コンクリートブロック及びコンクリートブロックの印刷方法
【課題】下塗り塗装とその乾燥にかかる作業工程を省略するために、インク受理層を設けることなくインクジェット印刷を施すことができるコンクリートブロック及びコンクリートブロックの印刷方法を提供する。
【解決手段】ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロック１０を使用し、前記コンクリートブロック１０のフェイスシェル面１０ｄに直接インクジェット印刷を施すようにした。
【解決手段】ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロック１０を使用し、前記コンクリートブロック１０のフェイスシェル面１０ｄに直接インクジェット印刷を施すようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートブロック及びコンクリートブロックの印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築材にインクジェット印刷を施すことで、様々なデザインの建築材を提供することが検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インクジェットプリントにて画像が形成された建築板に係る発明が開示されている。
【０００４】
このような建築材へのインクジェット印刷においては、インクの密着性を確保するために、まず建築材に合成樹脂塗料を用いた下塗り塗装を行う。そして、下塗り塗料を乾燥させることによりインク受理層を形成し、このインク受理層に対してインクジェット印刷を行うこととしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６７３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記したようなインクジェット印刷を建築用のコンクリートブロックに適用しようとした場合、コンクリートブロックのフェイスシェルの両面に印刷することが要求される。
【０００７】
すなわち、現在販売されているフェイスシェルの化粧を施した建築ブロック（化粧ブロック）のうち、片面のみに化粧を施したものは１０〜２０％程度に止まっており、圧倒的に両面に化粧したものが多くなっている。さらにコーナー用のブロックは、コーナー部分にも化粧を施す必要がある。
【０００８】
このように、複数の面に印刷を行うことが求められるコンクリートブロックにおいては、下塗り塗装とその乾燥にかかる作業工程の増加が無視できないものであり、事業化における大きな障害となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、インク受理層を設けることなくインクジェット印刷を施すことができるコンクリートブロック及びコンクリートブロックの印刷方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
（請求項１）
【００１１】
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載のコンクリートブロックの印刷方法は、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロックを使用し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したことを特徴とする。
（請求項２）
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１４】
すなわち、前記コンクリートブロックは、空隙率が５〜１８％の範囲であることを特徴とする。
（請求項３）
【００１５】
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１６】
すなわち、前記インクジェット印刷によるインクの塗膜厚を前記コンクリートブロックのフェイスシェル面から５０μｍ以下としたことを特徴とする。
（請求項４）
【００１７】
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１８】
すなわち、前記コンクリートブロックを加熱し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面の温度を５℃以上に上げてから前記インクジェット印刷を行うことを特徴とする。
（請求項５）
【００１９】
請求項５に記載の発明は、上記した請求項１〜４のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２０】
すなわち、前記インクジェット印刷を行う前に前記コンクリートブロックを乾燥させて水分率を４％以下としたことを特徴とする。
（請求項６）
【００２１】
請求項６に記載の発明は、上記した請求項１〜５のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２２】
すなわち、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に試薬を滴下し、前記試薬が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が所定値以下であることを検査する検査工程を含み、前記検査工程によって浸透時間が所定値以下であることが検査されたのちにインクジェット印刷を行うようにしたこと特徴とする。
（請求項７）
【００２３】
請求項７に記載の発明は、上記した請求項６記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２４】
すなわち、前記試薬として、ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を使用し、前記検査工程においては、前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下し、前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が１０秒以下であることを測定することを特徴とする。
（請求項８）
【００２５】
請求項８に記載の発明は、上記した請求項１〜５のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２６】
すなわち、前記コンクリートブロックは、下記の方法で測定したときの浸透時間が１０秒以下であることを特徴とする。
（１）ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を用意する。
（２）前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下する。
（３）前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間を測定する。
（請求項９）
【００２７】
請求項９に記載の発明は、上記した請求項１〜８のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２８】
すなわち、前記インクジェット印刷は、前記コンクリートブロックを一方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第１搬入工程と、前記一方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第１印刷工程と、前記一方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第１照射工程と、前記コンクリートブロックを１８０度回転させるブロック反転工程と、前記コンクリートブロックを他方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第２搬入工程と、前記他方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第２印刷工程と、前記他方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第２照射工程と、を備えて実行されることを特徴とする。
（請求項１０）
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、上記した請求項９記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００３０】
すなわち、前記第１印刷工程及び前記第２印刷工程における印刷は、予めデジタル化されて保存された画像データを用いて実行され、前記第２印刷工程において使用する画像は、前記第１印刷工程において使用する画像の上下及び左右の少なくともいずれかを反転させた画像であることを特徴とする。
（請求項１１）
