JP2014012240A - 加飾部品の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体的な形状を有する部品の表面に低コストで確実に装飾を加えることができる加飾部品の製造装置を提供すること。
【解決手段】加飾部品の製造装置としての加飾装置１は、インクジェットヘッド１１と、ロボット１４と、制御装置１５とを備える。インクジェットヘッド１１には複数の液滴供給ノズル１７が配列され、各液滴供給ノズル１７から液滴Ｌ１を滴下して、立体的な形状を有する車両用内装部品２の表面４〜６に装飾を加える。ロボット１４は、各液滴供給ノズル１７と部品表面４〜６とが非接触の状態で、液滴Ｌ１の落下方向とその液滴Ｌ１が塗布される部品表面４〜６での法線方向とが一致するよう車両用内装部品２の姿勢を変更する。制御装置１５は、液滴供給ノズル１７における液滴Ｌ１の出力を制御するとともに、ロボット１４の駆動を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、立体的な形状を有する加飾部品の部品表面に、液滴供給ノズルから液滴を滴下して装飾を加える加飾部品の製造装置及び製造方法に関するものである。

車両用内装部品などでは、デザイン性や品質を高めるために樹脂成形体の表面に装飾を加えるようにした加飾部品（例えば、コンソールボックス、インストルメントパネル、アームレストなど）が多く実用化されている。このような加飾部品に装飾を加える従来の加飾方法としては、水圧転写が一般的に用いられている。水圧転写とは、水面上に特殊フィルムを浮かべ、そのフィルムに印刷された所定の絵柄（木目模様や幾何学模様などの絵柄）を水圧によって樹脂成形体の表面に転写する技術である。この技術によれば、三次元曲面への印刷を行うことができる。

ところが、水圧転写を行う場合、樹脂成形体への絵柄の転写時に、絵柄が伸びたり歪んだりすることが多い。この結果、絵柄を正確に付加することができず、絵柄のバラツキが生じてしまうため、製品の歩留まりが悪化して製造コストが嵩んでしまう。従って、水圧転写とは異なる手法で樹脂成形体の表面上に絵柄を付加して装飾する新たな技術の開発が望まれている。

特許文献１では、立体的な形状を有する部品の表面を装飾する装置として、インクを吐出させて印刷する立体面印刷装置が提案されている。この立体面印刷装置では、図１３に示されるように、湾曲した部品表面５１の形状に応じて印刷ヘッド５２の高さを変位させ、ヘッド先端（ボールペンの先端）を湾曲した部品表面５１に接触させた状態で印刷を行っている。

また、立体的な形状を有する部品の表面を装飾する装置として、スプレーガンなどから塗料ミストを噴霧して部品表面の塗装を行う塗装装置が一般的に知られている。このような塗装装置を用いて部品表面を部分的に装飾する場合、金属製などのメタルマスクを部品表面に配置し、非塗装領域に塗料ミストを付着させないようにして塗装が行われている。

特開２００１−１００３２号公報

ところで、特許文献１の立体面印刷装置は、高さ方向のギャップを調整して印刷する手法を採用しているため、印刷面と直交する表面（部品側面など）は印刷することができない。

また、塗装装置を用いて、立体的な形状を有する部品の表面に塗装する場合、スプレーガンなどから噴霧される塗料ミストの一部は部品表面に塗布されるが、他の塗料ミストは空気中に飛散したりメタルマスク等に付着したりして無駄になる。また、作業環境を良好に保つために、空気中に飛散した塗料ミストを塗装ブース等から排気するための排気設備等が必要となる。以上のことから、加飾部品の製造コストが嵩んでしまうといった問題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体的な形状を有する部品の表面に低コストで確実に装飾を加えることができる加飾部品の製造方法及び製造装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、立体的な形状を有する加飾部品の部品表面に、液滴供給ノズルから液滴を滴下して装飾を加える加飾部品の製造方法であって、前記液滴供給ノズルと前記部品表面とが非接触の状態で、前記液滴の落下方向とその液滴が塗布される前記部品表面での法線方向とが一致するよう前記加飾部品の姿勢を変更する姿勢変更ステップと、前記加飾部品の姿勢を変更しながら、または前記姿勢を変更した後に、前記液滴供給ノズルから下方に液滴を滴下する滴下ステップとを含むことを特徴とする加飾部品の製造方法をその要旨とする。

手段１に記載の発明によると、姿勢変更ステップにおいて、液滴の落下方向と部品表面での法線方向とが一致するように加飾部品の姿勢が変更される。そして、滴下ステップでは、液滴供給ノズルから下方に液滴が滴下され、部品表面に液滴が塗布されることで部品表面に装飾が加えられる。このように、本発明では、従来の塗装装置のように塗料ミストが空気中に飛散することはなく、部品表面に液滴が確実に塗布されるため、塗料やインク等の材料コストを抑えることができる。さらに、従来技術のような排気設備等を設けなくても作業環境を良好に維持できるため、設備コストを抑えることができる。また、加飾部品の姿勢を変えながら、または姿勢の変更後に、液滴供給ノズルから液滴が滴下されるので、曲面を含む部品の上面や側面などにも確実に装飾を加えることができる。この結果、立体的な形状を有する加飾部品を低コストで確実に製造することができる。

手段２に記載の発明は、手段１において、前記姿勢変更ステップでは、前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップを一定の間隔に保ちつつ前記加飾部品の姿勢の変更することをその要旨とする。

手段２に記載の発明によると、液滴供給ノズルの先端と部品表面とのギャップが一定の間隔に保たれるため、液滴供給ノズルから滴下された液滴を部品表面に均一に塗布することができる。従って、部品表面において、塗布ムラがなく意匠性の高い装飾を加えることができる。

手段３に記載の発明は、手段１において、複数の前記液滴供給ノズルが配列されており、前記滴下ステップでは、前記複数の液滴供給ノズルのうち、前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップが所定の範囲内である前記液滴供給ノズルから液滴を滴下する一方、前記ギャップが前記所定の範囲外である前記液滴供給ノズルからの液滴の滴下を停止することをその要旨とする。

