JP4598685B2 - 化粧建築板の絵柄の表現方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット印刷により所望の絵柄（模様を含む）が施された化粧建築板に関するものである。

従来より、基材の表面に絵柄を形成して意匠性を付与した化粧建築板を形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。しかし、絵柄を設けた化粧建築板であっても立体感が少なく、より意匠性の高い化粧建築板が望まれていた。
特開２００１−１１３８１６号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、立体感が強調されて意匠性の高い化粧建築板の絵柄の表現方法を提供することを目的とするものである。

本発明の化粧建築板の絵柄の表現方法は、凹凸を有する基材１の表面に設けた受理層２にインクジェット印刷により絵柄６を形成する化粧建築板の絵柄の表現方法において、前記受理層に１５重量％以上の揮発分が残存している状態で前記インクジェット印刷を行い、凸部５に形成された絵柄６の色の明度が凸部５の頂面５ａの中央部から端部に向かって徐々に暗く又は明るくなるように階調変化されてグラデーションを呈していることによって、基材１の立体感を強調して視認させることを特徴とするものである。

本発明では、凸部５に形成された絵柄６の色がグラデーションを呈しているので、基材１の凹凸面の立体感を強調して視認させることができ、意匠性を高くすることができるものである。

また、絵柄６の色が凸部５の頂面５ａの中央部から端部に向って徐々に暗くなるようにグラデーションを呈する場合は、凸部５の頂面５ａの中央部における絵柄６の色が端部に比べて明るくなるために、凸部５の頂面５ａの中央部が外側に張り出したような外観形状を発現することになり、逆に、絵柄６の色が凸部５の頂面５ａの中央部から端部に向って徐々に明るくなるようにグラデーションを呈する場合は、凸部５の頂面５ａの中央部における絵柄６の色が端部に比べて暗くなるために、凸部５の頂面５ａの中央部が内側に凹んだような外観形状を発現することになり、基材１の凹凸面の立体感を強調することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明に係る化粧建築板は、図２に示すように、基材１の表面に、水性塗料等で形成される受理層２、水性インク等で形成されるインクジェット印刷層３をこの順に積層することによって形成されている。絵柄６は上記インクジェット印刷層３により形成するものである。

基材１としては、窯業系基材や金属系基材のように無機質のものであっても、樹脂系基材のように有機質のものであっても、いずれでもよい。窯業系基材の外装材は、瓦や外壁材等の用途に使用されるものである。窯業系基材は、無機質硬化体の原料となる水硬性膠着材に無機充填剤、繊維質材料等を配合し、成形した後に養生硬化させて作製されるものであり、水硬性膠着材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、高炉スラグ、ケイ酸カルシウム、石膏等から選ばれたものの一種あるいは複数種を用いることができる。また、無機充填剤としては、フライアッシュ、ミクロシリカ、珪砂等を、繊維質材料としては、パルプ、合成繊維等の無機繊維や、スチールファイバー等の金属繊維を、それぞれ単独であるいは複数種併せて用いることができる。成形は押出成形や注型成形、抄造成形、プレス成形等の方法により行うことができ、成形の後、必要に応じてオートクレーブ養生、蒸気養生、常温養生を行って、外装材として使用される窯業系基材を作製することができる。このように作製される窯業系基材の外装材の表面には、溶剤系、水溶性あるいはエマルション系のシーラーにより目止めを行い、基材１表面への吸い込みのばらつきを調整するようにしてもよい。使用されるシーラーとしては、特に限定されるものではないが、アクリル系やラテックス系のものを使用することができる。このシーラーの上には意匠性や耐久性の向上のために、アクリル系やラテックス系の有機塗膜を形成するようにしてもよい。その他、基材１としては、例えば、フレキシブルボード、珪酸カルシウム板、石膏スラグパーライト板、木片セメント板、プレキャストコンクリート板、ＡＬＣ板、石膏ボード等の無機質板を用いることができる。

本発明で用いる基材１の印刷面（塗装面）となる表面は凹部４と凸部５により凹凸面に形成されている。例えば、凹部４は溝状に、凸部５は突条に形成することができる。また、凹部４と凸部５とは複数ずつ形成することができる。また、凹部４の深さ寸法は３〜１５ｍｍ、凹部４の上面開口幅は４〜４０ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。

そして、化粧建築板を製造するにあたっては、上記のような基材１の表面（凹部４の側面と底面及び凸部５の頂面５ａ）にまず、必須ではないが、一般的にはシーラー（図示省略）を塗った後に受理層２を形成する。受理層２は、この上に形成されるインクジェット印刷層３のインクを定着させるために必要な層であり、水性塗料で形成する。このように、水性塗料で受理層２を形成することによって、環境負荷を低減することができるものである。