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、上記した請求項１〜１０のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法を使用して印刷を施したコンクリートブロックである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は上記の通りであり、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロックを使用し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したものである。即時脱形して製造したコンクリートブロックは、表面が凹凸した粗面となっており、また、脱型の際に離型剤を用いることもないため、離型剤による撥水性が発生したり、離型剤の膜ができたりといったこともない。このため、インク受理層を設けることなく、フェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したとしても、十分な耐久性を得ることができる。
【００３３】
なお、インク保持力を発揮するには、空隙率が５〜１８％の範囲のコンクリートブロックを使用することが望ましい。ここで言う空隙率とは、「空隙率（％）＝１００−充填率」で求められる値である。また、「充填率」は、「充填率＝（ブロックの単位容積質量）÷（コンクリートの理論単位容積質量）×１００」で求められる。また、「コンクリートの理論単位容積質量」は、コンクリートの空気量（空隙）をゼロとした単位容積質量のことである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】コンクリートブロックの（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図である。
【図２】コンクリートブロックの印刷工程（前半）を説明する図である。
【図３】コンクリートブロックの印刷工程を説明する図であって、作業ラインを上から見た図である。
【図４】印刷済みコンクリートブロックを（ａ）Ａ面側から見た透視斜視図、（ｂ）Ｂ面側から見た透視斜視図である。
【図５】第１の変形例に係る図であって、（ａ）コンクリートブロックで壁面を形成した状態を示す図、（ｂ）Ａ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図、（ｃ）Ｂ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図である。
【図６】第１の変形例に係るコンクリートブロック「ｂ」を示す図であって、（ａ）Ａ面側から見た図、（ｂ）Ｂ面側から見た図、（ｃ）Ａ面側から見た透視斜視図である。
【図７】第２の変形例に係る図であって、（ａ）Ａ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図、（ｂ）Ｂ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図である。
【図８】第２の変形例に係るコンクリートブロック「ｂ」を示す図であって、（ａ）Ａ面側から見た図、（ｂ）Ｂ面側から見た図、（ｃ）Ａ面側から見た透視斜視図である。
【図９】コーナーを有するコンクリートブロックの（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図である。
【図１０】コンクリートブロックの印刷工程（前半）を説明する図であって、コーナーを有するコンクリートブロックに印刷を施す様子を示す図である。
【図１１】ぬれ張力試験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明は、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロック（いわゆる「即脱式のコンクリートブロック」）を使用することで、インク受理層を設けることなく、フェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したとしても、十分な耐久性を得ることができることを見出したものである。
【００３６】
また、本発明者らは、インク保持力を発揮するには、空隙率が５〜１８％の範囲のコンクリートブロックを使用することが望ましいことを見出した。なお、ここで言う空隙率とは、「空隙率（％）＝１００−充填率」で求められる値である。また、「充填率」は、「充填率＝（ブロックの単位容積質量）÷（コンクリートの理論単位容積質量）×１００」で求められる。また、「コンクリートの理論単位容積質量」は、コンクリートの空気量（空隙）をゼロとした単位容積質量のことである。
【００３７】
すなわち、本発明者は、以下に説明するように、コンクリートブロックにインクジェット印刷を行うに当たり、インク受理層を省略してもインク保持力を発揮する構成を検討した結果、即時脱形して製造したコンクリートブロック、特に、空隙率が５〜１８％の範囲のコンクリートブロックを使用することが望ましいことを見出した。
【００３８】
ここで、コンクリートブロックとしては、流動性のあるコンクリートを型枠に流し込み、硬化後に脱型してコンクリートブロックを得る「流し込み式」と、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形してコンクリートブロックを得る「即脱式」とが存在する。発明者は、流し込み式で得たコンクリートブロックと、振動締め固めによる即脱式で得たコンクリートブロックとを用意し、その表面にＵＶ硬化インクを使用してインクジェット印刷を行い、付着性を調べた。ＵＶ硬化インクとしては、例えば特開２０１０−１６７３３４号に開示されているような、表面張力が２０〜３０ｄｙｎｅ／ｃｍのものを使用した。なお、印刷前のコンクリートの含水率は４％以下に統一した。また、コンクリートブロックは、空隙率を変えたものを複数用意し、流し込み式のコンクリートブロックでは空隙率を２％から２０％までの範囲で変化させた。また、即脱式のコンクリートブロックでも同様に空隙率を２％から２０％までの範囲で変化させた。なお、流し込み式のコンクリートブロックでは型枠からの脱型を容易にするため、離型剤を使用した。
【００３９】
上記した複数のコンクリートブロックにインクジェット印刷を施した後、インクの付着性を調べるため、各コンクリートブロックに対してガムテープを用いたピーリング試験を行った。ピーリング試験とは、印刷面にガムテープを貼り付け、一方の端を持ち、一気に引きはがして、ガムテープに付着する塗膜の量で付着力を判定する方法である。
【００４０】
まず、流し込み式のコンクリートブロックと即脱式のコンクリートブロックでは、空隙率の範囲全体にわたって、流し込み式のコンクリートブロックの付着性の方が劣っていた。特に、空隙率が２〜７％の範囲では、ガムテープのほぼ全面にインクが付着し、付着力が極端に劣る結果となった。空隙率が８〜１２％の範囲では、ガムテープの３０〜５０％くらいの面積にインクが付着した。空隙率が１３％以上では、コンクリートの表面が剥離する結果となった。これは、流し込み式のコンクリートブロックの場合、表面が平滑であることと、離型剤を使用するため、コンクリート表面がインクをはじくことによる。
【００４１】
一方、即脱式のコンクリートブロックにおいては、空隙率が２〜４％の範囲では、ガムテープの一部（１０〜３０％程度）にインクが付着した。空隙率が５〜１８％の範囲では、ガムテープへのインクの付着は全く見られなかった。空隙率が２０％のコンクリートブロックでは、強度不足のためコンクリート表面の一部が剥離した。
【００４２】
このように、空隙率が４％以下の場合は、コンクリート表面が平滑になることと、空隙が小さいためにインクを吸い込む力が弱く、充分な付着力が得られない。また、空隙率が１８％を超えると、コンクリートそのものの強度が小さくなり、インクを保持することが出来なくなる。
【００４３】
以上のことから、インク受理層を設けることなくインクジェット印刷を行い、充分な付着力を得るためには、即脱式のコンクリートブロックを用いることが望ましく、特に、空隙率が５〜１８％の即脱式のコンクリートブロックを使用することが望ましいとの結論を得た。
【００４４】
なお、インクのコンクリートブロックへの付着性を高めるためには、コンクリートブロックのぬれ張力を高めることも重要である。ここで、ぬれ張力の試験方法としては、ＪＩＳ Ｋ ６７６８「プラスチック−フィルム及びシート−ぬれ張力試験方法」が存在するが、この試験方法はプラスチックフィルム及びシートの試験方法であるため、そのままコンクリートブロックに応用することはできない。すなわち、ＪＩＳ Ｋ ６７６８の試験方法では、滴下した試験用混合液の液膜が破れるか否かでぬれ張力を試験しているが、この試験方法をコンクリートブロックにそのまま応用すると、試験用混合液が浸透してしまうために測定結果を得ることができない。
【００４５】
そこで、本発明者らは、コンクリートブロックのフェイスシェル面に試薬を滴下し、試薬がコンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が所定値以下であることを検査することによって、コンクリートブロックのぬれ張力を検査することとした。