インクジェットヘッドなどのように複数の液滴供給ノズルが配列されている場合、部品表面が曲面であると、その表面に対して各液滴供給ノズルの先端のギャップを一定に保つことが困難となる。このような場合には、手段３に記載の発明のように、ギャップが所定の範囲内である液滴供給ノズルから液滴が滴下され、ギャップが所定の範囲外である液滴供給ノズルからの液滴の滴下が停止される。このようにすると、部品表面に液滴を効率よく確実に塗布することができる。また、部品表面において、液滴を均一に塗布することができ、塗布ムラがなく意匠性の高い装飾を加えることができる。

手段４に記載の発明は、立体的な形状を有する加飾部品の部品表面に、液滴を滴下して装飾を加える液滴供給ノズルと、前記液滴供給ノズルと前記部品表面とが非接触の状態で、前記液滴の落下方向とその液滴が塗布される前記部品表面での法線方向とが一致するよう前記加飾部品の姿勢を変更するための姿勢変更手段と、前記液滴供給ノズルにおける前記液滴の出力を制御するとともに、前記姿勢変更手段の駆動を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする加飾部品の製造装置をその要旨とする。

手段４に記載の発明によると、制御手段によって姿勢変更手段が制御されることで、液滴の落下方向と部品表面の法線方向とが一致するように加飾部品の姿勢が変更される。そして、制御手段によって液滴供給ノズルが制御されることで、液滴供給ノズルから液滴が滴下されて部品表面に液滴が塗布されることにより、部品表面に装飾が加えられる。このように、本発明の製造装置では、従来の塗装装置のように塗料ミストが空気中に飛散することはなく、部品表面に液滴が確実に塗布されるため、塗料やインク等の材料コストを抑えることができる。さらに、従来技術のような排気設備等を設けなくても作業環境を良好に維持できるため、設備コストを抑えることができる。また、姿勢変更手段により、加飾部品の姿勢を変えながら、または姿勢を変更した後に、液滴供給ノズルから液滴を滴下することができるので、曲面を含む部品の上面や側面などにも確実に装飾を加えることができる。このように、本発明の製造装置を用いれば、立体的な形状を有する加飾部品を低コストで確実に製造することができる。

手段５に記載の発明は、手段４において、前記姿勢変更手段は、前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップを一定の間隔に保つための調整機能を有していることをその要旨とする。

手段５に記載の発明によると、制御手段によって姿勢変更手段が制御されることで、液滴供給ノズルの先端と部品表面とのギャップが一定の間隔に保たれる。このようにすると、液滴供給ノズルから滴下された液滴を部品表面に均一に塗布することができる。従って、部品表面において、塗布ムラがなく意匠性の高い装飾を加えることができる。

手段６に記載の発明は、手段４または５において、前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップを一定の間隔に保つために、前記液滴供給ノズルを鉛直方向に移動させる高さ調整手段を備えることをその要旨とする。

手段６に記載の発明によると、高さ調整手段によって鉛直方向（部品の高さ方向）に液滴供給ノズルが移動されることで、液滴供給ノズルの先端と部品表面とのギャップが一定の間隔に保たれる。このようにしても、液滴供給ノズルから滴下された液滴を部品表面に均一に塗布することができる。従って、部品表面において、塗布ムラがなく意匠性の高い装飾を加えることができる。

手段７に記載の発明は、手段４乃至６のいずれかにおいて、前記姿勢変更手段は、前記加飾部品の姿勢を変更する機能に加えて、前記加飾部品の位置を水平方向に移動させる機能を有していることをその要旨とする。

手段７に記載の発明によると、姿勢変更手段によって、加飾部品の位置が水平方向に移動され、部品表面の所定の位置に液滴が塗布されることで、部品表面に装飾が加えられる。このようにすると、加飾部品を水平方向に移動させるための手段を別途用意する必要がなく、姿勢変更手段によって加飾部品を移動させることができるため、装置コストを低く抑えることができる。

以上詳述したように、請求項１〜７に記載の発明によると、立体的な形状を有する加飾部品の表面に低コストで確実に装飾を加えることができる。

第１の実施の形態の加飾装置を示す概略構成図。 車両用内装部品を示す斜視図。 第１の実施の形態の車両用内装部品の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態の車両用内装部品の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態の車両用内装部品の製造方法を示す説明図。 第２の実施の形態の加飾装置を示す概略構成図。 第２の実施の形態の車両用内装部品の製造方法を示す説明図。 第２の実施の形態の車両用内装部品の製造方法を示す説明図。 第２の実施の形態の車両用内装部品の製造方法を示す説明図 第２の実施の形態の車両用内装部品の製造方法を示す説明図 第３の実施の形態の加飾装置を示す概略構成図。 別の実施の形態の加飾装置を示す概略構成図。 従来技術の立体面印刷装置を示す概略構成図。

［第１の実施の形態］
以下、本発明を車両用内装部品の加飾装置に具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１に示されるように、本実施の形態の加飾装置１は、立体的な形状を有する車両用内装部品２（加飾部品）の表面に、液滴Ｌ１を滴下して装飾を加える加飾部品の製造装置である。図１及び図２に示されるように、本実施の形態の車両用内装部品２は、例えばＡＢＳ樹脂を用いて、四辺に側壁部３を有する四角蓋状に成形された樹脂成形品である。車両用内装部品２は、例えばコンソールボックスなどの蓋部材として用いられる。車両用内装部品２の上面４は、平坦状に形成されており、縦１５ｃｍ×横１５ｃｍ程度のサイズを有している。また、車両用内装部品２の側壁部３の高さは５ｃｍ程度のサイズを有している。車両用内装部品２において、側面５（側壁部３の外面）は上面４とほぼ直交するよう設けられており、それら上面４と側面５との交差部分は、徐々に傾斜するように曲面状に形成された傾斜面６となっている。

