特表 2024-536740 コーティング媒体を塗布する方法、コーティングされた物体、制御システム、およびコーティングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-08

(54)【発明の名称】コーティング媒体を塗布する方法、コーティングされた物体、制御システム、およびコーティングシステム

(51)【国際特許分類】

   B05D 3/00 20060101AFI20241001BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20241001BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20241001BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20241001BHJP

   B41J 2/205 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

B05D3/00 F

B05D1/26 Z

B41M5/00 100

B41J2/01 201

B41J2/205

B41J2/01 109

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515442

(86)(22)【出願日】2021-09-16

(85)【翻訳文提出日】2024-04-15

(86)【国際出願番号】 EP2021075482

(87)【国際公開番号】W WO2023041161

(87)【国際公開日】2023-03-23

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】505056845

【氏名又は名称】アーベーベー・シュバイツ・アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＡＢＢ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｕｇｇｅｒｓｔｒａｓｓｅ ６６， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】フィネスタッド、イングベ

(72)【発明者】

【氏名】多和田 孝達

【テーマコード（参考）】

2C056

2C057

2H186

4D075

【Ｆターム（参考）】

2C056EA04

2C056EC69

2C056FA09

2C056FB09

2C057AF21

2C057AN10

2C057CA05

2H186AA02

2H186AA17

4D075AC06

4D075AC07

4D075CB33

4D075CB37

4D075DC11

4D075EA05

(57)【要約】

物体（１２）の表面（２４）にコーティング媒体（２６）を塗布する方法であって、方法は、内側領域上のコーティング媒体が内側厚さ（６６）を有するように表面の内側領域（５８）にコーティング媒体を塗布することと、内側領域とは反対側の外側領域の側部にコーティング媒体の縁部（６２）を形成し、外側領域上のコーティング媒体が外側厚さ（６８）を有するように内側領域に隣接する表面の外側領域（６０）にコーティング媒体を塗布することとを含み、ここで、外側厚さの最小値は、内側厚さの３０％から８０％であり、外側厚さの最大値は、内側厚さ以下である。コーティング媒体の塗布を制御するための制御システム（１６）と、コーティング媒体を塗布するためのコーティングシステム（１０）も提供される。
【選択図】図４ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体（１２）の表面（２４）にコーティング媒体（２６）を塗布する方法であって、
内側領域（５８）上のコーティング媒体（２６）が内側厚さ（６６）を有するように、前記表面（２４）の内側領域（５８）にコーティング媒体（２６）を塗布することと、
前記内側領域（５８）とは反対側の外側領域（６０）の側に前記コーティング媒体（２６）の縁部（６２）を形成し、前記外側領域（６０）上の前記コーティング媒体（２６）が外側厚さ（６８）を有するように、前記内側領域（５８）に隣接する前記表面（２４）の外側領域（６０）にコーティング媒体（２６）を塗布することとを備え、ここで、前記外側厚さ（６８）の最小値は前記内側厚さ（６６）の３０％から８０％であり、ここで、前記外側厚さ（６８）の最大値は前記内側厚さ（６６）以下である、方法。

【請求項2】

前記外側厚さ（６８）の最小値は、前記内側厚さ（６６）の少なくとも４０％、例えば少なくとも５０％である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記外側厚さ（６８）は、前記内側領域（５８）から前記縁部（６２）に向かって減少する、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

突出壁（７８）が前記縁部（６２）に形成されるように、前記外側領域（６０）にコーティング媒体（２６）を塗布することをさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

前記コーティング媒体（２６）は、ノイズパターン（７２）を使用することによって前記外側領域（６０）に塗布される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記ノイズパターン（７２）は、ブルーノイズを備える、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記ノイズパターン（７２）は、前記内側領域（５８）から前記縁部（６２）に向かって徐々に減少する密度を有する、請求項５または６に記載の方法。

【請求項8】

前記コーティング媒体（２６）は、インクジェットプリンタ（１８）によって塗布される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記コーティング媒体（２６）は、プリントヘッド（１８）の単一ストローク（７０）で前記内側領域（５８）および前記外側領域（６０）に塗布される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載の方法によってコーティング媒体（２６）が塗布される表面（２４）を有する物体（１２）。