【００４６】
具体的には、ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液（エチレングリコールモノエチルエーテル）を使用し、コンクリートブロック及び試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、試験用混合液をコンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下し、試験用混合液がコンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が１０秒以下であることを測定することとした。そして、この浸透時間が１０秒以下であることが検査されたのちにインクジェット印刷を行うようにすることで、コンクリートブロックの品質管理基準として運用可能とした。なお、このぬれ張力試験は、インクジェット印刷を行うすべてのコンクリートブロックに対して行う必要はなく、一部を抽出して検査することとしてもよい。
【００４７】
なお、３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を使用したのは、ＵＶ硬化インクの表面張力よりも高いぬれ張力を試験するための試験用混合液を使用したためである。
【００４８】
また、試験用混合液をコンクリートブロックの表面に滴下する前には、試験用混合液の浸透時間の測定精度を高めるために、フェイスシェル面をディスククラインダーを使ってダイヤモンド砥石＃６０で約２ｍｍ研磨した。これは、研磨しない状態で滴下すると、表面の凹凸の凹部を伝って試験用混合液が横に流れてしまい、浸透時間を正確に測定できないためである。
【００４９】
また、試験用混合液をコンクリートブロックの表面に滴下する際には、フェイスシェル面の端部付近を避けて（例えば、端縁から４０ｃｍの範囲を避けて）３箇所に素早くスポイトで滴下し、その浸透時間をストップウォッチにて測定した。浸透時間の測定は、３箇所すべてに滴下が完了した時点からスタートし、３箇所すべての試薬が完全に浸透した時点の時間を測定した。
【００５０】
図１１は、コンクリートブロックに対して上記したぬれ張力試験を実行した結果を示す表である。この図１１が示すように、コンクリートブロックのぬれ張力は、温度と水分率に対して相関関係があることが分かる。すなわち、コンクリートブロックのぬれ張力は、温度が高いほど高く（温度が高いほど試験用混合液の浸透時間が短い）、水分率が低いほど高くなる（水分率が低いほど試験用混合液の浸透時間が短い）傾向がある。
【００５１】
なお、ぬれ張力とインクの付着性との関係を調べるため、ＪＩＳ Ｋ ５６００で規格化されたテープテスト法により、インクの付着性を検査した。テープテストを実施するにあたっては、結果をより定量的に評価するために、カッターを用いて碁盤の目状に膜に切れ込みを入れた後にテープテストを実施し（ＪＩＳ Ｋ ５６００に規定する「クロスカット法」に準ずる）、剥離数や剥離状態のランク分けを行った。ランク分けについては「良い」「やや悪い」「悪い」の３段階とし、クロスカット法における６段階の分類のうち、「分類０」と「分類１」とに当たる場合を「良い」、「分類２」に当たる場合を「やや悪い」、「分類３」と「分類４」と「分類５」とに当たる場合を「悪い」として評価した。この結果、試験用混合液の浸透時間が１０秒以下であればインクの付着性が「良い」という結果が得られた（図１１参照）。これにより、ぬれ張力（試験用混合液の浸透時間）とインクの付着性との関係性が実証された。
【００５２】
よって、コンクリートブロックが５℃以下の低温になる可能性がある冬季の製造では、インクジェット印刷を施す前工程でフェイスシェル面を加熱し、フェイスシェル面の温度を上げてからインクジェット印刷を行うことが望ましい。これにより、インクジェット印刷の実行時におけるコンクリートブロックのぬれ張力を適切に保つことができる。
【００５３】
また、インクジェット印刷を行う前にコンクリートブロックを乾燥させて水分率を４％以下とすることが望ましい。より望ましくは、水分率を３％以下とすることが望ましい。これによっても、インクジェット印刷の実行時におけるコンクリートブロックのぬれ張力を適切に保つことができる。
【００５４】
なお、コンクリートブロックの水分率は、ＪＩＳ Ａ ５４０６に規定する吸水率試験により計測する。水分率の計測を簡易的に行いたい場合は、ＪＩＳ Ａ ５４０６に規定する吸水率試験に代えて、例えばケット科学研究所社製コンクリート・モルタル水分計ＨＩ−５２０にて、材料選択モード「コンクリート」で測定することとしてもよい。なお、ＨＩ−５２０で測定する際の厚さモードはコンクリートブロックの正味肉厚に応じて適宜設定すればよく、例えば正味肉厚３０ｍｍのコンクリートブロックの場合には「３０ｍｍ」とすればよい。ＨＩ−５２０を上記モードで使用した場合、ＪＩＳ Ａ ５４０６に規定する吸水率試験による値よりも水分率が１％程度大きく表示されることが分かっているため、水分計ＨＩ−５２０の測定で４．０％未満であれば水分率を４．０％以下とする基準を十分に満足することになる。
【００５５】
このように最適なぬれ張力を維持することで、インクジェット印刷によるインクの塗膜厚をごく薄くすることができ、このごく薄い塗膜を確実にコンクリートブロック表面に付着させることができる。具体的には、インクジェット印刷によるインクの塗膜厚をコンクリートブロックのフェイスシェル面から５０μｍ以下とすることができる。
【００５６】
以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００５７】
図１は、本実施形態に係るコンクリートブロック１０を示す図であり、空隙率が５〜１８％の即脱式のコンクリートブロックである。このコンクリートブロック１０は、この図１に示すように、表裏にフェイスシェル面１０ｄを有している。以下の説明においては、当該フェイスシェル面１０ｄのうちの一方の面をＡ面、他方の面をＢ面として説明する。
【００５８】
このコンクリートブロック１０は、図１に示すように、上部に鉄筋を通すための窪み１０ａを有しており、上下が決まったものとなっている。
【００５９】
このコンクリートブロック１０にインクジェット印刷を行う際には、印刷の前工程として、コンクリートブロック１０を乾燥させて水分率を４％以下とする。
【００６０】
また、コンクリートブロック１０が５℃以下の低温になる可能性がある冬季の製造では、インクジェット印刷を施す前工程でフェイスシェル面１０ｄを加熱し、フェイスシェル面１０ｄの温度を５℃以上に上げてからインクジェット印刷を行う。
【００６１】
そして、上記したコンクリートブロック１０のぬれ張力試験を必要に応じて実施し、ぬれ張力試験に合格することを確認する。
【００６２】
このように前工程を施され、インクジェット印刷に適した状態となったコンクリートブロック１０は、例えば図２に示すような装置によってインクジェット印刷が施される。
【００６３】
この装置においては、ベルトコンベア２０上にコンクリートブロック１０を順次供給することで、一方のフェイスシェル面１０ｄを上にしてコンクリートブロック１０が印刷機に搬入される。すると、当該コンクリートブロック１０は、ベルトコンベア２０によってインクジェット印刷機２１の下にまで運ばれる。コンクリートブロック１０がインクジェット印刷機２１の下にまでくると、インクジェット印刷機２１によって一方のフェイスシェル面１０ｄにＵＶ硬化インクを使って印刷が行われる。そして、更にベルトコンベア２０が作動すると、コンクリートブロック１０は紫外線照射装置２２の下にまで運ばれる。コンクリートブロック１０が紫外線照射装置２２の下にまでくると、紫外線照射装置２２によって、一方のフェイスシェル面１０ｄに紫外線を当ててインクを硬化させる工程が実行される。この紫外線照射によりインクが硬化するため、図２に示すように、印刷を施したコンクリートブロック１０をすぐに互いに接して保管したり、段積みして保管したり、運搬したりすることができる。
【００６４】
なお、コンクリートブロック１０の両面に印刷を行う場合には、図３に示すように、まずコンクリートブロック１０のＡ面を上にしてインクジェット印刷機２１に搬入し、Ａ面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行うとともに、Ａ面に紫外線を当ててインクを硬化させる。そして、コンクリートブロック１０を１８０度回転させ（このとき、コンクリートブロック１０の上縁１０ｂと下縁１０ｃとが逆転するように、短手方向に回転させる）、Ｂ面を上にして印刷機に搬入する。その後、Ｂ面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行うとともに、Ｂ面に紫外線を当ててインクを硬化させるようにすればよい。この印刷方法によれば、紫外線照射によりインクが硬化するため、Ａ面の印刷を乾燥させるための時間を設けなくても、連続して両面の印刷を行うことができる。