本実施の形態の加飾装置１は、装置上方に固定されたインクジェットヘッド１１、インクジェットヘッド１１にインクを供給するための液滴供給装置１２、車両用内装部品２が設置可能な固定治具１３、固定治具１３を移動させるためのロボット１４、及び制御装置１５等を備えている。

インクジェットヘッド１１にはその長手方向に沿って複数の液滴供給ノズル１７が配列されている。本実施の形態のインクジェットヘッド１１は、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの４色の色毎に専用ノズルを有している。また、液滴供給装置１２は、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各色のインクが貯溜された複数のカートリッジ１８を備え、各カートリッジ１８は、インク供給チューブ１９等を介してインクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７に接続されている。インクジェットヘッド１１は、例えばピエゾ方式を採用したヘッドであり、制御装置１５から供給される駆動信号に応じて、所定量のインクの液滴Ｌ１を各液滴供給ノズル１７から下方に滴下する。本実施の形態のインクジェットヘッド１１において、液滴Ｌ１を滴下することが可能な塗布幅（各ノズル１７の配列の長さ）は、車両用内装部品２における上面４の横幅よりも広くなっている。

固定治具１３は、インクジェットヘッド１１と対向する位置に配置され、その上面４に車両用内装部品２を設置している。固定治具１３には、ロボット１４のアーム１４ａが接続されている。ロボット１４は、アーム１４ａを駆動することで、固定治具１３を上下方向、左右方向及び回転方向に移動させ、車両用内装部品２の姿勢を変更する。具体的には、本実施の形態のロボット１４は、図２に示されるように、車両用内装部品２を、水平方向であるＸ方向及びＹ方向、高さ方向であるＺ方向に移動させる機構を備えている。また、このロボット１４は、車両用内装部品２をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向を軸として回転させる機構を備えている。

図１に示されるように、制御装置１５は、ＣＰＵ２１、ＨＤＤ２２（ハードディスクドライブ）、ＲＡＭ２３等からなる周知のコンピュータにより構成されている。制御装置１５は、インクジェットヘッド１１及びロボット１４に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。

ＨＤＤ２２には、車両用内装部品２の三次元形状を示す形状データ、車両用内装部品２に描画する絵柄に応じた柄データなどのデータ、インクジェットヘッド１１及びロボット１４を制御するための制御プログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１のワークエリアとして使用されるメモリである。ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３を利用して制御プログラムを実行し、装置全体を統括的に制御する。

次に、本実施の形態の加飾装置１を用いた車両用内装部品２の製造方法について説明する。

先ず、作業者によって樹脂成形後の車両用内装部品２が固定治具１３に設置された後、制御装置１５に設けられている処理開始ボタン（図示略）が操作されることにより、加飾装置１による処理が開始される。

制御装置１５のＣＰＵ２１（制御手段）は、ＨＤＤ２２に記憶されている車両用内装部品２の形状データや柄データをＲＡＭ２３に読み出す。そして、ＣＰＵ２１は、形状データに基づいてロボット１４を駆動することにより、固定治具１３を移動させて車両用内装部品２の上面４をインクジェットヘッド１１の下方に配置させる（図３参照）。ここでは、インクジェットヘッド１１における各ノズル１７の先端と車両用内装部品２の上面４とのギャップが一定の間隔（例えば、３ｍｍ〜５ｍｍ）に保持される。

その後、ＣＰＵ２１は、柄データに基づいてインクジェットヘッド１１を駆動することで、絵柄に応じた各色のノズル１７からインクの液滴Ｌ１を滴下させる。このとき、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、液滴供給ノズル１７の先端と車両用内装部品２の上面４とのギャップを一定に保ちつつ、車両用内装部品２を水平方向（例えば、Ｙ方向）に移動させる。なお、本実施の形態の加飾装置１では、インクジェットヘッド１１における各液滴供給ノズル１７から一定の滴下量で液滴Ｌ１が滴下され、その滴下量に応じた最適な速度で車両用内装部品２が移動される。この結果、各色の液滴Ｌ１が車両用内装部品２の上面４に塗布されて、その上面４に絵柄が描画される。なお、本実施の形態では、インクジェットヘッド１１において、液滴Ｌ１の塗布幅が車両用内装部品２の上面４よりも広いため、ロボット１４による車両用内装部品２の１回の水平移動でその上面４に絵柄が描画される。また、車両用内装部品２のサイズが大きく上面４の横幅が液滴Ｌ１の塗布幅よりも広くなる場合には、複数回の移動で車両用内装部品２の上面４に絵柄が描画される。ＣＰＵ２１は、上面４に対する絵柄の描画を完了した後、液滴供給ノズル１７からの液滴Ｌ１の滴下を一旦停止させる。

次に、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、図４に示されるように、車両用内装部品２における側面５をインクジェットヘッド１１に対向させるべく、車両用内装部品２の姿勢を変更する（姿勢変更ステップ）。ここでは、液滴供給ノズル１７の先端と部品表面とが非接触の状態で、液滴Ｌ１の落下方向（鉛直方向）と液滴Ｌ１が塗布される側面５の法線方向とが一致するように、車両用内装部品２の姿勢が変更される。また、ロボット１４は、車両用内装部品２の姿勢変更と同時に、各液滴供給ノズル１７の先端と側面５とのギャップを一定の間隔に保つようにギャップ調整を行う。そして、車両用内装部品２の姿勢変更後、ＣＰＵ２１は、形状データ及び柄データに基づいて、インクジェットヘッド１１を駆動する。このとき、ＣＰＵ２１は、インクジェットヘッド１１に設けられた複数の液滴供給ノズル１７のうち、ノズル先端とその側面５とのギャップが所定の範囲内（例えば、５ｍｍ以内）となるノズル１７（側面５と対向するノズル１７）を選択し、選択したノズル１７からインクの液滴Ｌ１を滴下させる（滴下ステップ）。一方、側面５に対向していないノズル１７、つまりノズル先端と側面５とのギャップが所定の範囲外であるノズル１７からの液滴Ｌ１の滴下を停止させた状態とする。この状態で、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、車両用内装部品２を水平方向（側面５の長手方向、図４ではＹ方向）に移動させる。これにより、各色の液滴Ｌ１が車両用内装部品２の側面５に塗布されて、車両用内装部品２の側面５に絵柄が描画される。残りの３つの側面５に対しても同様に、上述した姿勢変更ステップ及び滴下ステップを繰り返すことで、絵柄が描画される。