【請求項11】

物体（１２）の表面（２４）にコーティング媒体（２６）の塗布を制御するための制御システム（１６）であって、前記制御システム（１６）は、少なくとも１つのデータ処理デバイス（３２）と、少なくとも１つのコンピュータプログラムを記憶した少なくとも１つのメモリ（３４）とを備え、前記少なくとも１つのコンピュータプログラムは、プログラムコードを備え、前記プログラムコードは、前記少なくとも１つのデータ処理デバイス（３２）によって実行されるとき、前記少なくとも１つのデータ処理デバイス（３２）に、
内側領域（５８）上のコーティング媒体（２６）が内側厚さ（６６）を有するように、前記表面（２４）の前記内側領域（５８）への前記コーティング媒体（２６）の塗布を命令するステップと、
内側領域（５８）とは反対側の外側領域（６０）の側に前記コーティング媒体（２６）の縁部（６２）を形成し、前記外側領域（６０）上の前記コーティング媒体（２６）が外側厚さ（６８）を有するように、前記内側領域（５８）に隣接する前記表面（２４）の外側領域（６０）にコーティング媒体（２６）を塗布するステップとを実行させ、ここで、前記外側厚さ（６８）の最小値は前記内側厚さ（６６）の３０％から８０％であり、ここで、前記外側厚さ（６８）の最大値は前記内側厚さ（６６）以下である、制御システム（１６）。

【請求項12】

物体（１２）の表面（２４）にコーティング媒体（２６）を塗布するためのコーティングシステム（１０）であって、請求項１１に記載の制御システム（１６）と、プリントヘッド（１８）とを備え、前記制御システム（１６）は、前記プリントヘッド（１８）を制御するように構成される、コーティングシステム（１０）。

【請求項13】

前記プリントヘッド（１８）は、インクジェットプリンタを備える、請求項１２に記載のコーティングシステム（１０）。

【請求項14】

前記プリントヘッド（１８）を担持するマニピュレータ（２２）をさらに備える、請求項１２または１３に記載のコーティングシステム（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、物体のコーティングに関する。特に、物体の表面にコーティング媒体を塗布する方法、この方法によってコーティング媒体が塗布される表面を有する物体、物体の表面へのコーティング媒体の塗布を制御するための制御システム、および物体の表面にコーティング媒体を塗布するためのコーティングシステムが提供される。

【背景技術】

【0002】

自動車部品及び多くの他の物体は、噴霧器を使用して塗装されることができる。噴霧器は、塗料が物体の広い領域にわたって均一に分配されるように、塗料粒子の雲を生成する。インクジェット塗装は、自動車塗装に対する新しいアプローチである。噴霧器を使用して物体上に塗料の雲を分散させる代わりに、ノズルのアレイを使用して、制御されたプロセスで塗料を塗布する。

【0003】

ＥＰ３６２８５０１Ａ１は、表面上に画像を印刷する方法を開示しており、この方法は、ロボットのアームに取り付けられたプリントヘッドを使用して、ラスター経路に沿って表面上でプリントヘッドを移動させながら表面上に新しい画像スライスを印刷することと、新しい画像スライスを印刷するときに表面上に基準線を印刷することと、新しい画像スライスを印刷しながら既存の画像スライスの基準線を基準線センサを使用して検知することと、新しい画像スライスの側縁部を既存の画像スライスの側縁部と位置合わせするように、基準線の検知された位置に基づいて新しい画像スライスの横方向位置を調整することとを含む。

【発明の概要】

【0004】

インクジェット塗装の１つの課題は、印刷パターンの縁部をどのように処理するかである。従来技術のインクジェット印刷方法は、塗装領域と非塗装領域との間に鮮明な線分離を生成する。しかしながら、縁部において１００％塗料から０％塗料への急激な変化があるとき、重力は、塗料が乾燥する前に、意図された印刷パターンの境界の外側に塗料を垂下させるかもしれない。これにより、印刷パターンの鮮明度が低下する。この種の垂れは、非常に顕著であり、したがって、印刷品質に影響を及ぼす。

【0005】

本開示の１つの目的は、コーティング媒体を物体の表面に塗布する改良された方法を提供することである。

【0006】

本開示のさらなる目的は、コーティング媒体の縁部の改善を可能にする、コーティング媒体を物体の表面に塗布する方法を提供することである。

【0007】

本開示のさらなる目的は、物体の表面にコーティング媒体を塗布する方法を提供することであり、この方法は、縁部の外側でのコーティング媒体の垂れを回避する。

【0008】

本開示のなお更なる目的は、制御システムが前述の目的のうちの１つ、いくつか、または全てを解決する、物体の表面にコーディング媒体の塗布を制御するための制御システムを提供することである。

