場を発生するコイルと、
磁性体からなり、前記コイルの磁場によって磁化されて前記塗膜に磁場を作用させると共に、該コイルの磁場によって誘導加熱されて該塗膜を加熱する模様形成手段とを備えた
ことを特徴とする模様形成装置。
【請求項２】
前記模様形成手段を、前記塗装対象物に付された前記塗膜に対向するように配置した請求項１記載の模様形成装置。
【請求項３】
前記コイルと前記模様形成手段とは、前記塗装対象物を挟んで配置される請求項１または２記載の模様形成装置。
【請求項４】
前記塗装対象物を保持する保持部を備え、該保持部を非磁性体で形成した請求項１〜３の何れか一項に記載の模様形成装置。
【請求項５】
磁性体からなる粉体を含む塗料を塗装対象物に塗布して塗膜を形成し、
前記塗膜の未硬化状態において、交流電流が供給されるコイルの磁場によって、模様形成手段を磁化すると共に誘導加熱し、
未硬化状態の前記塗膜に前記模様形成手段の磁場を作用させて前記粉体による模様を付けると共に、該模様形成手段で該塗膜を加熱するようにした
ことを特徴とする塗装品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体からなる粉体を含む塗膜が付された塗装対象物に対して、該塗膜が未硬化の状態で磁場を作用させて、塗膜に前記粉体による模様を付する模様形成装置および塗装品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗装対象物の表面に磁性粉を含んだベース塗料を塗布してベース塗膜を形成し、該ベース塗膜にゴム磁石等の磁石を臨ませて、該磁石の磁場を磁性粉に作用させてベース塗膜に磁性粉の模様を形成する方法がある。模様が形成されたベース塗膜の表面は、模様の保護や装飾性の向上を目的として、一般に透明なクリア塗膜で被覆されている。該クリア塗膜は、模様が形成されたベース塗膜を加熱乾燥により硬化させた後、硬化したベース塗膜にクリア塗料を塗布して形成される(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３４３１１号公報
【特許文献２】特開平４−２４４２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ベース塗膜を完全に硬化させてからクリア塗料を塗布する方法では、模様を形成する工程の後クリア塗料を塗布する前にベース塗膜を硬化する工程を要するため時間が掛かる。そこで、完全に硬化させる前のベース塗膜にクリア塗料を塗布して、ベース塗膜とクリア塗膜とを積層状態で加熱乾燥する方法が提案されている(例えば、特許文献２参照)。ここで、ベース塗膜の模様は、ベース塗料中で磁性粉が移動して形成されるため、ベース塗料の粘度が低い方が磁性粉の移動がスムーズに行なわれて模様が形成され易い。しかし、ベース塗膜が完全に硬化する前にクリア塗料を塗布する方法では、クリア塗料の塗布によってベース塗膜の模様が崩れるおそれがあるため、ベース塗料の粘度を低くできない、または塗布可能な状態まで時間が掛かる。
【０００５】
すなわち本発明は、従来の技術に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、磁性体からなる粉体による模様を付した塗膜を効率よく形成し得る模様形成装置および塗装品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願請求項１に係る模様形成装置は、
磁性体からなる粉体を含む塗膜が付された塗装対象物に対して、該塗膜の未硬化状態で磁場を作用させて前記粉体による模様を付する模様形成装置において、
交流電流が供給されて、磁場を発生するコイルと、
磁性体からなり、前記コイルの磁場によって磁化されて前記塗膜に磁場を作用させると共に、該コイルの磁場によって誘導加熱されて該塗膜を加熱する模様形成手段とを備えたことを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、コイルに交流電流が供給されると、コイルの生ずる磁場によって磁性体からなる模様形成手段が磁化されて、該模様形成手段の磁場が塗膜に作用して塗膜中の磁性体からなる粉体が移動することで塗膜に粉体による模様が形成される。また、交流電流がコイルに供給されると模様形成手段が誘導加熱により発熱するから、模様形成手段によって塗膜が加熱されて塗膜の硬化が促進される。