さらに、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、図５に示されるように、車両用内装部品２において上面４と側面５との交差部分にある傾斜面６をインクジェットヘッド１１に対向させるべく、車両用内装部品２の姿勢を変更する（姿勢変更ステップ）。また、ロボット１４は、車両用内装部品２の姿勢変更と同時に、液滴供給ノズル１７の先端と傾斜面６とのギャップを一定の間隔に保つようにギャップ調整を行う。そして、車両用内装部品２の姿勢変更後、ＣＰＵ２１は、形状データ及び柄データに基づいて、インクジェットヘッド１１を駆動する。このとき、ＣＰＵ２１は、インクジェットヘッド１１に設けられた複数の液滴供給ノズル１７のうち、ノズル先端と傾斜面６とのギャップが所定の範囲内となるノズル１７を選択し、選択したノズル１７からインクの液滴Ｌ１を滴下させる（滴下ステップ）。一方、ノズル先端と傾斜面６とのギャップが所定の範囲外であるノズル１７からの液滴Ｌ１の滴下を停止させた状態とする。この状態で、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、車両用内装部品２を水平方向（傾斜面６の長手方向、図５ではＹ方向）に移動させる。これにより、各色の液滴Ｌ１が車両用内装部品２の傾斜面６に塗布されて、車両用内装部品２の傾斜面６に絵柄が描画される。他の傾斜面６も同様に、上述した姿勢変更ステップ及び滴下ステップを繰り返すことで、各傾斜面６に絵柄が描画される。

以上の工程を経て、車両用内装部品２の表面（上面４、側面５及び傾斜面６）全体にインクを塗布することで絵柄が描画される。この後、車両用内装部品２の表面４〜６に、絵柄を保護するためのクリアコート層を形成する。本実施の形態におけるクリアコート層は、加飾装置１と同様の構成を有する加飾装置を用いて形成する。この加飾装置は、インクの代わりにクリアコート用の塗料（クリア塗料）を充填したカートリッジ１８を液滴供給装置１２に装着した点が異なるのみで、装置構成は加飾装置１と同じである。なお、インクジェットヘッド１１における液滴供給ノズル１７の目詰まりを防止するため、塗料としては低粘度のクリア塗料を用いる。そして、上述した姿勢変更ステップや滴下ステップを繰り返し行うことで、車両用内装部品２の表面４〜６にクリア塗料を塗布した後、所定の乾燥工程を経てクリアコート層を形成する。以上の各工程によって、本実施の形態の車両用内装部品２が製造される。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施の形態の加飾装置１では、液滴Ｌ１の落下方向と部品表面での法線方向とが一致するように車両用内装部品２の姿勢を変更した後、各液滴供給ノズル１７から下方に液滴が滴下される。このように、本実施の形態の加飾装置１を用いると、従来の塗装装置のように塗料ミストが空気中に飛散することはなく、部品表面４〜６に液滴Ｌ１が確実に塗布されるため、インクの材料コストを抑えることができる。さらに、従来技術のような排気設備等を設けなくても作業環境を良好に維持できるため、設備コストを抑えることができる。また、車両用内装部品２の姿勢の変更後に、液滴供給ノズル１７から液滴Ｌ１が滴下されるので、上面４に加えて側面５や傾斜面６にも確実に装飾を加えることができる。この結果、立体的な形状を有する車両用内装部品２を低コストで確実に製造することができる。

（２）本実施の形態の加飾装置１では、液滴供給ノズル１７の先端と車両用内装部品２の表面４〜６とのギャップが一定の間隔に保たれるため、液滴供給ノズル１７から滴下された液滴Ｌ１を車両用内装部品２の表面４〜６に均一に塗布することができる。従って、車両用内装部品２の表面４〜６において、塗布ムラがなく意匠性の高い装飾を加えることができる。

（３）本実施の形態の加飾装置１では、インクジェットヘッド１１において複数の液滴供給ノズル１７が配列されている。そして、液滴Ｌ１の滴下ステップでは、ギャップが所定の範囲内である液滴供給ノズル１７から液滴Ｌ１が滴下され、ギャップが所定の範囲外である液滴供給ノズル１７からの液滴Ｌ１の滴下が停止される。このようにすると、車両用内装部品２の表面４〜６に、液滴Ｌ１を効率よく確実に塗布することができる。また、車両用内装部品２の表面４〜６において、液滴Ｌ１を均一に塗布することができ、塗布ムラがなく意匠性の高い装飾を加えることができる。

（４）本実施の形態の加飾装置１では、姿勢変更手段としてロボット１４を使用している。ロボット１４は、車両用内装部品２の姿勢を自由に変更できることに加え、車両用内装部品２の姿勢を保ったままで車両用内装部品２の位置を水平方向に移動させることができる。従って、車両用内装部品２の姿勢変更と移動とを別々の装置で実現する場合と比較して、装置コストを低く抑えることができる。
［第２の実施の形態］

次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に基づき説明する。

図６に示されるように、本実施の形態の加飾装置１Ａでは、インクジェットヘッド１１の代わりにディスペンサ３１を備える点が上記第１の実施の形態と異なる。以下、本実施の形態における相違点を中心に説明する。