上記水性塗料としては、アクリル系エマルションをベースにしたアクリル樹脂塗料や、アクリルシリコン系エマルションをベースにしたアクリルシリコン樹脂塗料を用いることができる。水性塗料には、体質顔料と吸湿性樹脂のうちの少なくとも一方を配合しておくのが好ましい。これにより、インクの定着性を向上させることができると共に、発色性も向上させることができるものである。ここで、体質顔料としては、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、多孔質シリカ、珪藻土等を用いることができ、吸湿性樹脂としては、酢酸ビニル、ウレタン系ポリマー、アクリル系ポリマー、ポリビニルアルコール等のインキ吸収性ポリマー等を用いることができる。また、水性塗料には、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等の着色顔料を配合することもできる。また、受理層２を水性塗料で形成するにあたっては、基材１の表面に水性塗料を塗布量３０〜２００ｇ／ｍ^２・ｗｅｔで塗布するのが好ましい。なお、水性塗料の塗布は、スプレーガン、ロールコーター、フローコーター、カーテンコーター等を用いて行うことができる。

そして、受理層２の表面に水性インクをインクジェット印刷することによって、インクジェット印刷層３を形成する。そうすると、図２に示すような化粧建築板を得ることができる。ここで、インクジェット印刷するためのインクジェット装置としては、例えば、図３に示すようなものを用いることができる。このインクジェット装置は、噴射ノズル７を設けた塗装ノズルヘッド８、塗装ノズルヘッド８の噴射ノズル７に水性インクを供給する塗料供給タンク９、塗装ノズルヘッド８の噴射ノズル７からの水性インクの噴射を制御する塗装制御システム１０などを設けたインクジェット式塗装機１１と、基材１を搬送する搬送コンベア１２とを備えて形成されるものである。

塗装ノズルヘッド８は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の水性インクを噴出する４種類の塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋから形成してあり、フルカラー印刷による塗装を行うことができるようにしてある。塗料供給タンク９も同様に４種類のものからなるものであり、イエローの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｙは塗装ノズルヘッド８ｙに、シアンの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｃは塗装ノズルヘッド８ｃに、マゼンタの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｍは塗装ノズルヘッド８ｍに、ブラックの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｋは塗装ノズルヘッド８ｋに、それぞれ接続してある。また、各塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋは基材１の搬送方向に沿って配列してある。

塗装制御システム１０は、各種のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるものであり、塗装データ作成部、塗装制御部、噴射ノズル制御部等を備えて形成してある。塗装データ作成部は、原画をスキャナ等して得た色柄パターンのデータを入力して保存するものであり、塗装制御部は、塗装を行う基材１に応じた色柄パターンのデータを塗装データ作成部から取り出し、この色柄のパターンのデータに基づいて、噴射ノズル制御部に制御信号を出力するものである。また、噴射ノズル制御部は、塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋの各噴射ノズル７に接続してあり、噴射ノズル制御部から入力される制御信号に基づいて各噴射ノズル７を制御するものである。各噴射ノズル７は例えばピエゾ制御方式や光熱交換素子にレーザー光を照射して制御する方式により噴射を行ったり噴射を停止したりするようになっており、噴射ノズル制御部で各噴射ノズル７を制御することによって、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各水性インクの噴射と停止を個別に制御して、色柄パターンに対応したフルカラー印刷による塗装を行うことができるものである。

搬送コンベア１２は、インクジェット式塗装機１１の下側に配置されるものであり、ベルトコンベアで形成することができる。

塗装ノズルヘッド８の下面には図４のように複数（例えば３０個）の単体ヘッド１６が、塗装ノズルヘッド８の長手方向に一列に配列して取り付けてある。単体ヘッド１６は下面形状が矩形に形成してあり、単体ヘッド１６の下面に開口して多数の噴射ノズル７が形成してある。噴射ノズル７は所定の一定間隔で単体ヘッド１６の長手方向に配列されるものであり、図５の実施の形態では噴射ノズル７は単体ヘッド１６に４列設けるようにしてある。このように噴射ノズル７を設けた単体ヘッド１６を塗装ノズルヘッド８にその長手方向に複数取り付けることによって、塗装ノズルヘッド８の長手方向に配列されるように多数の噴射ノズル７を塗装ノズルヘッド８に設けることができるものである。ここで、単体ヘッド１６はその長手方向を基材１の送り方向に対して所定角度で傾斜させた状態で塗装ノズルヘッド８に取り付けてあり、このように単体ヘッド１６を傾斜させることで基材１の送り方向に対して垂直な方向（基材１の幅方向）での隣合う噴射ノズル７のピッチを小さくして、高密度のｄｐｉで塗装を行なうことができるようにしてある。