【0009】

本開示のまた更なる目的は、コーティングシステムが前述の目的のうちの１つ、いくつか、または全てを解決する、物体の表面にコーティング媒体を塗布するためのコーティングシステムを提供することである。

【0010】

第１の態様によれば、物体の表面にコーティング媒体を塗布する方法が提供され、方法は、内側領域上のコーティング媒体が内側厚さを有するように、表面の内側領域にコーティング媒体を塗布するステップと、内側領域とは反対側の外側領域の側にコーティング媒体の縁部を形成し、外側領域上のコーティング媒体が外側厚さを有するように、内側領域に隣接する表面の外側領域にコーティング媒体を塗布するステップとを含み、ここで、外側厚さの最小値が内側厚さの３０％から８０％であり、ここで、外側厚さの最大値が内側厚さ以下である。

【0011】

内側の厚さと比較して外側の厚さが減少することにより、外側領域には比較的少量のコーティング媒体が配置される。このようにして、コーティング媒体が縁部の外側に垂れるリスクを排除することができる。コーティング媒体が垂れる場合、垂れは内側領域から外側領域へと生じる。このようにして、縁部は、コーティング媒体が塗布された後に垂れた場合であっても、鮮明なままである。縁部は、コーティングパターンの外側輪郭を提供してもよい。

【0012】

したがって、縁部の外側領域におけるコーティング媒体の外側厚さは、内側厚さの３０％から１００％である。外側厚さの最小値が内側厚さの３０％以上であることにより、鮮明な縁部を維持することができる。たとえ縁部が塗布直後ほど顕著でなくても、縁部はコーティング媒体の乾燥後に平滑で鮮明になる。縁部の外側厚さが約２０％未満である場合、縁部は、あまり鮮明でなく、ギザギザに見える場合がある。

【0013】

本方法は、最終物体において、外側領域の外側に、コーティングされていない外部非コーティング領域を残してもよい。縁部は、最終物体においてコーティング媒体と非コーティング領域との間の移行部が存在するコーティングパターンの全ての輪郭に沿って設けられてもよい。本方法は、コーティング媒体を非コーティング領域に塗布する前に、コーティング媒体を少なくとも８０％まで乾燥させることをさらに含んでもよい。

【0014】

コーティング媒体は、液体であってもよい。本開示全体を通して、洗浄媒体は、塗料であってもよい。

【0015】

外側領域の幅は、少なくとも２ｍｍおよび／または２０ｍｍ以下、例えば１０ｍｍであってもよい。外側領域の幅は、実質的に一定であってもよく、または一定であってもよい。内側領域の幅は、少なくとも２０ｍｍであってもよい。外側領域は、内側領域に直接移行してもよい。したがって、内側領域と外側領域との間に移行部を設けることができる。縁部は、移行線と実質的に平行であってもよく、または移行線と平行であってもよい。

【0016】

コーティング媒体の塗布は、本開示によるプリントヘッドによって行われてもよい。本方法は、コーティング媒体を塗布しながら、マニピュレータによってプリントヘッドを移動させることをさらに含むことができる。

【0017】

物体の表面は、例えば、平坦であっても湾曲していてもよい。厚さ方向は、表面の法線であってもよい。表面は、コーティング媒体を塗布するときに、実質的に水平に配向されてもよく、または水平に配向されてもよい。物体は、例えば、車両の屋根のような車体部分であってもよい。

【0018】

外側厚さの最小値は、内側厚さの少なくとも４０％、例えば少なくとも５０％であってもよい。すなわち、外側厚さの最小値は、内側厚さの４０％から８０％、例えば５０％から８０％であってもよい。

【0019】

内側厚さは、実質的に一定であってもよく、または一定であってもよい。内側の厚さは、例えば、少なくとも１μｍ、例えば少なくとも２μｍ、例えば３μｍであってもよい。代替的に、または追加的に、内側厚さは、例えば、１５０μｍ未満、例えば５０μｍ未満、例えば３５μｍ未満であってもよい。代替的に、または追加的に、内側厚さは、例えば、１μｍから１５０μｍ、例えば２μｍから５０μｍ、例えば３μｍから３５μｍであってもよい。