従って、コイルと模様形成手段により塗膜の模様形成と塗膜の硬化とを同時に行うことができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記模様形成手段を、前記塗装対象物に付された前記塗膜に対向するように配置したことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、模様形成手段と塗膜とが対向するから、模様形成手段の磁場および加熱の影響を適切に塗膜に与えることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記コイルと前記模様形成手段とは、前記塗装対象物を挟んで配置されることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、コイルと模様形成手段との間に塗装対象物が挟まれるため、コイルの磁場と模様形成手段の磁場との相互作用による模様を塗膜に付すことができる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記塗装対象物を保持する保持部を備え、該保持部を非磁性体で形成したことを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、保持部が非磁性体で形成されているから、保持部が磁場の作用を受け難く、磁場の作用を塗膜に付される模様に反映し易くなる。
【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願請求項５に係る塗装品の製造方法は、
磁性体からなる粉体を含む塗料を塗装対象物に塗布して塗膜を形成し、
前記塗膜の未硬化状態において、交流電流が供給されるコイルの磁場によって、模様形成手段を磁化すると共に誘導加熱し、
未硬化状態の前記塗膜に前記模様形成手段の磁場を作用させて前記粉体による模様を付けると共に、該模様形成手段で該塗膜を加熱するようにしたことを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、コイルの磁場によって模様形成手段が磁化されると共に誘導加熱するため、磁化された模様形成手段の磁場の作用で塗膜に模様が形成され、発熱した模様形成手段で塗膜を加熱するから、塗膜の模様形成との塗膜の乾燥とを同時に行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る模様形成装置および塗装品の製造方法によれば、塗膜に粉体による模様を効率よく付すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例に係る模様形成装置を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る模様形成装置および塗装品の製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１に示すように、実施例では、塗装対象物１２の表面に付された塗膜１４に模様を形成する場合を例に挙げて説明する。塗装対象物１２は、板状に形成された非磁性体からなっている。塗膜１４は、磁性体からなる粉体である磁性粉を含んだ塗料から形成されている。ここで、本発明において、磁性体とは、鉄、ニッケル、フェライト、酸化鉄、ステンレス等、磁場の中に置かれて磁化されるものをいう。また、本発明において、非磁性体とは、合成樹脂、アルミニウム、銅、ガラス、木材等、磁気を帯び難く、磁化され難いものをいう。
【００１５】
図１に示すように、模様形成装置１０は、交流が供給されるコイル１６と、塗装対象物１２に形成された塗膜１４に模様を付すと共に加熱する模様形成手段２０と、塗装対象物１２を保持する保持部２６とを備えている。コイル１６は、交流電源１８に接続されている（図１参照）。電源スイッチ(図示せず)をオンにすることで、コイル１６に交流電流が供給される。なお、コイル１６には周波数変換装置(図示せず)によって所要の周波数に変換した電流が供給される。
【００１６】
前記保持部２６は、非磁性体からなり、塗装対象物１２を保持して塗装対象物１２の移動を制限する。実施例の保持部２６は、アルミニウムからなる板状の台であって、いわゆるテーブル形状に形成されている。保持部２６はコイル１６の上方に配置され、塗装対象物１２をコイル１６の上方で保持する。塗装対象物１２は、上面が塗膜１４となる向きで保持部２６に載置される。実施例の保持部２６は、非磁性体であるアルミニウムで構成されているため磁場の影響を受け難い。
【００１７】