本実施の形態の加飾装置１Ａにおいて、装置上方にディスペンサ３１が固定されており、そのディスペンサ３１には１つの液滴供給ノズル３２が設けられている。また、液滴供給装置３３に装着されるカートリッジ３４には塗料が充填されており、その塗料がディスペンサ３１の液滴供給ノズル３２に供給される。本実施の形態のディスペンサ３１は、例えばソレノイドバルブ式を採用したディスペンサであり、制御装置１５から供給される駆動信号に応じて、塗料の液滴Ｌ２を液滴供給ノズル３２から下方に滴下する。ディスペンサ３１に設けられている液滴供給ノズル３２は、第１の実施の形態におけるインクジェットヘッド１１の液滴供給ノズル１７よりも口径が大きく、インクよりも粘性の高い塗料やメタリック塗料の液滴Ｌ２を目詰まりさせることなく滴下することができるようになっている。加飾装置１Ａにおける他の構成（車両用内装部品２、固定治具１３、ロボット１４及び制御装置１５の構成）は第１の実施の形態と同じであるため、ここではその説明を省略する。

次に、本実施の形態の加飾装置１Ａを用いた車両用内装部品２の製造方法について説明する。

先ず、制御装置１５のＣＰＵ２１は、車両用内装部品２の形状データに基づいてロボット１４を駆動することにより、固定治具１３を移動させて車両用内装部品２の上面４をディスペンサ３１の下方に配置させる（図７参照）。ここでは、ディスペンサ３１における液滴供給ノズル３２の先端と車両用内装部品２の上面４とのギャップが一定の間隔（例えば、３ｍｍ〜２０ｍｍ）に保持される。

その後、ＣＰＵ２１は、柄データに基づいてディスペンサ３１を駆動することで、液滴供給ノズル３２から塗料の液滴Ｌ２を滴下させる。このとき、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、液滴供給ノズル３２の先端と車両用内装部品２の上面４とのギャップを一定に保ちつつ、車両用内装部品２を水平方向（図７におけるＸ方向及びＹ方向）に二次元的に移動させる。図８には、ロボット１４の二次元的な移動によって車両用内装部品２の上面４に塗布される液滴Ｌ２の塗布順路Ｐ１の一例が示されている。図８に示されるように、ロボット１４による車両用内装部品２の移動に伴い、車両用内装部品２の上面４全体に液滴Ｌ２が滴下され、上面４が塗装される。そして、上面４全体の塗装が完了した後、ＣＰＵ２１は、液滴供給ノズル３２からの液滴Ｌ２の滴下を一旦停止させる。

次に、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、図９に示されるように、車両用内装部品２における側面５をディスペンサ３１に対向させるべく、車両用内装部品２の姿勢を変更する（姿勢変更ステップ）。また、ロボット１４は、車両用内装部品２の姿勢変更と同時に、液滴供給ノズル３２の先端と側面５とのギャップを一定の間隔に保つようにギャップ調整を行う。そして、車両用内装部品２の姿勢変更後、ＣＰＵ２１は、形状データ及び柄データに基づいて、ディスペンサ３１を駆動し、液滴供給ノズル３２から塗料の液滴Ｌ２を滴下させる（滴下ステップ）。このとき、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、車両用内装部品２を水平方向に二次元的に移動させる。なおここでは、図９に示されるように、側面５の幅及び長さに応じてそれら幅及び長さの方向（図９ではＸ方向及びＹ方向）に車両用内装部品２が二次元的に移動される。これにより、塗料の液滴Ｌ２が車両用内装部品２の側面５に塗布されて、その側面５が塗装される。そして、側面５全体が塗装されたときに、ＣＰＵ２１は、液滴供給ノズル３２からの液滴Ｌ２の滴下を一旦停止させる。また、残りの３つの側面５に対しても同様に、上述した姿勢変更ステップ及び滴下ステップを繰り返すことで、各側面５が塗装される。

さらに、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、図１０に示されるように、車両用内装部品２において上面４と側面５との交差部分にある傾斜面６をディスペンサ３１に対向させるべく、車両用内装部品２の姿勢を変更する（姿勢変更ステップ）。また、ロボット１４は、車両用内装部品２の姿勢変更と同時に、液滴供給ノズル３２の先端と傾斜面６とのギャップを一定の間隔に保つようにギャップ調整を行う。そして、車両用内装部品２の姿勢変更後、ＣＰＵ２１は、ディスペンサ３１を駆動して、液滴供給ノズル３２から塗料の液滴Ｌ２を滴下させる（滴下ステップ）。このとき、ＣＰＵ２１は、ロボット１４を駆動することにより、車両用内装部品２を傾斜面６に沿って二次元的に移動させる。なおここでは、傾斜面６の幅及び長さに応じてそれら幅及び長さの方向（図１０ではＸ方向及びＹ方向）に車両用内装部品２が二次元的に移動される。これにより、塗料の液滴Ｌ２が車両用内装部品２の傾斜面６に塗布され、傾斜面６が塗装される。そして、傾斜面６全体が塗装されたときに、ＣＰＵ２１は、液滴供給ノズル３２からの液滴Ｌ２の滴下を一旦停止させる。また、残りの３つの傾斜面６に対しても同様に、上述した姿勢変更ステップ及び滴下ステップを繰り返すことで、各傾斜面６が塗装される。

以上の工程を経て、車両用内装部品２の表面（上面４、側面５及び傾斜面６）全体に所定色の塗膜を形成する。

従って、本実施の形態の加飾装置１Ａを用いても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態の加飾装置１Ａにおいて、ディスペンサ３１には、口径が大きな液滴供給ノズル３２が設けられている。従って、粘性の高い塗料やメタリック塗料の液滴Ｌ２を目詰まりさせることなく、液滴供給ノズル３２から確実に滴下することができる。
［第３の実施の形態］

次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１１に示されるように、本実施の形態の加飾装置１Ｂでは、インクジェットヘッド１１とディスペンサ３１とを備える点、及び紫外線ランプ３７（ＵＶ照射手段）を備える点が上記各実施の形態と異なっている。

詳しくは、本実施の形態の加飾装置１Ｂにおいて、装置上方において右側にインクジェットヘッド１１が固定されるとともに左側にディスペンサ３１が固定されている。また、インクジェットヘッド１１における液滴供給ノズル１７の近傍（インクジェットヘッド１１の両サイド）には、紫外線ランプ３７が設けられている。