【0020】

外側厚さは、内側領域から縁部に向かって減少してもよい。外側厚さは、縁部に向かって勾配を備えてもよい。勾配は、コーティング媒体の粘度に基づいて決定されてもよい。比較的高い粘度に対しては比較的急な勾配が設定され、その逆も同様である。代替的に、または追加的に、外側領域の幅は、コーティング媒体の粘度に基づいて決定されてもよい。比較的低い粘度に対しては比較的大きな幅を設定することができ、その逆も可能である。外側領域の幅は、遷移線から縁部までであってもよい。

【0021】

本方法は、突出壁が縁部に形成されるように、コーティング媒体を外側領域に塗布するステップをさらに含むことができる。このようにして、縁部の外側の垂れを回避しながら、縁部をさらに鮮明にすることができる。突出壁の厚さは、内側厚さの５０％未満、例えば２０％未満、例えば１０％未満、例えば５％未満だけ異なってもよい。突出壁は、コーティングパターンの外側輪郭に沿って延びてもよい。突出壁は、厚さ方向に、例えば表面に対して垂直に突出してもよい。

【0022】

ノイズパターンを使用することによって、コーティング媒体を外側領域に塗布することができる。ノイズパターンは、コーティング媒体が塗布されるべきコーティングピクセルと、コーティング媒体が塗布されるべきでない非コーティングピクセルとの分布を含むことができる。分布はランダム分布であってもよい。結果として得られる厚さは、コーティングピクセルと非コーティングピクセルとの間の比の関数である。

【0023】

ノイズパターンの各画素に対して塗布媒体が等量塗布されていれば、塗布されたコーディング媒体の厚さは１００％であると言える。これに対応して、ノイズパターンの画素の５０％に等しい量でコーティング媒体が塗布される場合、塗布されたコーティング媒体の厚さは５０％であると言える。

【0024】

ノイズパターンは、ブルーノイズを含んでもよい。ブルーノイズでは、コーティングピクセルは、例えばバイナリホワイトノイズよりも均一に分布される。したがって、ブルーノイズ内には、コーティングピクセルの大きな可視グループは存在しない。これにより、固有のランダム性の問題を回避することができる。ブルーノイズは、灰色をシミュレートするためにコンピュータグラフィックスでしばしば使用される。

【0025】

ノイズパターンは、内部領域から縁部に向かって徐々に減少する密度を有してもよい。

【0026】

コーティング媒体は、インクジェットプリンタによって塗布されてもよい。インクジェットプリンタは、本開示によるプリントヘッドの一例である。インクジェットプリンタは、ノズルのアレイを備えてもよい。各ノズルは、コーティング媒体の単一の液滴を吐出するように構成されてもよい。各液滴中のコーティング媒体の量は、実質的に等しいか、または等しくてもよい。このようにして、コーティング媒体の厚さは、液滴間隔によって制御することができる。コーティング媒体の塗布中、ノズルは、表面から１ｍｍから１０ｍｍの距離を置いて配置されてもよい。

【0027】

ノズルはバイナリであってもよい。すなわち、各塗布の瞬間に、各ノズルは、所定の体積のコーティング媒体を塗布するか、またはコーティング媒体を塗布しない。バイナリノズルを備えるインクジェットプリンタは、デジタルインクジェットプリンタと呼ばれることがある。あるいは、各ノズルは、可変量のコーティング媒体を吐出するように制御されてもよい。しかしながら、バイナリノズルは、画素パターンでのコーティング媒体の塗布を簡単にする。

【0028】

コーティング媒体は、プリントヘッドの単一ストロークで内側領域および外側領域に塗布されてもよい。例えば、ノズルによってまたがれるノズル幅は、外側領域の幅よりも大きくてもよい。

【0029】

第２の態様によれば、第１の態様による方法によってコーティング媒体が塗布される表面を有する物体が提供される。物体は、例えば車体であってもよい。

【0030】

第３の態様によると、物体の表面にコーティング媒体の塗布を制御するための制御システムが提供され、制御システムは、少なくとも１つのデータ処理デバイスと、少なくとも１つのコンピュータプログラムを記憶した少なくとも１つのメモリとを備え、少なくとも１つのコンピュータプログラムは、プログラムコードを備え、プログラムコードは、少なくとも１つのデータ処理デバイスによって実行されるとき、少なくとも１つのデータ処理デバイスに、内側領域上のコーティング媒体が内側厚さを有するように、表面の内側領域へのコーティング媒体の塗布を命令するステップと、
内側領域とは反対側の外側領域の側にコーティング媒体の縁部を形成し、外側領域上のコーティング媒体が外側厚さを有するように、内側領域に隣接する表面の外側領域にコーティング媒体を塗布するステップとを実行させ、ここで、外側厚さの最小値は内側厚さの３０％から８０％であり、ここで、外側厚さの最大値は内側厚さ以下である。