【００６５】
なお、インクジェット印刷機２１による印刷に使用される画像は、予めデジタル化されて保存された画像データを用いることが望ましい。すなわち、インクジェット印刷機２１にコンピュータ端末などを接続し、このコンピュータ端末が送信した画像データを基に印刷を実行することとすれば、様々に加工した画像を使用して印刷ができるので、画像の反転や分割、色調の補正、画像の加工、画像の合成などを簡単に行うことができる。
【００６６】
本実施形態においては、図４に示すように、上下左右が一意に定まった図柄を、Ａ面とＢ面とに同じように印刷するとする。上記したように、Ａ面とＢ面とでは上下が逆転するように１８０度回転されるため、画像の上下左右を揃えるためには、画像の上下左右を反転させた画像を印刷する必要がある。このため、デジタル化した画像データをコンピュータ端末で画像処理をすることで、Ａ面の印刷において使用する画像と、このＡ面の印刷において使用する画像の上下左右を反転させた画像とを予め用意しておき、当該反転させた画像をＢ面の印刷に使用する。このように、デジタル化した画像データをコンピュータ端末で画像処理することとすれば、反転させた画像は簡単に作ることができる。
【００６７】
この図４に示すような印刷を行えば、コンクリートブロック１０のＡ面とＢ面とで同じデザインとなるため、コンクリートブロック１０の表裏を意識する必要がないので、施工が容易となる。
【００６８】
なお、上記においては、Ａ面とＢ面とに同じように印刷を施すこととしたが、これに限らず、デジタル化した画像データをコンピュータ端末で画像処理すれば、様々な印刷を施すことができる。例えば、図５に示すように、複数のブロックで組積したブロック塀を形成し、この組積下ブロック塀で一枚の絵を形作るようにしてもよい。このとき、塀の裏表で同じ向きの絵とするには、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、各コンクリートブロック１０のＡ面とＢ面とで異なる画像を印刷することとなる。
【００６９】
具体的には、ブロックｂを例にすると、図６に示すように、ブロックｂのＡ面には塀の左中段の画像（Ｂ面側から見たときのブロックｈに印刷される画像）が印刷され、ブロックｂのＢ面には塀の右中段の画像（Ａ面側から見たときのブロックｈに印刷される画像）が印刷される。なお、この場合にも、Ｂ面を印刷する際には、Ａ面で使用した画像の上下左右を反転させた画像が使用される。すなわち、ブロックｂを例にすると、ブロックｂのＢ面に印刷される画像は、ブロックｈのＡ面に印刷される画像の上下左右を反転させた画像である。
【００７０】
この他にも、図７に示すように、複数のブロックで形成した組積したブロック塀に印刷を施すに際し、鏡面画像となるようにしてもよい。この場合、各コンクリートブロック１０のＡ面及びＢ面に印刷される画像は同じ画像を左右反転させたものとなる。
【００７１】
具体的には、ブロックｂを例にすると、図８に示すように、ブロックｂのＡ面及びＢ面に印刷される画像は、同じ画像を互いに鏡面反転させたものとなる。言い換えると、Ｂ面を印刷する際には、Ａ面で使用した画像の左右を反転させた画像が使用される。
【００７２】
なお、上記説明においては、Ａ面及びＢ面に印刷を行うことについて説明したが、これに限らず、図９に示すような、壁面の角部において露出するコーナー面１０ｅを有するコンクリートブロック１０においては、このコーナー面１０ｅに印刷を行うこととしてもよい。すなわち、図１０に示すように、コーナー面１０ｅを上にしてコンクリートブロック１０を印刷機に搬入し、インクジェット印刷機２１によってこのコーナー面１０ｅに印刷を行うとともに、紫外線照射装置２２によってこのコーナー面１０ｅに紫外線を当ててインクを硬化させることとしてもよい。また、このコーナー面１０ｅの印刷は、上記したＡ面及びＢ面の印刷と組み合わせて、連続的に行うことができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ コンクリートブロック
１０ａ 窪み
１０ｂ 上縁
１０ｃ 下縁
１０ｄ フェイスシェル面
１０ｅ コーナー面
２０ ベルトコンベア
２１ インクジェット印刷機
２２ 紫外線照射装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートブロック及びコンクリートブロックの印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築材にインクジェット印刷を施すことで、様々なデザインの建築材を提供することが検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インクジェットプリントにて画像が形成された建築板に係る発明が開示されている。
【０００４】
このような建築材へのインクジェット印刷においては、インクの密着性を確保するために、まず建築材に合成樹脂塗料を用いた下塗り塗装を行う。そして、下塗り塗料を乾燥させることによりインク受理層を形成し、このインク受理層に対してインクジェット印刷を行うこととしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６７３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記したようなインクジェット印刷を建築用のコンクリートブロックに適用しようとした場合、コンクリートブロックのフェイスシェルの両面に印刷することが要求される。
【０００７】
すなわち、現在販売されているフェイスシェルの化粧を施した建築ブロック（化粧ブロック）のうち、片面のみに化粧を施したものは１０〜２０％程度に止まっており、圧倒的に両面に化粧したものが多くなっている。さらにコーナー用のブロックは、コーナー部分にも化粧を施す必要がある。
【０００８】
このように、複数の面に印刷を行うことが求められるコンクリートブロックにおいては、下塗り塗装とその乾燥にかかる作業工程の増加が無視できないものであり、事業化における大きな障害となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、インク受理層を設けることなくインクジェット印刷を施すことができるコンクリートブロック及びコンクリートブロックの印刷方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
（請求項１）
【００１１】
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載のコンクリートブロックの印刷方法は、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロックを使用し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したことを特徴とする。
（請求項２）
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１４】
すなわち、前記コンクリートブロックは、空隙率が５〜１８％の範囲であることを特徴とする。
（請求項３）
【００１５】
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１６】
すなわち、前記インクジェット印刷によるインクの塗膜厚を前記コンクリートブロックのフェイスシェル面から５０μｍ以下としたことを特徴とする。
（請求項４）
【００１７】
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１８】
すなわち、前記コンクリートブロックを加熱し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面の温度を５℃以上に上げてから前記インクジェット印刷を行うことを特徴とする。
（請求項５）
【００１９】
請求項５に記載の発明は、上記した請求項１〜４のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２０】
すなわち、前記インクジェット印刷を行う前に前記コンクリートブロックを乾燥させて水分率を４％以下としたことを特徴とする。
（請求項６）
【００２１】
請求項６に記載の発明は、上記した請求項１〜５のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２２】
すなわち、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に試薬を滴下し、前記試薬が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が所定値以下であることを検査する検査工程を含み、前記検査工程によって浸透時間が所定値以下であることが検査されたのちにインクジェット印刷を行うようにしたこと特徴とする。
（請求項７）
【００２３】
請求項７に記載の発明は、上記した請求項６記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２４】