本実施の形態の加飾装置１Ｂにおいて、インクジェットヘッド１１に接続される液滴供給装置１２の各カートリッジ１８には、描画すべき絵柄に応じた複数色の紫外線硬化型のインクが充填されるとともに、紫外線硬化型のクリア塗料が充填されている。そして、それらインク及びクリア塗料がインクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７に供給される。また、ディスペンサ３１に接続される液滴供給装置３３のカートリッジ３４には、メタリック塗料が充填されており、その塗料がディスペンサ３１の液滴供給ノズル３２に供給される。

ディスペンサ３１の液滴供給ノズル３２の口径は、インクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７の口径よりも大きくなっている。つまり、インクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７は口径が小さい。このため、インクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７に供給される紫外線硬化型のクリア塗料は、粘性が低い塗料が用いられる。また、ディスペンサ３１の液滴供給ノズル３２は、その口径が大きいため、メタリック塗料を目詰まりさせることなく液滴Ｌ２を滴下することができるようになっている。

次に、本実施の形態の加飾装置１Ｂを用いた車両用内装部品２の製造方法について説明する。

本実施の形態の加飾装置１Ｂでは、ロボット１４の駆動により固定治具１３を移動させて車両用内装部品２をインクジェットヘッド１１の下方に配置させる。この後、上記第１の実施の形態と同様に、滴下ステップや姿勢変更ステップを行うことにより、インクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７から紫外線硬化型のインクの液滴Ｌ１が滴下され、車両用内装部品２の上面４に所定パターンの絵柄が描画される。また、本実施の形態では、車両用内装部品２の上面４に塗布された各色の紫外線硬化型のインクに対して、紫外線ランプ３７から紫外線が照射される。この結果、車両用内装部品２の上面４に塗布されたインクが迅速に硬化される。その後、滴下ステップを行い、インクジェットヘッド１１の所定の液滴供給ノズル１７からクリア塗料の液滴を滴下することで、車両用内装部品２の上面４にクリア塗料を塗布する。また、車両用内装部品２の上面４に塗布されたクリア塗料に対して紫外線ランプ３７から紫外線が照射されることでクリア塗料が硬化される。これにより、車両用内装部品２の上面４にクリアコート層が形成される。

クリアコート層の形成後、ロボット１４の駆動により固定治具１３を移動させて、車両用内装部品２をディスペンサ３１の下方に配置させる。この後、上記第２の実施の形態と同様に、滴下ステップや姿勢変更ステップを行うことにより、車両用内装部品２の側面５及び傾斜面６にメタリック塗料を塗布する。その後、所定の乾燥工程を経て、側面５及び傾斜面６のメタリック塗料を乾燥させる。以上によって、車両用内装部品２の製造工程が完了する。

従って、本実施の形態の加飾装置１Ｂを用いても、上記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態の加飾装置１Ｂでは、紫外線ランプ３７が設けられており、インクジェットヘッド１１から車両用内装部品２の上面４に塗布された紫外線硬化型のインクを迅速に硬化させることができる。そして、インクの硬化後に、インクジェットヘッド１１の液滴供給ノズル１７からクリア塗料の液滴が滴下されることにより、絵柄を保護するためのクリア塗料を部品表面４に迅速に塗布することができる。このようにすると、絵柄のインクが滲むことなく、クリアコート層を確実に形成することができる。さらに、本実施の形態の加飾装置１Ｂを用いれば、車両用内装部品２の上面４に絵柄やクリアコート層を迅速に形成できることに加え、側面５及び傾斜面５にメタリックの塗膜を迅速に形成することができる。またこの場合、側面５及び傾斜面５にメタリックの塗膜が形成されるため、部品表面４〜６の全体に絵柄を描画した場合とは異なる質感の車両用内装部品２を製造することができる。

なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記各実施の形態の加飾装置１，１Ａ，１Ｂでは、ロボット１４のアーム１４ａによってノズル先端と車両用内装部品２の表面（上面４、側面５及び傾斜面６）とのギャップが所定の間隔となるようギャップ調整を行っていたが、これに限定されるものではない。インクジェットヘッド１１やディスペンサ３１を鉛直方向に移動させる高さ調整装置を設けてもよい。図１２にはその具体例を示している。図１２の加飾装置１Ｃでは、ディスペンサ３１に高さ調整装置４０が設けられている。なお、図１２では図示していなが、加飾装置１Ｃは上記第２の実施の形態の加飾装置１Ａと同様にロボット１４を備えている。そして、姿勢変更ステップにおいて、ロボット１４により車両用内装部品２の姿勢を変更するのと同時に、高さ調整装置４０によってディスペンサ３１を鉛直方向（図１２ではＺ方向）に移動させる。この結果、ノズル先端と車両用内装部品２の表面４〜６とのギャップ調整が行われる。なお、加飾装置１Ｃにおいて、高さ調整装置４０とロボット１４との両方でノズル先端と部品表面とのギャップ調整を行うように構成してもよい。このようにしても、液滴供給ノズル３２から滴下された液滴Ｌ２を車両用内装部品２の表面４〜６に均一に塗布することができる。従って、加飾装置１Ｃを用いても、車両用内装部品２の表面４〜６に、塗布ムラがなく意匠性の高い装飾を加えることができる。