【0031】

少なくとも１つのコンピュータプログラムは、プログラムコードをさらに備え、プログラムコードが少なくとも１つのデータ処理デバイスによって実行されるとき、少なくとも１つのデータ処理デバイスに、本開示による任意のステップを実行させるか、またはその実行を命令させる。少なくとも１つのコンピュータプログラムは、プログラムコードを更に備えてもよく、プログラムコードは、少なくとも１つのデータ処理デバイスによって実行されるとき、少なくとも１つのデータ処理デバイスに、本開示によるプリントヘッドおよび／またはマニピュレータを制御させる。

【0032】

第４の態様によれば、物体の表面にコーティング媒体を塗布するためのコーティングシステムが提供され、コーティングシステムは、第３の態様による制御システムと、プリントヘッドとを備え、ここで、制御システムは、プリントヘッドを制御するように構成される。

【0033】

プリントヘッドは、インクジェットプリンタを備えてもよい。インクジェットプリンタは、本明細書に説明するような任意のタイプであってもよい。

【0034】

コーティングシステムは、プリントヘッドを運ぶマニピュレータをさらに備えてもよい。マニピュレータは、６軸または７軸などの少なくとも１つの軸で移動するようにプログラム可能であってもよい。コーティングシステムは、産業用ロボットをさらに備えてもよい。産業用ロボットは、ベースと、ベースに対して移動可能なマニピュレータとを備えてもよい。コーティングシステムは、コーティング媒体をプリントヘッドに供給するための供給ユニットをさらに備えてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0035】

本開示の更なる詳細、利点及び態様が、図面と併せて以下の説明態から明らかになる。

【図1】図１は、コーティングシステムおよび物体を概略的に表す。

【図2】図２は、ヘッドの断面側面図を概略的に表す。

【図3a】図３ａは、従来技術に従って塗布されたコーティングパターンの上面図を概略的に表す。

【図3b】図３ｂは、図３ａの断面側面図を概略的に表す。

【図3c】図３ｃは、図３ａおよび３ｂのコーティングパターンの垂れの上面図を概略的に表す。

【図3d】図３ｄは、図３ｃの断面側面図を概略的に表す。

【図4a】図４ａは、薄くされた外側領域を有するコーティング媒体の塗布の上面図を概略的に表す。

【図4b】図４ｂは、図４ａの断面側面図を概略的に表す。

【図4c】図４ｃは、図４ｂの部分断面側面図を概略的に表す。

【図4d】図４ｄは、コーティング媒体を塗布するときに使用されるノイズパターンを概略的に表す。

【図5】図５は、薄くされた外側領域を有するコーティング媒体の塗布のさらなる例の部分断面側面図を概略的に表す。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下では、物体の表面にコーティング媒体を塗布する方法、この方法によってコーティング媒体が塗布される表面を有する物体、物体の表面へのコーティング媒体の塗布を制御するための制御システム、および物体の表面にコーティング媒体を塗布するためのコーティングシステムについて説明する。同一または類似の参照番号は、同一または類似の構造的特徴を示すために使用される。

【0037】

図１は、コーティングシステム１０および物体１２を概略的に表す。コーティングシステム１０は、産業用ロボット１４、制御システム１５、およびインクジェットプリンタ１８を備える。インクジェットプリンタ１８は、本開示によるプリントヘッドの一例である。

【0038】

この例の産業用ロボット１４は、ベース２０と、ベース２０に対して例えば６軸または７軸で移動可能なマニピュレータ２２とを備える。インクジェットプリンタ１８は、マニピュレータ２２によって、ここではマニピュレータ２２の遠位端に担持される。

【0039】

物体１２は、自動車として例示される。物体１２は、ここでは車のルーフ表面として例示される表面２４を含む。しかしながら、本開示による物体は、車に限定されず、本開示による表面２４は、車体の表面に限定されない。