そして、上記のように形成されるインクジェット装置でインクジェット印刷するにあたっては、まず、受理層２を形成した基材１を搬送コンベア１２上に導入する。導入された基材１はそのまま送られてインクジェット式塗装機１１の塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋの下を順に通過する。このように、基材１を搬送コンベア１２で送りながら、塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋから水性インクを噴射させて塗着させることによって、受理層２の表面にインクジェット印刷層３を形成し、このインクジェット印刷層３により絵柄６を形成することができるものである。このように塗装された基材１はさらに送られ、次工程に搬出されるものである。

ここで、本発明においては、受理層２に４〜２０重量％の揮発分が残存している状態で、受理層２の表面に水性インクをインクジェット印刷するのが好ましく、これにより、受理層２もインクジェット印刷層３も共に水性であるため、受理層２に対する水性インクの馴染みが良くなり、良好な発色性を得ることができるものである。しかも、受理層２を十分に乾燥させておかなくても、この表面にインクジェット印刷層３を形成することができるので、化粧建築板の製造効率を高く得ることができるものである。しかし、受理層２に残存している揮発分が４重量％未満である場合には、水性インクの吸収性が悪く、水性インクを弾いてしまうおそれがあり、逆に、受理層２に残存している揮発分が２０重量％を超える場合には、過度に湿潤しており、水性インクが滲んでしまうおそれがあり、揮発分が少な過ぎても多過ぎてもいずれの場合も発色性が悪くなるおそれがある。なお、揮発分とは、多量の水と、水に可溶な少量の溶剤とを意味する。

上記のようにして形成される化粧建築板にあっては、水性塗料で形成される受理層２の表面に、水性インクでインクジェット印刷層３を形成することによって、溶剤系塗料で受理層２を形成する場合に比べて、良好な発色性を得ることができるものである。また、従来は、受理層２が完全に乾いた状態で、この表面に水性インクをインクジェット印刷するようにしていたので、この場合には、水性インクが受理層２の表面で跳ね返され、この水性インクで塗装ノズルヘッド８が汚染されるおそれがあった。しかし、本発明では、受理層２に１５重量％以上の揮発分が残存している状態で、インクジェット印刷するようにしているので、未乾燥状態の受理層２で水性インクを捕捉して、水性インクの跳ね返りを抑制することができ、その結果、水性インクによる塗装ノズルヘッド８の汚染を防止することができるものである。

そして、本発明では、インクジェット印刷層３で絵柄６を形成するが、この絵柄６の色が凸部５においてグラデーションを呈している。ここで、絵柄６は基材１の上面の凹凸面の全面を覆うように形成してもよいが、基材１の凹凸面の立体感を強調するために、絵柄６は凸部５の頂面（表面）５ａのみに設けるのが好ましい。また、絵柄６の色のグラデーションは色相、彩度、明度のうちの明度、あるいは明度と彩度又は色相、もしくは全てを徐々に階調変化させるようにすればよいが、特に、絵柄６の色の明度（明るさ）をグラデーションにより階調変化させることにより、凸部５の外観形状が本来の形状から変化しているように視認されやすくなり、凸部５の立体感を強調して視認することができるものである。

例えば、周りを溝部４で囲まれた横長の凸部５において、図１（ａ）に示すように、絵柄６の色が凸部５の頂面５ａの中央部から端部に向って徐々に暗くなるようにグラデーションを呈する場合は、凸部５の頂面５ａの中央部における絵柄６の色が端部に比べて明るくなるために、凸部５の頂面５ａの中央部が外側に張り出したような外観形状を発現することになる。このように凸部５の頂面５ａは平坦であるにもかかわらず、凸曲面のような外観に視認されて、基材１の凹凸面の立体感を強調することができるものである。また、図１（ｂ）に示すように、逆に、絵柄６の色が凸部５の頂面５ａの中央部から端部に向って徐々に明るくなるようにグラデーションを呈する場合は、凸部５の頂面５ａの中央部における絵柄６の色が端部に比べて暗くなるために、凸部５の頂面５ａの中央部が内側に凹んだような外観形状を発現することになる。このように凸部５の頂面５ａは平坦であるにもかかわらず、凹曲面のような外観に視認されて、基材１の凹凸面の立体感を強調することができるものである。