すなわち、前記試薬として、ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を使用し、前記検査工程においては、前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下し、前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が１０秒以下であることを測定することを特徴とする。
（請求項８）
【００２５】
請求項８に記載の発明は、上記した請求項１〜５のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２６】
すなわち、前記コンクリートブロックは、下記の方法で測定したときの浸透時間が１０秒以下であることを特徴とする。
（１）ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を用意する。
（２）前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下する。
（３）前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間を測定する。
（請求項９）
【００２７】
請求項９に記載の発明は、上記した請求項１〜８のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００２８】
すなわち、前記インクジェット印刷は、前記コンクリートブロックを一方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第１搬入工程と、前記一方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第１印刷工程と、前記一方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第１照射工程と、前記コンクリートブロックを１８０度回転させるブロック反転工程と、前記コンクリートブロックを他方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第２搬入工程と、前記他方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第２印刷工程と、前記他方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第２照射工程と、を備えて実行されることを特徴とする。
（請求項１０）
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、上記した請求項９記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００３０】
すなわち、前記第１印刷工程及び前記第２印刷工程における印刷は、予めデジタル化されて保存された画像データを用いて実行され、前記第２印刷工程において使用する画像は、前記第１印刷工程において使用する画像の上下及び左右の少なくともいずれかを反転させた画像であることを特徴とする。
（請求項１１）
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、上記した請求項１〜１０のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法を使用して印刷を施したコンクリートブロックである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は上記の通りであり、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロックを使用し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したものである。即時脱形して製造したコンクリートブロックは、表面が凹凸した粗面となっており、また、脱型の際に離型剤を用いることもないため、離型剤による撥水性が発生したり、離型剤の膜ができたりといったこともない。このため、インク受理層を設けることなく、フェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したとしても、十分な耐久性を得ることができる。
【００３３】
なお、インク保持力を発揮するには、空隙率が５〜１８％の範囲のコンクリートブロックを使用することが望ましい。ここで言う空隙率とは、「空隙率（％）＝１００−充填率」で求められる値である。また、「充填率」は、「充填率＝（ブロックの単位容積質量）÷（コンクリートの理論単位容積質量）×１００」で求められる。また、「コンクリートの理論単位容積質量」は、コンクリートの空気量（空隙）をゼロとした単位容積質量のことである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】コンクリートブロックの（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図である。
【図２】コンクリートブロックの印刷工程（前半）を説明する図である。
【図３】コンクリートブロックの印刷工程を説明する図であって、作業ラインを上から見た図である。
【図４】印刷済みコンクリートブロックを（ａ）Ａ面側から見た透視斜視図、（ｂ）Ｂ面側から見た透視斜視図である。
【図５】第１の変形例に係る図であって、（ａ）コンクリートブロックで壁面を形成した状態を示す図、（ｂ）Ａ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図、（ｃ）Ｂ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図である。
【図６】第１の変形例に係るコンクリートブロック「ｂ」を示す図であって、（ａ）Ａ面側から見た図、（ｂ）Ｂ面側から見た図、（ｃ）Ａ面側から見た透視斜視図である。
【図７】第２の変形例に係る図であって、（ａ）Ａ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図、（ｂ）Ｂ面側から見た各コンクリートブロックの構成を示す図である。
【図８】第２の変形例に係るコンクリートブロック「ｂ」を示す図であって、（ａ）Ａ面側から見た図、（ｂ）Ｂ面側から見た図、（ｃ）Ａ面側から見た透視斜視図である。
【図９】コーナーを有するコンクリートブロックの（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図である。
【図１０】コンクリートブロックの印刷工程（前半）を説明する図であって、コーナーを有するコンクリートブロックに印刷を施す様子を示す図である。
【図１１】ぬれ張力試験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明は、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロック（いわゆる「即脱式のコンクリートブロック」）を使用することで、インク受理層を設けることなく、フェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したとしても、十分な耐久性を得ることができることを見出したものである。
【００３６】
また、本発明者らは、インク保持力を発揮するには、空隙率が５〜１８％の範囲のコンクリートブロックを使用することが望ましいことを見出した。なお、ここで言う空隙率とは、「空隙率（％）＝１００−充填率」で求められる値である。また、「充填率」は、「充填率＝（ブロックの単位容積質量）÷（コンクリートの理論単位容積質量）×１００」で求められる。また、「コンクリートの理論単位容積質量」は、コンクリートの空気量（空隙）をゼロとした単位容積質量のことである。
【００３７】
すなわち、本発明者は、以下に説明するように、コンクリートブロックにインクジェット印刷を行うに当たり、インク受理層を省略してもインク保持力を発揮する構成を検討した結果、即時脱形して製造したコンクリートブロック、特に、空隙率が５〜１８％の範囲のコンクリートブロックを使用することが望ましいことを見出した。
【００３８】
ここで、コンクリートブロックとしては、流動性のあるコンクリートを型枠に流し込み、硬化後に脱型してコンクリートブロックを得る「流し込み式」と、ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形してコンクリートブロックを得る「即脱式」とが存在する。発明者は、流し込み式で得たコンクリートブロックと、振動締め固めによる即脱式で得たコンクリートブロックとを用意し、その表面にＵＶ硬化インクを使用してインクジェット印刷を行い、付着性を調べた。ＵＶ硬化インクとしては、例えば特開２０１０−１６７３３４号に開示されているような、表面張力が２０〜３０ｄｙｎｅ／ｃｍのものを使用した。なお、印刷前のコンクリートの含水率は４％以下に統一した。また、コンクリートブロックは、空隙率を変えたものを複数用意し、流し込み式のコンクリートブロックでは空隙率を２％から２０％までの範囲で変化させた。また、即脱式のコンクリートブロックでも同様に空隙率を２％から２０％までの範囲で変化させた。なお、流し込み式のコンクリートブロックでは型枠からの脱型を容易にするため、離型剤を使用した。