【0040】

インクジェットプリンタ１８は、表面２４にコーティング媒体２６を塗布するように構成される。インクジェットプリンタ１８は、複数のノズル２８を備える。この例では、ノズル２８は、行と列を含むマトリックスに配置されている。コーティングシステム１０は、供給ユニット３０を更に備える。供給ユニット３０は、インクジェットプリンタ１８にコーティング媒体２６を供給するように構成される。

【0041】

コーティング媒体２６は、ここでは、塗料として例示される。塗料は、溶剤系塗料または水性塗料であってもよい。

【0042】

制御システム１６は、データ処理デバイス３２と、メモリ３４とを備える。メモリ３４は、そこに記憶されたコンピュータプログラムを有する。コンピュータプログラムは、プログラムコードを備え、プログラムコードは、データ処理デバイス３２によって実行されると、データ処理デバイス３２に、本明細書に説明されるような様々なステップを実行させ、その実行を命令させる。この例では、制御システム１６は、産業用ロボット１４、供給ユニット３０、およびインクジェットプリンタ１８を制御する。

【0043】

図２は、インクジェットプリンタ１８のノズルヘッド３６の一具体例の断面側面図を概略的に表す。本例のインクジェットプリンタ１８は、図２に示すようなノズルヘッド３６をノズル２８毎に備えている。ノズルヘッド３６は、加圧チャンバ３８を備える。加圧チャンバ３８には、供給経路４０を介して供給ユニット３０からコーティング媒体２６を供給することができる。図２は、ノズルヘッド３６のノズル２８がインクジェットプリンタ１８の排出側４２に設けられていることをさらに示す。

【0044】

ノズルヘッド３６は、圧電基板４４を備える。この例の圧電基板４４は、２つの圧電セラミック層４６ａ，４６ｂと、共通電極４８と、個別電極５０とを備えている。ここで、共通電極４８は、圧電セラミック層４６ａと４６ｂとの間に位置している。ここで、第２の圧電セラミック層４６ｂは、個別電極５０と共通電極４８との間に位置している。圧電セラミック層４６ａ，４６ｂは、ノズルヘッド３６の外部から電圧を印加することにより伸縮可能である。電圧の印加は、制御システム１６によって制御される。共通電極４８は、インクジェットプリンタ１８の他のノズルヘッド３６の対応する共通電極４８と電気的に接続されている。

【0045】

圧電セラミック層４６ａ，４６ｂは、厚み方向に分極処理されている。個別電極５０に電圧が印加されるとき、圧電効果により圧電セラミック層４６ａ，４６ｂが歪む。したがって、個別電極５０に駆動信号が印加されると、圧電セラミック層４６ａ，４６ｂが凸になって供給経路４０が開放され、塗布媒体２６が吐出される。このようにして、ノズル２８は、均一な体積のコーティング媒体２６の単一の液滴を塗布するためにバイナリ方式で動作することができる。

【0046】

図３ａは、従来技術に従って表面２４に塗布されたコーティングパターン５２の上面図を概略的に表し、図３ｂは、図３ａの側断面図を概略的に表す。図３ａおよび図３ｂをまとめて参照すると、コーティングパターン５２は、インクジェットプリンタ１８からコーティング媒体２６を塗布することによって表面２４上に設けられる。これにより、コーティングパターン５２と表面２４上の非コーティング領域５６との間に縁部５４が設けられる。図３ｂに示すように、コーティングパターン５２の全体にわたって、コーティング媒体２６が一定の厚さで塗布される。この厚さは、コーティング媒体２６が塗布されていない非コーティング領域５６における０％の厚さと比較して１００％として示される。コーティングパターン５２の縁部５４は、非勾配縁部である。

【0047】

図３ｃは、図３ａ及び図３ｂのコーティングパターン５２の更なる平面図を概略的に表し、図３ｄは、図３ｃの側断面図を概略的に表す。図３ｃおよび図３ｄに示すように、縁部５４の近くに塗布された大量のコーティング媒体２６は、コーティング媒体２６が乾燥する前に、コーティング媒体２６を縁部５４の外側に垂らすか、または落とす。これにより、コーティングパターン５２の鮮明度が低下し、コーティングパターン５２の意図された形状は、従来技術によるこのコーティング方法によっては満たされない。

