(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁材表面に吹き付けられるスプレーパターンが、円形〜楕円形となるスプレーノズルを、外壁材の移送方向に直交する方向に多数配列し、塗装の濃淡に応じ短い噴射時間で薄い色、前記より長い噴射時間で濃い色の円形〜楕円形状のスプレーパターンが描かれるよう、これらの噴射時間を制御しつつ色彩模様を付すようにした外壁材の塗装装置における多数ノズルの調色方法において、
多数のスプレーノズルの調色に際し、準備された被塗装体に、評価用描画プログラムに従って実際に塗装装置を駆動して色彩、明度、濃度に関するテストパターンを塗装し、被塗装体の表面を色差計で測定して評価を行なうものであり、
濃度に係る前記評価に基づいて、多数配列された各スプレーノズルの一本毎の描画濃度の色調整を、各スプレーノズルのニードルのストロークの調整と描画データの変更で行い、
色彩と色調に係る前記評価に基づいて、スプレーノズル全体の色彩と色調の色調整を、スプレーノズル全体に供給される塗料供給圧の加減操作、プログラムに従ったニードル開閉操作によって行い、さらに、上記方法で描画された色調を部分的に変更する場合、前記ニードルの作動電圧が入力に対し出力の比率が可変な変換テーブルを介して調整する塗装装置における多数ノズルの調色方法。
【請求項２】
請求項１の塗装装置における多数ノズルの調色方法において、塗装装置が、スプレーパターンが実質的に途切れることなく前記直交方向へ連続するように配列される多数のスプレーノズルを一つの群として、このようなスプレーノズルの群が、色彩に応じて２群以上設けられ、かつ、これら２以上の色彩の塗料が塗装後、まじり合う事が出来るようにされたものである塗装装置における多数ノズルの調色方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は塗装装置における多数ノズルの調色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外壁材として広く使用されている繊維補強セメント板は、そのままであると表面の地色が灰白〜灰黒色で意匠性に乏しいため、表面防水性付与を兼ねて各種色彩による装飾を施すことが行われる。
【０００３】
ところで、これら外壁材の表面を自動的に塗装する手段として、多数のスプレーノズルを外壁材の移送方向に対して直交する方向に配列し、板材の移送と共にスプレーノズルから制御信号に基づき間欠的に塗料を噴射して外壁材表面に円形〜楕円形状の着色塗装を行い、これら円形〜楕円形状のスプレーパターンにより全体で一体となった色彩と模様による意匠性に富む装飾が行われる場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この多数のスプレーノズルによる円形〜楕円形状の塗装を実施する場合、スプレーノズルの塗料噴射コントロールが非常に重要となる。
【０００５】
この制御方法として、例えばスプレーノズルの吐出量を調整するには、従来では、多数配列されたスプレーノズルに流量計を取付けることが行われていた（例えば特開平１０−６６１９３号公報）。
【０００６】
しかし、このように各スプレーノズル毎に流量計を取付けるとスプレーノズル一個の容積が大きくなり、多数のスプレーノズルを配列する場合に全体の容積が大きくなるばかりでなく、各スプレーノズルには流量計の他レギュレターが必要となるのでスプレーノズルの容積がさらに大きくなり、このため各スプレーノズルの噴出口の間隔を小さくすることが困難となり、微細なスプレーパターンを密に描画させるのが難しくなる問題があった。
【０００７】
さらに、塗料供給に関する制御は、上記流量計で塗料供給量を調整したりあるいはレギュレーターで塗料供給圧力を調整したりされ、また、その制御については圧力値や流量値をフィードバックさせて自動制御することが行われるが、上記のように円形〜楕円形状に塗装する場合は、ノズル総数が数百個を越える場合が多く、このような多数のノズルの個々に上記の制御回路を設けるのは、相当手間がかかる上、調整完了までに時間もかかるといった問題があった。
【０００８】