【００３９】
上記した複数のコンクリートブロックにインクジェット印刷を施した後、インクの付着性を調べるため、各コンクリートブロックに対してガムテープを用いたピーリング試験を行った。ピーリング試験とは、印刷面にガムテープを貼り付け、一方の端を持ち、一気に引きはがして、ガムテープに付着する塗膜の量で付着力を判定する方法である。
【００４０】
まず、流し込み式のコンクリートブロックと即脱式のコンクリートブロックでは、空隙率の範囲全体にわたって、流し込み式のコンクリートブロックの付着性の方が劣っていた。特に、空隙率が２〜７％の範囲では、ガムテープのほぼ全面にインクが付着し、付着力が極端に劣る結果となった。空隙率が８〜１２％の範囲では、ガムテープの３０〜５０％くらいの面積にインクが付着した。空隙率が１３％以上では、コンクリートの表面が剥離する結果となった。これは、流し込み式のコンクリートブロックの場合、表面が平滑であることと、離型剤を使用するため、コンクリート表面がインクをはじくことによる。
【００４１】
一方、即脱式のコンクリートブロックにおいては、空隙率が２〜４％の範囲では、ガムテープの一部（１０〜３０％程度）にインクが付着した。空隙率が５〜１８％の範囲では、ガムテープへのインクの付着は全く見られなかった。空隙率が２０％のコンクリートブロックでは、強度不足のためコンクリート表面の一部が剥離した。
【００４２】
このように、空隙率が４％以下の場合は、コンクリート表面が平滑になることと、空隙が小さいためにインクを吸い込む力が弱く、充分な付着力が得られない。また、空隙率が１８％を超えると、コンクリートそのものの強度が小さくなり、インクを保持することが出来なくなる。
【００４３】
以上のことから、インク受理層を設けることなくインクジェット印刷を行い、充分な付着力を得るためには、即脱式のコンクリートブロックを用いることが望ましく、特に、空隙率が５〜１８％の即脱式のコンクリートブロックを使用することが望ましいとの結論を得た。
【００４４】
なお、インクのコンクリートブロックへの付着性を高めるためには、コンクリートブロックのぬれ張力を高めることも重要である。ここで、ぬれ張力の試験方法としては、ＪＩＳ Ｋ ６７６８「プラスチック−フィルム及びシート−ぬれ張力試験方法」が存在するが、この試験方法はプラスチックフィルム及びシートの試験方法であるため、そのままコンクリートブロックに応用することはできない。すなわち、ＪＩＳ Ｋ ６７６８の試験方法では、滴下した試験用混合液の液膜が破れるか否かでぬれ張力を試験しているが、この試験方法をコンクリートブロックにそのまま応用すると、試験用混合液が浸透してしまうために測定結果を得ることができない。
【００４５】
そこで、本発明者らは、コンクリートブロックのフェイスシェル面に試薬を滴下し、試薬がコンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が所定値以下であることを検査することによって、コンクリートブロックのぬれ張力を検査することとした。
【００４６】
具体的には、ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液（エチレングリコールモノエチルエーテル）を使用し、コンクリートブロック及び試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、試験用混合液をコンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下し、試験用混合液がコンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が１０秒以下であることを測定することとした。そして、この浸透時間が１０秒以下であることが検査されたのちにインクジェット印刷を行うようにすることで、コンクリートブロックの品質管理基準として運用可能とした。なお、このぬれ張力試験は、インクジェット印刷を行うすべてのコンクリートブロックに対して行う必要はなく、一部を抽出して検査することとしてもよい。
【００４７】
なお、３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を使用したのは、ＵＶ硬化インクの表面張力よりも高いぬれ張力を試験するための試験用混合液を使用したためである。
【００４８】
また、試験用混合液をコンクリートブロックの表面に滴下する前には、試験用混合液の浸透時間の測定精度を高めるために、フェイスシェル面をディスククラインダーを使ってダイヤモンド砥石＃６０で約２ｍｍ研磨した。これは、研磨しない状態で滴下すると、表面の凹凸の凹部を伝って試験用混合液が横に流れてしまい、浸透時間を正確に測定できないためである。
【００４９】
また、試験用混合液をコンクリートブロックの表面に滴下する際には、フェイスシェル面の端部付近を避けて（例えば、端縁から４０ｃｍの範囲を避けて）３箇所に素早くスポイトで滴下し、その浸透時間をストップウォッチにて測定した。浸透時間の測定は、３箇所すべてに滴下が完了した時点からスタートし、３箇所すべての試薬が完全に浸透した時点の時間を測定した。
【００５０】
図１１は、コンクリートブロックに対して上記したぬれ張力試験を実行した結果を示す表である。この図１１が示すように、コンクリートブロックのぬれ張力は、温度と水分率に対して相関関係があることが分かる。すなわち、コンクリートブロックのぬれ張力は、温度が高いほど高く（温度が高いほど試験用混合液の浸透時間が短い）、水分率が低いほど高くなる（水分率が低いほど試験用混合液の浸透時間が短い）傾向がある。
【００５１】
なお、ぬれ張力とインクの付着性との関係を調べるため、ＪＩＳ Ｋ ５６００で規格化されたテープテスト法により、インクの付着性を検査した。テープテストを実施するにあたっては、結果をより定量的に評価するために、カッターを用いて碁盤の目状に膜に切れ込みを入れた後にテープテストを実施し（ＪＩＳ Ｋ ５６００に規定する「クロスカット法」に準ずる）、剥離数や剥離状態のランク分けを行った。ランク分けについては「良い」「やや悪い」「悪い」の３段階とし、クロスカット法における６段階の分類のうち、「分類０」と「分類１」とに当たる場合を「良い」、「分類２」に当たる場合を「やや悪い」、「分類３」と「分類４」と「分類５」とに当たる場合を「悪い」として評価した。この結果、試験用混合液の浸透時間が１０秒以下であればインクの付着性が「良い」という結果が得られた（図１１参照）。これにより、ぬれ張力（試験用混合液の浸透時間）とインクの付着性との関係性が実証された。
【００５２】
よって、コンクリートブロックが５℃以下の低温になる可能性がある冬季の製造では、インクジェット印刷を施す前工程でフェイスシェル面を加熱し、フェイスシェル面の温度を上げてからインクジェット印刷を行うことが望ましい。これにより、インクジェット印刷の実行時におけるコンクリートブロックのぬれ張力を適切に保つことができる。
【００５３】
また、インクジェット印刷を行う前にコンクリートブロックを乾燥させて水分率を４％以下とすることが望ましい。より望ましくは、水分率を３％以下とすることが望ましい。これによっても、インクジェット印刷の実行時におけるコンクリートブロックのぬれ張力を適切に保つことができる。
【００５４】
なお、コンクリートブロックの水分率は、ＪＩＳ Ａ ５４０６に規定する吸水率試験により計測する。水分率の計測を簡易的に行いたい場合は、ＪＩＳ Ａ ５４０６に規定する吸水率試験に代えて、例えばケット科学研究所社製コンクリート・モルタル水分計ＨＩ−５２０にて、材料選択モード「コンクリート」で測定することとしてもよい。なお、ＨＩ−５２０で測定する際の厚さモードはコンクリートブロックの正味肉厚に応じて適宜設定すればよく、例えば正味肉厚３０ｍｍのコンクリートブロックの場合には「３０ｍｍ」とすればよい。ＨＩ−５２０を上記モードで使用した場合、ＪＩＳ Ａ ５４０６に規定する吸水率試験による値よりも水分率が１％程度大きく表示されることが分かっているため、水分計ＨＩ−５２０の測定で４．０％未満であれば水分率を４．０％以下とする基準を十分に満足することになる。
【００５５】
このように最適なぬれ張力を維持することで、インクジェット印刷によるインクの塗膜厚をごく薄くすることができ、このごく薄い塗膜を確実にコンクリートブロック表面に付着させることができる。具体的には、インクジェット印刷によるインクの塗膜厚をコンクリートブロックのフェイスシェル面から５０μｍ以下とすることができる。
【００５６】
以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００５７】