【0048】

図４ａは、本開示による方法による表面２４へのコーティング媒体２６の塗布の上面図を概略的に表し、図４ｂは、図４ａの側断面図を概略的に表し、図４ｃは、図４ｂの拡大部分側断面図を概略的に表す。図４ａから図４ｃをまとめて参照すると、コーティングパターン５２は、内側領域５８と外側領域６０とに分割される。したがって、コーティング媒体２６は、内側領域５８と外側領域６０の両方に塗布される。図４ａから図４ｃに示される表面２４は平坦であるが、代替的に湾曲していてもよい。

【0049】

外側領域６０の外側境界におけるコーティング媒体２６は、コーティングパターン５２の縁部６２を形成する。したがって、縁部６２は、内側領域５８とは反対側の外側領域６０の側に形成される。図４ａから図４ｃは、内側領域５８と外側領域６０との間の移行線６４をさらに示す。したがって、外側領域６０は、内側領域５８に直接隣接して位置する。

【0050】

コーティングパターン５２が円形であるこの特定の例では、外側領域６０は、内側領域５８の半径方向外側にある。しかしながら、コーティングパターン５２は、円形である必要はない。多くの代替タイプのコーティングパターンのいくつかは、線、テキスト、およびロゴタイプを含む。多くのタイプのコーティングパターンにおいて、コーティングパターンの外側縁部だけでなく、文字「Ａ」を塗装する場合のような内側縁部もまた、鮮明である必要がある。

【0051】

図４ｂ及び図４ｃに示すように、内側領域５８上のコーティング媒体２６は内側厚さ６６を有し、外側領域６０上のコーティング媒体２６は外側厚さ６８を有する。この例では、内側厚さ６６は一定であり、１００％として示される。内側厚さ６６は、例えば、３μｍから３５μｍであってもよい。

【0052】

この例の外側厚さ６８は、移行線６４における１００％から縁部６２における５０％まで直線的に減少する。外側厚さ６８は、それによって、移行線６４から縁部６２までの勾配を含む。したがって、外側厚さ６８の最小値および最大値は、この特定の例では、それぞれ内側厚さ６６の５０％および１００％である。外側厚さ６８の最小値は、内側厚さ６６の３０％から８０％、例えば４０％から８０％、例えば５０％から８０％であってもよい。外側厚さ６８の最大値は、内側厚さ６６以下であってもよい。外側領域６０に塗布されるコーティング媒体２６の量が減少するため、外側領域６０のコーティング媒体２６は薄くなる。

【0053】

外側領域６０の幅は、例えば１０ｍｍであってもよい。この例では、外側領域６０の幅は、内側領域５８の周りで一定である。移行線６４は、それによって、縁部６２と平行である。

【0054】

コーティング媒体２６は、マニピュレータ２２の移動中にインクジェットプリンタ１８によって塗布される。図４ａに示すように、コーティング媒体２６は、インクジェットプリンタ１８の単一ストローク７０で、外側領域６０の全幅にわたって、かつ内側領域５８の一部にわたって塗布される。したがって、ノズル２８によってまたがる幅は、外側領域６０の幅よりも大きい。

【0055】

図３ａから図３ｄの従来技術の方法と比較して、外側領域６０に塗布されるコーティング媒体２６の量が減少するので、コーティング媒体２６が非コーティング領域５６に垂れることが回避される。これにより、コーティングパターン５２の劣化が回避され、コーティングパターン５２は、従来技術（図３ａから図３ｄ）よりも高品質である。さらに、外側厚さ６８を内側厚さ６６の少なくとも３０％に維持することによって、縁部６２は、コーティング媒体２６の乾燥後もなお鮮明である。外側厚さ６８が減少することにより、鮮明さがわずかに減少することがあるが、このわずかな劣化は、縁部６２の外側の垂れが生じる場合と比較して無視できる。したがって、外側厚さ６８が減少することにより、外側領域６０と非コーティング領域５６との間の移行部が改善される。この特定の例の外側領域６０は、内側厚さ６６の５０％である最小外側厚さ６８を有する。しかしながら、内側領域５８と外側領域６０との間のこの厚さの差は、人間には見えない。

【0056】

減少した外側厚さ６８は、コーティング媒体２６の構造的完全性が乾燥するまでより良好に維持できる一方で、縁部６２が所望のように正確に位置決めされることを可能にする。外側の厚さ６８が減少することにより、コーティング媒体２６に隆起またはクレーターが形成されるリスクも減少する。