・上記各実施の形態の加飾装置１，１Ａ，１Ｂでは、滴下ステップにおいて液滴供給ノズル１７，３２から液滴Ｌ１，Ｌ２を滴下させるとともに、ロボット１４によって車両用内装部品２を水平方向に二次元的に移動させて、車両用内装部品２の表面４〜６に装飾を加えるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、ＸＹステージなどの移動装置にインクジェットヘッド１１やディスペンサ３１を搭載し、移動装置によってインクジェットヘッド１１やディスペンサ３１を水平方向に移動させるように構成してもよい。この場合、ロボット１４は、車両用内装部品２の姿勢変更とギャップ調整とを行う。そして、ロボット１４による車両用内装部品２の姿勢変更及びギャップ調整の後に、滴下ステップを行い、液滴供給ノズル１７，３２からインクや塗料の液滴Ｌ１，Ｌ２を滴下させるとともに、移動装置を駆動して各液滴供給ノズル１７，３２を水平方向に移動させる。なお、滴下ステップでのノズル移動時には、各液滴供給ノズル１７，３２の姿勢は変更せずにノズル先端を常に下方に向けた状態で、各液滴供給ノズル１７，３２を移動させる。このようにしても、車両用内装部品２の表面４〜６に液滴Ｌ１，Ｌ２を塗布して装飾を加えることができる。

・上記第３の実施の形態の加飾装置１Ｂにおいて、例えば、ロボット１４のアーム１４ａが短く、インクジェットヘッド１１及びディスペンサ３１間での車両用内装部品２の移動距離が十分に確保できない場合も考えられる。このような場合には、移動装置（図示略）にロボット１４を搭載し、インクジェットヘッド１１による液滴Ｌ１の塗布後、移動装置によってロボット１４を水平方向に移動させて、ディスペンサ３１の下方に車両用内装部品２を配置させるように構成してもよい。また、インクジェットヘッド１１を水平方向に移動させる移動装置とディスペンサ３１を水平方向に移動させる移動装置とを設け、これら移動装置によって、車両用内装部品２の上方にインクジェットヘッド１１やディスペンサ３１を配置させる構成としてもよい。

・上記第３の実施の形態の加飾装置１Ｂにおいて、インクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７から紫外線硬化型のインクやクリア塗料を塗布し、ディスペンサ３１の液滴供給ノズル３２からメタリック塗料を塗布するように構成していたが、これに限定されるものではない。例えば、加飾装置１Ｂにおいて、インクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７から紫外線硬化型のインクを塗布する構成とし、クリア塗料を塗布するための専用のインクジェットヘッド１１やディスペンサ３１を別途用意してもよい。さらに、加飾装置１Ｂにおいて、インクジェットヘッド１１の液滴供給ノズル１７とディスペンサ３１の液滴供給ノズル３２とで同じ塗料やインクを塗布するように構成してもよい。この場合、例えば車両用内装部品２の平坦面（上面４や側面５）に対してインクジェットヘッド１１の各液滴供給ノズル１７から液滴を塗布し、車両用内装部品２の曲面（傾斜面６）に対してディスペンサ３１の液滴供給ノズル３２から液滴を塗布してもよい。

・上記第２の実施の形態及び第３の実施の形態の加飾装置１Ａ，１Ｂでは、ディスペンサ３１に１つの液滴供給ノズル３２を設けていたが、複数の液滴供給ノズル３２を設けてもよい。またこの場合、各液滴供給ノズル３２からそれぞれ異なる色の塗料やインクを塗布するように構成してもよい。

・上記各実施の形態の加飾装置１，１Ａ，１Ｂは、部品表面４〜６の全面に絵柄を描画するものに限定されるものではなく、部品表面４〜６において部分的に絵柄を描画するようにしてもよい。具体的には、例えば上面４における外縁部のみにメタリック塗装を施したり、中央部のみに絵柄を描画したりしてもよい。

・上記各実施の形態の加飾装置１，１Ａ，１Ｂにおいて、レーザの照射点を走査して部品表面４〜６に絵柄を描くためのレーザ照射装置をさらに備えてもよい。レーザ照射装置は、例えば装置上部においてインクジェットヘッド１１やディスペンサ３１の隣接する位置に配置される。この加飾装置では、インクジェットヘッド１１やディスペンサ３１によって部品表面４〜６に塗膜を形成した後、ロボット１４によってレーザ照射装置の下方に車両用内装部品２を配置させる。そして、その配置と同時に、車両用内装部品２においてレーザ描画を加える表面（例えば上面４など）をレーザ照射装置に対向させるように車両用内装部品２の姿勢を変更させる。その後、レーザ照射装置からレーザを照射して、部品表面４に絵柄を描画する。このようにすれば、車両用内装部品２の上面４等に、塗料による絵柄に加えてレーザ描画による絵柄を付加することができ、車両用内装部品２の意匠性を高めることができる。さらに、塗装時の車両用内装部品２の姿勢変更とレーザ描画時の車両用内装部品２の姿勢変更とを同じロボット１４を利用して行うことができる。このため、姿勢変更装置を別々に設ける場合と比較して、装置コストを低く抑えることができる。

・上記各実施の形態の加飾装置１，１Ａ，１Ｂでは、ロボット１４によって車両用内装部品２の姿勢変更及びギャップ調整を行うものであったが、これに限定されるものではない。水平方向のＸ方向及びＹ方向と鉛直方向のＺ方向に移動可能な移動ステージを用い、車両用内装部品２の姿勢変更やギャップ調整を行うように加飾装置を構成してもよい。

・上記各実施の形態の加飾装置１，１Ａ，１Ｂでは、液滴供給ノズル１７，３２から一定量の液滴Ｌ１，Ｌ２を滴下するものであったが、部品表面の形状や絵柄のパターンに応じて液滴Ｌ１，Ｌ２の滴下量を調整するよう構成してもよい。またこの場合には、ロボット１４による車両用内装部品２の移動速度を液滴Ｌ１，Ｌ２の滴下量に応じて調整してもよい。このようにすると、車両用内装部品２の表面が複雑な形状である場合や絵柄パターンが複雑である場合にも、部品表面に絵柄を正確に描画することが可能となる。

・上記各実施の形態の加飾装置１，１Ａ，１Ｂでは、加飾部品としての車両用内装部品２の表面に装飾を加えるものであったが、これに限定されるものではなく、家電製品や家具などの部品の表面に装飾を加えるようにしてもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）手段４乃至７のいずれかにおいて、複数の前記液滴供給ノズルが設けられたインクジェットヘッドを備えることを特徴とする加飾部品の製造装置。