この発明は、上記問題を解消し、スプレーノズルが多数にわたるにもかわらず、塗料の吐出量の調整や、濃淡の階調の変化を迅速に制御する事を課題としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、請求項１の塗装装置における多数ノズルの調色方法は、外壁材表面に吹き付けられるスプレーパターンが、円形〜楕円形となるスプレーノズルを、外壁材の移送方向に直交する方向に多数配列し、塗装の濃淡に応じ短い噴射時間で薄い色、前記より長い噴射時間で濃い色の円形〜楕円形状のスプレーパターンが描かれるよう、これらの噴射時間を制御しつつ色彩模様を付すようにした外壁材の塗装装置における多数ノズルの調色方法において、
多数のスプレーノズルの調色に際し、準備された被塗装体に、評価用描画プログラムに従って実際に塗装装置を駆動して色彩、明度、濃度に関するテストパターンを塗装し、被塗装体の表面を色差計で測定して評価を行なうものであり、
濃度に係る前記評価に基づいて、多数配列された各スプレーノズルの一本毎の描画濃度の色調整を、各スプレーノズルのニードルのストロークの調整と描画データの変更で行い、
色彩と色調に係る前記評価に基づいて、スプレーノズル全体の色彩と色調の色調整を、スプレーノズル全体に供給される塗料供給圧の加減操作、プログラムに従ったニードル開閉操作によって行い、さらに、上記方法で描画された色調を部分的に変更する場合、前記ニードルの作動電圧が入力に対し出力の比率が可変な変換テーブルを介して調整するものである。
【００１０】
従って、この発明の方法によれば、多数配列されたスプレーノズルの吐出量は、流量計やレギュレータを用いることなく、ニードルの開閉ストロークや 描画データの変更で対処しているため、調整が簡単かつ迅速になり、また装置を小型化することができ、しかも得られる装飾模様は従来と同等以上のものが得られるのである。
【００１１】
請求項２の塗装装置における多数ノズルの調色方法は、請求項１の塗装装置における多数ノズルの調色方法において、塗装装置が、スプレーパターンが実質的に途切れることなく前記直交方向へ連続するように配列される多数のスプレーノズルを一つの群として、このようなスプレーノズルの群が、色彩に応じて二群以上設けられ、かつ、これら二以上の色彩の塗料が塗装後、必要に応じてまじり合う事が出来るようにもされたものを用いるものである。
【００１２】
従って、多色濃淡模様も容易に実施可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の方法を実施するための塗装装置の平面図、図２は同装置の正面図、図３はスプレーノズルの要部拡大側面図である。
【００１４】
図１、図２において、１…１は多数配列されたスプレーノズルを示し、外壁材１０が移送される搬送コンベヤ１１上に、その移送方向に直交する方向に基枠２０によって支持されている。
【００１５】
この基枠２０は、搬送コンベヤ１１上に、直交配置された桁材２０ａとこの桁材２０ａにボルト等の締結部材２０ｃで取付けられるブラケット２０ｂ…２０ｂ（図２）を有し、多数のスプレーノズル１…１はこのブラケット２０ｂ…２０ｂを介して桁材２０ａに支持されている。
【００１６】
また、桁材２０ａはアーチ部材２０ｄを有し、図外の支持基枠より電動ジャッキ（図示せず）により上下動調節移動可能とされている。
なお、搬送コンベヤ１１は、塗装処理を早めるため平行に二本設けられ、それぞれにスプレーノズル１が基枠２０に支持されて配置されている。
【００１７】
なお、図中１４はスプレーノズル１…１の清掃ブラシを示し、必要時に回転駆動されスプレーノズル１…１列に沿って往復動される。
図１において、各スプレーノズル１の外壁材１０表面に対するスプレーパターン１ａは図４に示すようにスプレーノズル１からの噴出流Ｚにより描かれるパターンが円形または楕円形となるようにされ、その直径Ｄが望ましくは６ｍｍ〜１５ｍｍ、図示例の場合は直径Ｄ=１０ｍｍとなる円形または楕円形となるようにされ、外壁材１０が移送されたとき、間欠的に噴射してスプレーパターン１ａが移送方向（矢印）に一列に連なるように噴射するようにされている。
【００１８】
また、スプレーパターン１ａを描画するため、間隔Ｐで間欠的に噴射され、外壁材の長さＬにわたって、間欠噴射される。
スプレーノズル１は、図３に示すようにベース体１ｄと、塗料を噴霧状に噴出する噴霧口１ｃを有したカバー板１ｂとを備えてなり、ベース体１ｄには、霧化用エアー通路２と塗料通路３とが同心状に形成され、かつ、それぞれの通路２、３に連通する霧化用エアー供給口４および塗料供給口５が設けられている。
【００１９】
また、スプレーノズル１のベース体１ｄの霧化用エアー通路２と塗料通路３の開口部にカバー板１ｂの噴霧口１ｃを同心状に位置させて固定されている。