【0057】

外側領域６０上のコーティング媒体２６の特定の勾配は、コーティング媒体２６の粘度などのコーティングパターン５２および／またはコーティング媒体２６の特性に基づいて決定されてもよい。これに対応して、外側領域６０の幅は、コーティングパターン５２及び／またはコーティング媒体２６の特性に基づいて決定されてもよい。

【0058】

内側領域５８及び外側領域６０上のコーティング媒体２６が乾燥した後、更なるコーティング媒体２６が、コーティングパターン５２に隣接する非コーティング領域５６に任意に適用されてもよい。あるいは、クリアコートをコーティング媒体２６および非コーティング領域５６の上に追加してもよい。あるいは、コーティングパターン５２上にさらなるコーティングは提供されず、非コーティング領域５６は、最終物体１２に対してコーティングされないままである。

【0059】

図４ｄは、コーティング媒体２６を塗布するときに使用されるノイズパターン７２を概略的に表す。ノイズパターン７２は、コーティングピクセル７４と非コーティングピクセル７６とを備える。この例のノイズパターン７２は、５０％のブルーノイズを含む。図４ｄに示すように、コーティングピクセル７４の大きなクラスタは存在しない。これにより、ブルーノイズは、コーティング媒体２６のより滑らかで均一な混合を可能にする。結果として得られる厚さ６６及び６８は、コーティングピクセル７４と非コーティングピクセル７６との間の比の関数である。コーティング媒体２６は、縁部６２に向かって勾配を与えるために、徐々に密度が減少するノイズパターン７２を使用することによって、外側領域６０に塗布されてもよい。

【0060】

コーティングパターン５２は、画像に由来してもよい。この場合、表面２４上のコーティング媒体２６の１つ以上の縁部６２の位置は、画像処理によって決定されてもよい。画像に基づいて実行されてもよい画像処理動作の例は、画像のマスキング、輪郭分析、輪郭線膨張、ガウスぼかし、セグメンテーション、カーネル演算、グレースケールからブルーノイズへの変換、および後処理を含む。

【0061】

ガウスぼかしは、画像内のノイズおよび細部を低減するために画像処理で使用される一般的な方法である。画像をぼかすとき、細部は平滑化される。技術的には、ガウスぼかしは、ガウスカーネルおよびシグマ値を含むガウス関数を使用した画像行列の畳み込みの結果である。画像上でガウスカーネルを用いたフィルタ演算を使用することによって、ガウスカーネルは、コーティング媒体２６の特性に基づいて容易に修正することができる。ガウスカーネルは、外側領域６０の幅を調整するように修正することができる。勾配の傾きはシグマ値によって決定することができる。ガウスカーネル及びシグマ値を調整することによって、所望のように、縁部６２に向かうコーティング媒体２６の勾配を容易に生成することが可能である。

【0062】

コーティングパターン５２は、表面２４に塗布された処理済み画像の表現であってもよく、コーティング媒体２６は、処理済み画像内の黒色領域に対応する表面２４の領域に塗布され、処理済み画像内の白色領域に対応する表面２４の領域にはコーティング媒体２６は塗布されない。

【0063】

図５は、薄くされた外側領域６０を有するコーティング媒体２６の塗布のさらなる例の部分断面側面図を概略的に表す。また、この例では、外側厚さ６８は、縁部６２に向かって減少する。しかしながら、図５では、コーティング媒体２６は、突出壁７８が縁部６２に形成されるように外側領域６０に塗布される。図示のように、突出壁７８は、外側領域６０内の隣接するコーティング媒体２６の上方で厚さ方向に延びる。突出壁７８は、塗布パターン５２の外輪郭に沿って延びている。この特定の例では、突出壁７８における外側厚さ６８は、内側厚さ６６と同じである。突出壁７８と、外側領域６０に塗布されるコーティング媒体２６の量の減少とによって、コーティング媒体２６が未コーティング領域５６に垂れることを回避しながら、縁部６２をさらにより鮮明にすることができる。

【0064】

本開示は、例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、本発明は、上記で説明されたものに限定されないことが理解されよう。例えば、部品の寸法は、必要に応じて変更されてもよいことが理解されよう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されてもよいことが意図される。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図4d】

【図5】

【国際調査報告】