（２）手段４乃至７のいずれかにおいて、複数または１つの前記液滴供給ノズルが設けられたディスペンサを備えることを特徴とする加飾部品の製造装置。

（３）技術的思想（１）または（２）において、前記制御手段は、前記部品表面の形状または前記装飾の柄パターンに応じて、前記複数の液滴供給ノズルのうち前記液滴を滴下するノズルを選択し、選択した各ノズルから前記部品表面に液滴を塗布させることを特徴とする加飾部品の製造装置。

（４）手段４乃至７のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記部品表面の形状または前記装飾の柄パターンに応じて、前記液滴供給ノズルによる前記液滴の滴下量と前記姿勢変更手段による前記加飾部品の移動速度との少なくとも一方を制御することを特徴とする加飾部品の製造装置。

（５）手段４乃至７のいずれかにおいて、前記液滴は紫外線硬化型の塗料またはインクからなり、前記液滴供給ノズルの近傍に設けられ、前記部品表面に塗布された前記塗料またはインクに紫外線を照射するためのＵＶ照射手段を備えたことを特徴とする加飾部品の製造装置。

（６）手段４乃至７のいずれかにおいて、複数の前記液滴供給ノズルが設けられたインクジェットヘッドを備えるとともに、複数または１つの前記液滴供給ノズルが設けられたディスペンサを備え、前記インクジェットヘッドの液滴供給ノズルよりも前記ディスペンサの液滴供給ノズルの口径が大きいことを特徴とする加飾部品の製造装置。

（７）技術的思想（６）において、粘度が比較的高い高粘度塗料またはメタリック塗料を前記ディスペンサの前記液滴供給ノズルから塗布し、前記高粘度塗料またはメタリック塗料よりも粘度が低い低粘度塗料を前記インクジェットヘッドの前記液滴供給ノズルから塗布することを特徴とする加飾部品の製造装置。

（８）技術的思想（６）において、前記部品表面における平坦面に、前記インクジェットヘッドの前記液滴供給ノズルから前記液滴を塗布し、前記部品表面における曲面に、前記ディスペンサの前記液滴供給ノズルから前記液滴を塗布することを特徴とする加飾部品の製造装置。

（９）手段４乃至７のいずれかにおいて、レーザの照射点を走査して前記部品表面に絵柄を描くためのレーザ照射手段をさらに備え、前記姿勢変更手段が前記加飾部品の姿勢を変更させた後、前記レーザ照射手段が前記レーザを照射して前記部品表面に絵柄を描くようにしたことを特徴とする加飾部品の製造装置。

（１０）手段４乃至７のいずれかにおいて、前記液滴供給ノズルの位置を水平方向に二次元的に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする加飾部品の製造装置。

（１１）手段４乃至７のいずれかにおいて、前記装飾はカラーで描画される絵柄であり、前記液滴供給ノズルは、複数色の色毎に専用ノズルを有することを特徴とする加飾部品の製造装置。

（１２）手段４乃至７のいずれかにおいて、前記姿勢変更手段は、前記加飾部品を上下方向、左右方向及び回転方向に移動可能なロボットであることを特徴とする加飾部品の製造装置。

（１３）手段４乃至７のいずれかにおいて、前記加飾部品が車両用内装部品であることを特徴とする加飾部品の製造装置。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…加飾部品の製造装置としての加飾装置
２…加飾部品としての車両用内装部品
４…部品表面としての上面
５…部品表面としての側面
６…部品表面としての傾斜面
１４…姿勢変更手段としてのロボット
１７，３２…液滴供給ノズル
２１…制御手段としてのＣＰＵ
４０…高さ調整手段としての高さ調整装置
Ｌ１，Ｌ２…液滴

Claims (7)

1. 立体的な形状を有する加飾部品の部品表面に、液滴供給ノズルから液滴を滴下して装飾を加える加飾部品の製造方法であって、
   前記液滴供給ノズルと前記部品表面とが非接触の状態で、前記液滴の落下方向とその液滴が塗布される前記部品表面での法線方向とが一致するよう前記加飾部品の姿勢を変更する姿勢変更ステップと、
   前記加飾部品の姿勢を変更しながら、または前記姿勢を変更した後に、前記液滴供給ノズルから下方に液滴を滴下する滴下ステップと
   を含むことを特徴とする加飾部品の製造方法。
2. 前記姿勢変更ステップでは、前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップを一定の間隔に保ちつつ前記加飾部品の姿勢の変更することを特徴とする請求項１に記載の加飾部品の製造方法。
3. 複数の前記液滴供給ノズルが配列されており、
   前記滴下ステップでは、前記複数の液滴供給ノズルのうち、前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップが所定の範囲内である前記液滴供給ノズルから液滴を滴下する一方、前記ギャップが前記所定の範囲外である前記液滴供給ノズルからの液滴の滴下を停止することを特徴とする請求項１に記載の加飾部品の製造方法。
4. 立体的な形状を有する加飾部品の部品表面に、液滴を滴下して装飾を加える液滴供給ノズルと、
   前記液滴供給ノズルと前記部品表面とが非接触の状態で、前記液滴の落下方向とその液滴が塗布される前記部品表面での法線方向とが一致するよう前記加飾部品の姿勢を変更するための姿勢変更手段と、
   前記液滴供給ノズルにおける前記液滴の出力を制御するとともに、前記姿勢変更手段の駆動を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする加飾部品の製造装置。
5. 前記姿勢変更手段は、前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップを一定の間隔に保つための調整機能を有していることを特徴とする請求項４に記載の加飾部品の製造装置。
6. 前記液滴供給ノズルの先端と前記部品表面とのギャップを一定の間隔に保つために、前記液滴供給ノズルを鉛直方向に移動させる高さ調整手段を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の加飾部品の製造装置。
7. 前記姿勢変更手段は、前記加飾部品の姿勢を変更する機能に加えて、前記加飾部品の位置を水平方向に移動させる機能を有していることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の加飾部品の製造装置。

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