また、三次元−奥行き感の感じられるグラデーションとしては、図６に示す絵柄６のように、一方向（矢印の方向）、特に、凸部５の長手方向における一方向において、絵柄６を構成する複数本の絵柄線６ａ、６ａ…の間隔が徐々に広がって粗になったり、あるいは逆に密になったり（絵柄６の大きさや密度の疎密）、または絵柄６の色彩のグラデーションがあることで、奥行き感のある立体感が生じて凸部５が横長に見えるものである。ここで、色彩のグラデーションとは、色相または色の明度（濃淡）によるグラデーションであって、色相の場合、次のような色相の順番（色相環）Ｒ−ＹＲ−Ｙ−ＧＹ−Ｇ−ＢＧ−Ｂ−ＰＢ−Ｐ−ＲＰ−（Ｒ）によって連続間が生じる。また明度（白−黒）による濃淡を組み合わせることで、色彩によるグラデーションが生じる。

また、図７に示すように、絵柄６を構成する複数の絵柄構成体６ｂ、６ｂ…の大きさ（スケール）や粗密によるグラデーションと色彩（色相や色の濃淡（明度））によるグラデーションを組み合わせることができる。

また、図８に示すように、方向性のある絵柄６や色彩のグラデーションを組み合わせることができる。例えば、図８（ａ）に示す絵柄６では、矢印の方向（水平方向）に複数本の絵柄線６ａ、６ａ…を並べると共に絵柄線６ａを矢印の先の方になるほど太くしたものである。また、図８（ｂ）に示す絵柄６では、絵柄６を同心円状に並ぶ複数個の構成環６ｃ、６ｃ…で形成すると共に外側に配置される構成環６ほど色を濃くしたものである。また、図８（ｃ）に示す絵柄６では、複数本の絵柄線６ａ、６ａ…をその一端を中心として矢印の方向（回転方向）に並べると共に絵柄線６ａを矢印の先の方になるほど太くしたものである。図８（ｄ）に示す絵柄６では、矢印の方向（垂直方向）に複数本の絵柄線６ａ、６ａ…を並べると共に絵柄線６ａを矢印の先の方（上と下）になるほど太くしたものである。このような方向性のあるグラデーション同士を組み合わせたものが考えられる。例えば、図９に示す絵柄６は、上記の水平方向と垂直方向の両方のグラデーションを組み合わせて形成することができる。

上記のような絵柄６は、例えば、絵柄６を構成するインクドットの密度を変えること等によって、グラデーションを呈するようにインクジェット印刷で形成することができる。絵柄６のインクドットの密度を変化させる（解像度を変化させる）方法としては、図３に示すように、一の塗装ノズルヘッド８には多数の単体ヘッド１６が設けられており、図４に示すように、各単体ヘッド１６に多数の噴射ノズル７が形成されているので、例えば、これら噴射ノズル７の中でインクを噴射するものと噴射しないものとを制御して行うことができる。つまり、絵柄６のインクドットを低密度にする場合では多数の噴射ノズル７の中の一部のみを用いてインクジェット印刷層３を形成すると共に、絵柄６のインクドットを高密度にする場合では多数の噴射ノズル７の全部あるいは凸部５よりも多い個数の噴射ノズル７を用いてインクジェット印刷層３を形成するものである。また、一の塗装ノズルヘッド８に形成する噴射ノズル７のピッチが異なる複数のインクジェット装置を用いて、噴射ノズル７のピッチが広いインクジェット装置で絵柄６のインクドットの低密度部分の印刷を行うと共に、噴射ノズル７のピッチが狭いインクジェット装置で絵柄６のインクドットの高密度部分の印刷を行うようにすることができる。

そして、スプレー塗装やロール塗装などの一般的な塗装方法では、色のグラデーションを呈する絵柄６の形成は難しいが、本発明ではインクジェット印刷を用いるので、インクドットの密度などを調整するだけで容易に色のグラデーションを呈する絵柄６を形成することができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示し、（ａ）（ｂ）は正面図である。 同上の断面図である。 本発明で用いるインクジェット装置の一例を示す概略正面図である。 本発明で用いるインクジェット装置の塗装ノズルヘッドの一例を示す概略図である。 同上の塗装ノズルヘッドに設けたノズル単体ヘッドの一例を示す概略図である。 同上の絵柄の一例を示す概略図である。 同上の絵柄の他例を示す概略図である。 同上の絵柄の他例を示し、（ａ）〜（ｄ）は概略図である。 同上の絵柄の他例を示す概略図である。

符号の説明

１ 基材
２ 受理層
５ 凸部
５ａ 頂面
６ 絵柄

Claims (1)

1. 凹凸を有する基材の表面に設けた受理層にインクジェット印刷により絵柄を形成する化粧建築板の絵柄の表現方法において、前記受理層に１５重量％以上の揮発分が残存している状態で前記インクジェット印刷を行い、凸部に形成された絵柄の色の明度が凸部の頂面の中央部から端部に向かって徐々に暗く又は明るくなるように階調変化されてグラデーションを呈していることによって、基材の立体感を強調して視認させることを特徴とする化粧建築板の絵柄の表現方法。