上記噴霧口１ｃに対しては先端を円錐状に尖らせた開閉ニードル６が、塗料通路３に対して同心状に配置され、また、この開閉ニードル６は先端６ａを噴霧口１ｃに挿入ないし臨ませた状態で軸方向に矢印で示す方向に移動可能とされている。
【００２０】
この開閉ニードル６は後端がソレノイド７のプランジャ８に直接固定されており、ソレノイド７により作動するプランジャ８の動きが直接的に開閉ニードル６に伝達されるようになっている。
【００２１】
そして、ニードル６が引き込まれれば、その引き込み距離に比例して塗料の噴出量が増加し、突き出せば逆に塗料の噴出量が減少し、塗料通路３の先端が閉じられれば噴出が止まるようにされている。
【００２２】
この開閉ニードル６は、図外の中央制御装置からの制御信号によりソレノイド７が遠隔操縦され、その信号に応じてプランジャ８が出没作動する。
このとき、プランジャ８は開閉ニードル６に一体的に連結され、その間に全く遊びが無いので、プランジャの動きの通りに開閉ニードル６が作動し、指令信号に対する作動遅れが全く無いようにされている。
【００２３】
開閉ニードル６と塗料通路３との間をシールする部材９として、図３に示すように、外周縁９ａが前記スプレーノズルのベース体１ｃに密に取付けられ、内周縁９ｂが前記開閉ニードル６外周面に同様に密に取付けられた面状のシール材９とされ、シール面９ｃが開閉ニードル６の移動にあわせダイヤフラム状に動くことが出来るようにされている。
【００２４】
このダイヤフラム状のシール材９は塗料の溶剤と接するので、塗料の圧送圧力、例えば０．０１〜０．１Ｍｐａ程度の圧力に耐える強度とされている。
図３において、１２はソレノイド７用のブラケットを示し、スプレーノズルのベース体１ｄに固定した支持部材１１に、ソレノイド７の出没方向と同一方向に軸が整列された調節ねじ１３を介して取付けられている。
【００２５】
そして、この調節ねじ１３の一端には、制御装置よりの信号で正逆回転するステップモータ（図示省略）が連結部材１３ａで連接され、遠隔操縦により目的量の正逆回転が可能とされている。
【００２６】
そして、上記スプレーノズル１の霧化用エアー供給口４には図示はされていないが、一定圧の圧縮空気を給送するコンプレッサーが接続され、また、塗料供給口５には、図示はされていないが塗料槽から塗料を給送するポンプおよびこのポンプの供給圧を調整する制御装置が設けられており、この制御装置は、同じく図示されていないが各スプレーノズルの開閉量、開閉時間ならびに塗料供給圧力などをプログラムに従って制御する中央制御装置により制御されるようになっている。
【００２７】
上記構造の塗装装置において、多数のスプレーノズルの調色を行うには、まず被塗装体を準備し、評価用描画プログラムに従って実際に塗装装置を駆動し、被塗装体を塗装する。
【００２８】
なお、ここに評価用描画プログラムとは、制御装置に色彩、明度、濃度に関するテストパターンを描かせるためのプログラムをいう。
そして、この評価用描画プログラムの目的値と実際の塗装結果とを比較して、調整を行い、最終的に評価用描画プログラムが目的とする塗装と同じ塗装結果が得られるように調整する。
【００２９】
なお、この場合、被塗装体表面に白色シートまたはフィルム等を張り付け、色調がより詳細に観察できるようにすることが望ましい。
そして、被塗装体の表面を色差計等で測定し、評価を行う。
【００３０】
その評価において、図５の左側に示すように、ある特定のスプレーノズル１Ｘの描画濃度ａ１が設定値および他のスプレーノズルに比べて大きく異なる場合は、該当するスプレーノズルに連接されたステップモータ１３ａに駆動指令を出し、調節ねじ１３を正逆回転させてスプレーノズル１を上下させることによって開閉ニードル６のストローク調整Ｓを行い、図５の右側の調整後の欄に示すように濃淡の差を無くす。
【００３１】
次いで全体の色の調子を評価し、図６左側の上段に示す設定値の色彩、色調に対し実際の描画が全体的に同下段に示すように薄いあるいは逆に濃い（図示例は濃い場合を示す）といった調整前の評価が、図に示す色差ΔＥの数値で検出された場合、個々のスプレーノズル１の調整ではなく、スプレーノズル１に対する塗料供給圧力Ｐそのものを調整（図示例は塗料供給圧力の減圧）し、同図右側の調整後の欄に示すように描画が設定通りになるようにする。
【００３２】