図１は、本実施形態に係るコンクリートブロック１０を示す図であり、空隙率が５〜１８％の即脱式のコンクリートブロックである。このコンクリートブロック１０は、この図１に示すように、表裏にフェイスシェル面１０ｄを有している。以下の説明においては、当該フェイスシェル面１０ｄのうちの一方の面をＡ面、他方の面をＢ面として説明する。
【００５８】
このコンクリートブロック１０は、図１に示すように、上部に鉄筋を通すための窪み１０ａを有しており、上下が決まったものとなっている。
【００５９】
このコンクリートブロック１０にインクジェット印刷を行う際には、印刷の前工程として、コンクリートブロック１０を乾燥させて水分率を４％以下とする。
【００６０】
また、コンクリートブロック１０が５℃以下の低温になる可能性がある冬季の製造では、インクジェット印刷を施す前工程でフェイスシェル面１０ｄを加熱し、フェイスシェル面１０ｄの温度を５℃以上に上げてからインクジェット印刷を行う。
【００６１】
そして、上記したコンクリートブロック１０のぬれ張力試験を必要に応じて実施し、ぬれ張力試験に合格することを確認する。
【００６２】
このように前工程を施され、インクジェット印刷に適した状態となったコンクリートブロック１０は、例えば図２に示すような装置によってインクジェット印刷が施される。
【００６３】
この装置においては、ベルトコンベア２０上にコンクリートブロック１０を順次供給することで、一方のフェイスシェル面１０ｄを上にしてコンクリートブロック１０が印刷機に搬入される。すると、当該コンクリートブロック１０は、ベルトコンベア２０によってインクジェット印刷機２１の下にまで運ばれる。コンクリートブロック１０がインクジェット印刷機２１の下にまでくると、インクジェット印刷機２１によって一方のフェイスシェル面１０ｄにＵＶ硬化インクを使って印刷が行われる。そして、更にベルトコンベア２０が作動すると、コンクリートブロック１０は紫外線照射装置２２の下にまで運ばれる。コンクリートブロック１０が紫外線照射装置２２の下にまでくると、紫外線照射装置２２によって、一方のフェイスシェル面１０ｄに紫外線を当ててインクを硬化させる工程が実行される。この紫外線照射によりインクが硬化するため、図２に示すように、印刷を施したコンクリートブロック１０をすぐに互いに接して保管したり、段積みして保管したり、運搬したりすることができる。
【００６４】
なお、コンクリートブロック１０の両面に印刷を行う場合には、図３に示すように、まずコンクリートブロック１０のＡ面を上にしてインクジェット印刷機２１に搬入し、Ａ面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行うとともに、Ａ面に紫外線を当ててインクを硬化させる。そして、コンクリートブロック１０を１８０度回転させ（このとき、コンクリートブロック１０の上縁１０ｂと下縁１０ｃとが逆転するように、短手方向に回転させる）、Ｂ面を上にして印刷機に搬入する。その後、Ｂ面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行うとともに、Ｂ面に紫外線を当ててインクを硬化させるようにすればよい。この印刷方法によれば、紫外線照射によりインクが硬化するため、Ａ面の印刷を乾燥させるための時間を設けなくても、連続して両面の印刷を行うことができる。
【００６５】
なお、インクジェット印刷機２１による印刷に使用される画像は、予めデジタル化されて保存された画像データを用いることが望ましい。すなわち、インクジェット印刷機２１にコンピュータ端末などを接続し、このコンピュータ端末が送信した画像データを基に印刷を実行することとすれば、様々に加工した画像を使用して印刷ができるので、画像の反転や分割、色調の補正、画像の加工、画像の合成などを簡単に行うことができる。
【００６６】
本実施形態においては、図４に示すように、上下左右が一意に定まった図柄を、Ａ面とＢ面とに同じように印刷するとする。上記したように、Ａ面とＢ面とでは上下が逆転するように１８０度回転されるため、画像の上下左右を揃えるためには、画像の上下左右を反転させた画像を印刷する必要がある。このため、デジタル化した画像データをコンピュータ端末で画像処理をすることで、Ａ面の印刷において使用する画像と、このＡ面の印刷において使用する画像の上下左右を反転させた画像とを予め用意しておき、当該反転させた画像をＢ面の印刷に使用する。このように、デジタル化した画像データをコンピュータ端末で画像処理することとすれば、反転させた画像は簡単に作ることができる。
【００６７】
この図４に示すような印刷を行えば、コンクリートブロック１０のＡ面とＢ面とで同じデザインとなるため、コンクリートブロック１０の表裏を意識する必要がないので、施工が容易となる。
【００６８】
なお、上記においては、Ａ面とＢ面とに同じように印刷を施すこととしたが、これに限らず、デジタル化した画像データをコンピュータ端末で画像処理すれば、様々な印刷を施すことができる。例えば、図５に示すように、複数のブロックで組積したブロック塀を形成し、この組積下ブロック塀で一枚の絵を形作るようにしてもよい。このとき、塀の裏表で同じ向きの絵とするには、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、各コンクリートブロック１０のＡ面とＢ面とで異なる画像を印刷することとなる。
【００６９】
具体的には、ブロックｂを例にすると、図６に示すように、ブロックｂのＡ面には塀の左中段の画像（Ｂ面側から見たときのブロックｈに印刷される画像）が印刷され、ブロックｂのＢ面には塀の右中段の画像（Ａ面側から見たときのブロックｈに印刷される画像）が印刷される。なお、この場合にも、Ｂ面を印刷する際には、Ａ面で使用した画像の上下左右を反転させた画像が使用される。すなわち、ブロックｂを例にすると、ブロックｂのＢ面に印刷される画像は、ブロックｈのＡ面に印刷される画像の上下左右を反転させた画像である。
【００７０】
この他にも、図７に示すように、複数のブロックで形成した組積したブロック塀に印刷を施すに際し、鏡面画像となるようにしてもよい。この場合、各コンクリートブロック１０のＡ面及びＢ面に印刷される画像は同じ画像を左右反転させたものとなる。
【００７１】
具体的には、ブロックｂを例にすると、図８に示すように、ブロックｂのＡ面及びＢ面に印刷される画像は、同じ画像を互いに鏡面反転させたものとなる。言い換えると、Ｂ面を印刷する際には、Ａ面で使用した画像の左右を反転させた画像が使用される。
【００７２】
なお、上記説明においては、Ａ面及びＢ面に印刷を行うことについて説明したが、これに限らず、図９に示すような、壁面の角部において露出するコーナー面１０ｅを有するコンクリートブロック１０においては、このコーナー面１０ｅに印刷を行うこととしてもよい。すなわち、図１０に示すように、コーナー面１０ｅを上にしてコンクリートブロック１０を印刷機に搬入し、インクジェット印刷機２１によってこのコーナー面１０ｅに印刷を行うとともに、紫外線照射装置２２によってこのコーナー面１０ｅに紫外線を当ててインクを硬化させることとしてもよい。また、このコーナー面１０ｅの印刷は、上記したＡ面及びＢ面の印刷と組み合わせて、連続的に行うことができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ コンクリートブロック
１０ａ 窪み
１０ｂ 上縁
１０ｃ 下縁
１０ｄ フェイスシェル面
１０ｅ コーナー面
２０ ベルトコンベア
２１ インクジェット印刷機
２２ 紫外線照射装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロックを使用し、
前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したことを特徴とする、コンクリートブロックの印刷方法。
【請求項２】
前記コンクリートブロックは、空隙率が５〜１８％の範囲であることを特徴とする、請求項１記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項３】
前記インクジェット印刷によるインクの塗膜厚を前記コンクリートブロックのフェイスシェル面から５０μｍ以下としたことを特徴とする、請求項１又は２記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項４】
前記コンクリートブロックを加熱し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面の温度を５℃以上に上げてから前記インクジェット印刷を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項５】
前記インクジェット印刷を行う前に前記コンクリートブロックを乾燥させて水分率を４％以下としたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項６】