前記模様形成手段２０は、磁性体からなり、コイル１６の磁場によって磁化されると共に誘導加熱される。実施例の模様形成手段２０は、板状に形成されている。模様形成手段２０は、保持部２６に載置される塗装対象物１２の塗膜１４との間に所要の間隔を確保するように保持部２６の上方に配置されている。そして、模様形成手段２０は、塗装対象物１２が載置された保持部２６を隔ててコイル１６と上下に対向し、模様形成手段２０とコイル１６とで塗装対象物１２を挟むようになっている。模様形成手段２０の塗膜１４と対向する塗膜対向面２２は、複数の凹部によって段差部２４が形成されている。塗膜対向面２２に段差部２４を設けることで、模様形成手段２０は複雑な磁場を生ずる。実施例の模様形成手段２０は、板状のフェライトからなり、ＮＣ加工による切削で塗膜対向面２２の段差部２４が形成されている。
【００１８】
次に、実施例に係る模様形成装置１０を用いた塗装品の製造方法について説明する。実施例の塗装品の製造方法では、塗装対象物１２に塗膜１４を付す付与工程と、塗膜１４に模様を形成する形成工程と、必要に応じて仕上げ工程とが行われる。
【００１９】
付与工程では、磁性粉を含む塗料を非磁性体からなる塗装対象物１２に塗布して塗膜１４が形成される。塗膜１４は、例示する塗料を塗装対象物１２の表面に塗布して形成される。なお、予め保持部２６に載置した塗装対象物１２に塗料を塗布して塗膜１４を形成してもよい。そして、塗料には、未硬化状態で磁性粉が移動可能な粘度と、加熱によって硬化が促進されることが要求される。ここで、磁性粉の移動とは、磁性粉の位置の変更だけでなく磁性粉の配向も含む概念である。また、磁性塗料の硬化とは、塗料成分の酸化、重合、縮合等の反応による硬化や、塗料成分の揮発、蒸発等による乾燥が含まれる。塗料は、磁性粉(例えば、チタン工業(株)製  薄片状酸化鉄：ＡＭ−２００)、樹脂(例えば、ＮＢＣ製  アクリル系樹脂：ＫＸ２１００)、溶剤および各種添加剤等から構成される。なお、実施例の塗料は、硬化した際に透明となる。
【００２０】
次に、形成工程では、塗装対象物１２に付された未硬化状態の塗膜１４に磁性粉による模様を付すと同時に塗膜１４を加熱する。塗膜１４が付された塗装対象物１２を塗膜１４が上面となるよう保持部２６に載置して、模様形成装置１０に塗装対象物１２をセットする。この際、塗装対象物１２の塗膜１４と、模様形成手段２０の塗膜対向面２２とが所要の距離を隔てて対向するよう調節する。塗膜１４が未硬化の状態で、電源スイッチをオンにしてコイル１６に交流電流を供給する。コイル１６の磁場によって模様形成手段２０が磁化されると共に模様形成手段２０が誘導加熱される。コイル１６の磁場と模様形成手段２０の磁場との作用で磁性粉が未硬化の塗料中を移動して、塗膜１４に磁性粉による模様が形成される。同時に、誘導加熱によって模様形成手段２０が発熱し、模様形成手段２０によって塗装対象物１２が加熱されて塗膜１４の硬化が促進される。模様形成手段２０、コイル１６および塗装対象物１２の相互の位置関係およびコイル１６に供給される交流電流の周波数は、コイル１６の磁場によって模様形成手段２０が磁化されると共に誘導加熱されて、磁場の作用で塗膜１４に磁性粉の模様が形成されると共に塗膜１４が加熱されるよう調節される。なお、コイル１６の電源スイッチをオフにするとコイル１６へ通電が止まりコイル１６の磁場は失われ、模様形成手段２０の磁化および誘導加熱も停止する。実施例の仕上げ工程では、硬化した塗膜１４の表面に透明なクリア塗料を塗布してクリア塗膜を形成し、該クリア塗膜を乾燥させて塗装品が完成する。
【００２１】
このように、実施例の模様形成装置１０によれば、コイル１６に交流電流が供給されることで、模様形成手段２０が磁化すると共に模様形成手段２０が誘導加熱されるから、模様形成手段２０の磁場の作用で塗膜１４に磁性粉による模様が形成されると共に、発熱した模様形成手段２０で塗膜１４が加熱される。すなわち、模様形成装置１０によって磁性粉による塗膜１４の模様形成と塗膜１４の硬化とを同時に行うことができる。従って、形成工程後に塗膜１４を別途硬化させる必要がなく、塗膜１４を硬化させる工程を省くことができる。模様形成装置１０は、模様形成手段２０が塗膜１４と対向する構成であるから、模様形成手段２０の磁場および加熱の影響を塗膜対向面２２から塗膜１４に適切に与えることができる。
【００２２】
模様形成装置１０は、コイル１６と模様形成手段２０とで塗装対象物１２を挟み、模様形成手段２０とコイル１６との間で塗膜１４に模様を形成する構成であるから、コイル１６の磁場と模様形成手段２０の磁場との相互作用による模様を塗膜１４に形成することができる。そして、保持部２６が非磁性体から形成されているから、保持部２６がコイル１６および模様形成手段２０の磁場の作用を受け難く、磁場の影響を塗膜１４の模様に反映し易くなる。また、模様形成装置１０は、模様形成手段２０の塗膜対向面２２に段差部２４が形成されているから、段差部２４によって模様形成手段２０の生ずる磁場が複雑となり、磁性粉による模様を複雑にできる。そして、塗膜対向面２２の段差部２４の形状を変えることで、塗膜１４に形成する模様を容易に変えることができる。また、模様形成装置１０はコイル１６を用いているから、永久磁石のように磁気が弱まって消磁することがなく、供給する電流の周波数を変えることで、発生させる磁場を容易に調節することができる。すなわち、コイル１６を用いることで磁力の管理がし易いから、形成される模様の調整や模様形成時間の調整が容易となる。