なお、この場合、図７に示すように、各スプレーノズル１のソレノイド稼動初期に加えられる加速電圧の時間Ｌ１と稼動後の保持電圧の時間Ｌ２の長さをそれぞれＬ１０、Ｌ２０に示す範囲内で増減して調整することによって描画濃度を調整しても良い。なお、この図示例の場合、調整できる時間単位すなわち分解能は０.１ミリ秒で行われる場合を示している。
【００３３】
ここに加速電圧とは、ニードルの開閉動作の初動を素早く行うためにソレノイドにかけられる通常より大きい電圧をいう。また、保持電圧とは、ソレノイドが一旦稼動した後、その位置を保持させるに十分な大きさの電圧をいい、加速電圧よりかなり小さくて済む。図示例の場合は、加速電圧は１００Ｖであるのに対し保持電圧は２４Ｖとされている。
【００３４】
従って、全スプレーノズル１…１の描画濃度がこれらの調整により、一斉に調整される。
この調整において、ある特定の色の領域、例えば、図８に示すようにプログラムによる設定値の濃度がａ１、ａ２、ａ３と順に薄くなっていくような場合で、調整前の実際の描画がｂ１、ｂ２、ｂ３とｂ２部分だけが濃くなってしまう場合は、図８の真中の枠内に示すようにプログラムの設定値ｃ１〜ｃ３の内、該当するプログラムの設定部ｃ２を矢印で示すように調整し、濃度を調整する。この場合は、ノズル自体の機械的調整はしない。
【００３５】
また、濃度差が設定値に比べ充分に出ないあるいは逆の場合、図９に示したようにスプレーノズル１…１の開閉ニードル６を操作するソレノイドの制御電圧の指令入力に対する出力変換テーブルの変換係数ｆ１の傾斜をきつく（実線）あるいは緩く（点線）して、調節を行う。
【００３６】
なお、中間部分だけにこのような弊害が生じる場合は図１０に一点鎖線で示すように変換係数を示す線の中間部分を湾曲させても良い。
以上の操作を実際の描画との色差ΔＥを評価しながら繰り返し調整する。
【００３７】
そして、以上の調整により、設定通りの描画が出来るようになれば、調整は完了し、以後は実際にプログラムに従った運転を行い、外壁材の塗装を行うのである。
【００３８】
また、上記実施の形態において塗装装置からは一種類の塗料をスプレーする場合について説明したが、これに限らず、二機以上のスプレー装置を同一搬送コンベヤに沿って配置し、それぞれ異なった塗料を噴射することによって、多色塗装模様とする場合においても、同様に調節する事ができる。
【００３９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、請求項１の発明によれば、外壁材表面の描画模様の調整を行うにあたり、各スプレーノズルに流量計やレギュレターを設けないのでスプレーノズルの容積が小さく出来、スプレーノズルの配列密度を小さく出来るので細かいスプレーパターンで描画も可能となり、精密な描画が出来るといった利点を有する。
【００４０】
また、外壁材表面の描画模様の調整は、制御装置における塗装データの数値変更のみで行うので調整が非常に簡単かつ迅速に行うことが可能となる。
請求項２の塗装装置における多数ノズルの調色方法によれば、多色模様も容易に実施できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法に使用される塗装装置の平面図である。
【図２】この発明の方法に使用される塗装装置の正面図である。
【図３】この発明の方法に使用される塗装装置のスプレーノズルの断面図である。
【図４】この発明の方法に使用されるスプレーノズルの間欠噴射の状態を説明する説明図である。
【図５】この発明の方法における調整法を示す説明図である。
【図６】この発明の方法における調整法を示す説明図である。
【図７】この発明の方法におけるソレノイドの作動電圧の状態を示すグラフである。
【図８】この発明の方法における調整法を示す説明図である。
【図９】この発明の方法における調整法を示す説明図である。
【図１０】この発明の方法におけるソレノイドの制御電圧の変換テーブルを示すグラフである。
【符号の説明】
１    スプレーノズル
２     霧化用エアー通路
３     塗料通路
４     霧化用エアー供給口
５     塗料供給口
６     開閉ニードル
７     ソレノイド
８     プランジャ
１０    外壁材
１１    搬送コンベヤ
２０    基枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003969953.tif 000009
【図９】
0003969953.tif 000010
【図１０】
0003969953.tif 000011