前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に試薬を滴下し、前記試薬が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が所定値以下であることを検査する検査工程を含み、
前記検査工程によって浸透時間が所定値以下であることが検査されたのちにインクジェット印刷を行うようにしたこと特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項７】
前記試薬として、ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を使用し、
前記検査工程においては、前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下し、前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が１０秒以下であることを測定することを特徴とする、請求項６記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項８】
前記コンクリートブロックは、下記の方法で測定したときの浸透時間が１０秒以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
（１）ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を用意する。
（２）前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下する。
（３）前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間を測定する。
【請求項９】
前記インクジェット印刷は、
前記コンクリートブロックを一方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第１搬入工程と、
前記一方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第１印刷工程と、
前記一方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第１照射工程と、
前記コンクリートブロックを１８０度回転させるブロック反転工程と、
前記コンクリートブロックを他方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第２搬入工程と、
前記他方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第２印刷工程と、
前記他方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第２照射工程と、
を備えて実行されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項１０】
前記第１印刷工程及び前記第２印刷工程における印刷は、予めデジタル化されて保存された画像データを用いて実行され、
前記第２印刷工程において使用する画像は、前記第１印刷工程において使用する画像の上下及び左右の少なくともいずれかを反転させた画像であることを特徴とする、請求項９記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法を使用して印刷を施したコンクリートブロック。
【請求項１】
ゼロスランプのコンクリートを型枠に投入して締め固めた後に即時脱形して製造したコンクリートブロックを使用し、
前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に直接インクジェット印刷を施したことを特徴とする、コンクリートブロックの印刷方法。
【請求項２】
前記コンクリートブロックは、空隙率が５〜１８％の範囲であることを特徴とする、請求項１記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項３】
前記インクジェット印刷によるインクの塗膜厚を前記コンクリートブロックのフェイスシェル面から５０μｍ以下としたことを特徴とする、請求項１又は２記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項４】
前記コンクリートブロックを加熱し、前記コンクリートブロックのフェイスシェル面の温度を５℃以上に上げてから前記インクジェット印刷を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項５】
前記インクジェット印刷を行う前に前記コンクリートブロックを乾燥させて水分率を４％以下としたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項６】
前記コンクリートブロックのフェイスシェル面に試薬を滴下し、前記試薬が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が所定値以下であることを検査する検査工程を含み、
前記検査工程によって浸透時間が所定値以下であることが検査されたのちにインクジェット印刷を行うようにしたこと特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項７】
前記試薬として、ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を使用し、
前記検査工程においては、前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下し、前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間が１０秒以下であることを測定することを特徴とする、請求項６記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項８】
前記コンクリートブロックは、下記の方法で測定したときの浸透時間が１０秒以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
（１）ＪＩＳ Ｋ ６７６８に規定する３０．０ｍＮ／ｍのぬれ張力を測定するための試験用混合液を用意する。
（２）前記コンクリートブロック及び前記試験用混合液の温度を３０〜５０℃とした環境において、前記試験用混合液を前記コンクリートブロックの表面に０．０２５〜０．０３５ｍｌ滴下する。
（３）前記試験用混合液が前記コンクリートブロックに完全に浸透するまでの浸透時間を測定する。
【請求項９】
前記インクジェット印刷は、
前記コンクリートブロックを一方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第１搬入工程と、
前記一方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第１印刷工程と、
前記一方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第１照射工程と、
前記コンクリートブロックを１８０度回転させるブロック反転工程と、
前記コンクリートブロックを他方のフェイスシェル面を上にして印刷機に搬入する第２搬入工程と、
前記他方のフェイスシェル面にＵＶ硬化インクを使って印刷を行う第２印刷工程と、
前記他方のフェイスシェル面に紫外線を当ててインクを硬化させる第２照射工程と、
を備えて実行されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項１０】
前記第１印刷工程及び前記第２印刷工程における印刷は、予めデジタル化されて保存された画像データを用いて実行され、
前記第２印刷工程において使用する画像は、前記第１印刷工程において使用する画像の上下及び左右の少なくともいずれかを反転させた画像であることを特徴とする、請求項９記載のコンクリートブロックの印刷方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のコンクリートブロックの印刷方法を使用して印刷を施したコンクリートブロック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１９６６０７（Ｐ２０１２−１９６６０７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１１１１（Ｐ２０１１−６１１１１）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（５９４０３３２６０）エスビック株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（５９４０３３２６０）エスビック株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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