【００２３】
実施例の塗装品の製造方法によれば、交流電流が供給されるコイル１６の磁場によって磁化されると共に誘導加熱する模様形成手段２０で、塗膜１４に模様を付すと同時に塗膜１４を加熱することができるから、効率よく塗膜１４に模様を形成することができる。また、実施例の塗装品の製造方法によれば、塗膜１４に模様を付すと同時に塗膜１４を加熱できるから、形成工程の後、磁性塗膜１４を硬化させる工程を別途設けることなく仕上げ工程を行うことができ、効率がよい。
【００２４】
(変更例)
前述した実施例に限定されず、以下のように変更することもできる。
(１)実施例では、模様形成手段とコイルとで塗装対象物を上下に挟む構成の模様形成装置を採用するが、コイルの磁場によって模様形成手段が磁化されると共に誘導加熱されて、磁場の作用で塗膜に磁性粉の模様が形成されると共に模様形成手段によって塗装対象物を加熱し得る構成であればよく、例えば、塗装対象物の上方に模様形成手段を配置して、模様形成手段の更に上方にコイルを配置する構成でもよい。
(２)実施例ではコイルを採用するが、コイルの内部に鉄芯を備えた電磁石を用いてもよい。なお、単独のコイルを採用することで模様形成装置を簡単な構成とし得る。また、電磁石を採用することで、より強力な磁場を発生させることができ、形成工程に要する時間を短縮することができる。
(３)実施例では、テーブル形状の保持部を採用するが、保持部によって塗装対象物を保持できればよく、例えば、塗装対象物を上下または左右に挟んで保持する構成であってもよい。また、実施例では、非磁性体のアルミニウムからなる保持部を採用するが、アルミニウムに限定されることはなく、非磁性体からなる保持部を採用ずれば、保持部が磁場の影響を受け難い。また、磁場の作用で塗膜に磁性粉の模様が形成されると共に模様形成手段によって塗膜を加熱できれば、一部に磁性体を含む保持部や、磁性体からなる保持部であってもよい。
(４)実施例では、板状に形成された模様形成手段を採用するが、特に板状に限定されることはなく、例えば、シート状や球体であってもよい。また、実施例では、塗膜対向面に段差部を備える模様形成手段を採用するが、コイルによって磁化されると共に誘導加熱すればよく、例えば、塗膜対向面が段差部のない平面状に形成されていてもよい。
(５)実施例では、模様形成手段が塗膜と対向する塗膜対向面を備えるように模様形成手段と塗装対象物とを配置するが、塗膜に磁場を作用させて磁性粉の模様を形成すると共に模様形成手段で塗膜を加熱する配置であればよく、例えば、模様形成手段と塗膜とを左右にずらして配置する構成であってもよい。
(６)実施例では、フェライトからなる模様形成手段を採用するが、フェライトに限定されることはなく、コイルによって磁化されると共に誘導加熱する磁性体であればよい。また、実施例ではＮＣ加工による切削で模様形成手段の段差部を形成しているが、プレス加工やダイキャスト等の鋳造で段差部を備える模様形成手段を一体的に形成してもよい。
(７)模様形成装置は、複数のコイルや、複数の模様形成手段を備える構成でもよい。
(８)実施例では、コイルの磁場と模様形成手段の磁場との相互作用で磁性粉による模様を形成するが、模様形成手段の磁場だけを作用させて磁性粉の模様を形成してもよい。
(９)実施例では、粉体として薄片状の磁性粉を採用するが、磁場の作用で未硬化状態の塗料中を移動可能であれば粒子形状は特に限定されることはなく、例えば、粒状やフレーク状であってもよい。
(１０)実施例では、樹脂成分としてアクリル系樹脂を含む塗料を採用するが、未硬化状態で磁性粉が移動可能な粘度を有すると共に加熱によって硬化が促進される塗料であればよく、例えば、樹脂成分として酢酸ビニル系樹脂を含む塗料を採用してもよい。また、実施例では、硬化した際に透明となる塗料を採用するが、硬化した際に磁性粉の模様が視認できれば、半透明や着色された塗料であってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０  模様形成装置、１２  塗装対象物、１４  塗膜、１６  コイル
２０  模様形成手段、２６  保持部 
【図１】
2012187447.tif 000003