JP5545626B2 - 加飾部品の製造方法、部品の加飾方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの表面上に描画層を形成する加飾部品の製造方法、部品の加飾方法に関するものである。

自動車の内装部品などでは、デザイン性や品質を高めるために樹脂成形体（ワーク）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加飾方法としては、水圧転写が一般的に用いられている（例えば特許文献１参照）。水圧転写とは、水面上に転写フィルムを浮かべ、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。

また、他の加飾方法としては、樹脂成形体の表面上に複数の着色層からなる描画層を塗工して形成した後、レーザー照射によって着色層を選択的に除去して異なる色の着色層を露出させることにより、絵柄を形成して装飾を加える技術が考えられている。このようにした場合、水圧転写の際に生じていた絵柄の伸びや歪みを防止することができ、かつ、複雑な絵柄を正確に描画することができると考えられる。

特開昭５４−３３１１５号公報

ところが、上述した従来技術では、一般的に、絵柄の表面が平滑になることが多い。このため、絵柄の実物に近い立体感のある絵柄を表現することができず、外観品質を高めることができない。そこで、凹凸を形成した樹脂成形体の表面上に水圧転写を施す方法や、凹凸が形成された転写フィルムを樹脂成形体の表面上に転写する方法などを用いて、絵柄の立体感を出すことも考えられる。しかしながら、これらの方法では、加飾部品の製造コストが嵩んでしまうという問題がある。

また、描画層に欠損部分や余剰部分（皺など）が発生した場合や、描画層や描画層の保護層（クリアコート層）に埃などの異物が付着した場合には、外観品質が低下してしまう。この場合、製品の歩留まりが悪化して製造コストが嵩んでしまうという問題がある。

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、製造コストを抑えつつ、外観品質を高めることができる加飾部品の製造方法、及び、部品の加飾方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て、加飾部品を製造する方法であって、前記絵柄を示す絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記絵柄を加飾するレーザー被加工部を前記絵柄を基準とした所定位置に形成するレーザー照射工程とを行うとともに、前記描画層形成工程では、基材上に前記描画層を形成してなる転写フィルムを水面に浮かべた状態で、前記転写フィルムの上方から前記ワークを押し付けることにより、前記ワークの表面上に前記描画層を水圧で転写し、前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程を行い、前記データ変換工程では、前記撮像工程において生成された絵柄画像データを前記レーザー照射データに変換する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。

また請求項２に記載の発明は、ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て製造された部品を加飾する方法であって、前記絵柄を示す絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記絵柄を加飾するレーザー被加工部を前記絵柄を基準とした所定位置に形成するレーザー照射工程とを行うとともに、前記描画層形成工程では、基材上に前記描画層を形成してなる転写フィルムを水面に浮かべた状態で、前記転写フィルムの上方から前記ワークを押し付けることにより、前記ワークの表面上に前記描画層を水圧で転写し、前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程を行い、前記データ変換工程では、前記撮像工程において生成された絵柄画像データを前記レーザー照射データに変換することを特徴とする部品の加飾方法をその要旨とする。

従って、請求項１，２に記載の発明によれば、絵柄を示す絵柄画像データを変換して得られたレーザー照射データに基づいて、クリアコート層に対するレーザー照射を行うことにより、クリアコート層において絵柄を基準とした所定位置にレーザー被加工部が形成される。その結果、絵柄とレーザー被加工部とが一致した意匠となり、しかも、クリアコート層を介して絵柄を視認したときに、レーザー被加工部が存在する部分と存在しない部分とで絵柄の見え方が異なるようになる。これにより、加飾部品（または部品）に立体感のある絵柄を付与することができるため、加飾部品（または部品）の外観品質を高めることができる。また、例えばワークの表面に凹凸を形成する工程などを行わなくても、加飾部品（または部品）に立体感のある絵柄を付与できるため、加飾部品（または部品）の製造コストを抑えることができる。

また、上記請求項１，２に記載の発明によれば、実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データに基づいてレーザー照射を行うため、絵柄の伸びや歪みが生じやすい水圧転写を行う場合であっても、レーザー被加工部を絵柄に対して正確に一致させることができる。ゆえに、レーザー被加工部のズレに起因して絵柄が立体的に見えなくなるという問題を解消することができる。

なお、一般的な転写フィルムの基材は、水面に浮かべることにより吸水して溶解または膨潤するとともに、上方からワークを押し付けた際に、容易に延展してワークの形状に沿って変形する性質を有する。この基材の具体例としては、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）をはじめ、デキストリン、ゼラチン、にかわ、カゼイン、セラック、アラビアゴム、でん粉、蛋白、ポリアクリル酸アミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルメチルエーテル、メチルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体、酢酸ビニルとイタコン酸との共重合体、ポリビニルピロリドン、あるいはセルロース、アセチルセルロース、アセチルブチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体、アルギン酸ソーダなどの単独または混合樹脂等の水溶性または水膨潤性フィルムが用いられる。

描画層の形成材料としては、ポリエステルウレタン、アクリルウレタン、ポリカーボネートウレタン等の熱可塑性ウレタン系樹脂や、ポリメタクリル酸メチル、リメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂からなるバインダー用樹脂を含有する印刷インクが用いられる。

請求項３に記載の発明は、ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て、加飾部品を製造する方法であって、前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記描画層の欠損部分、余剰部分及び異物付着部分のうち、少なくとも１つの不良部分を検出する不良部分検出工程と、前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、前記不良部分が前記欠損部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、レーザー被加工部を前記クリアコート層において前記欠損部分と対応する位置に形成して前記欠損部分に存在すべき描画層を補うか、あるいは、前記不良部分が前記余剰部分または前記異物付着部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記描画層及び前記クリアコート層の少なくとも一方に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記余剰部分または前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程とを行う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。
請求項５に記載の発明は、ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て、加飾部品を製造する方法であって、前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記クリアコート層の異物付着部分を不良部分として検出する不良部分検出工程と、前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程とを行う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。

また請求項４に記載の発明は、ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て製造された部品を加飾する方法であって、前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記描画層の欠損部分、余剰部分及び異物付着部分のうち、少なくとも１つの不良部分を検出する不良部分検出工程と、前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、前記不良部分が前記欠損部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、レーザー被加工部を前記クリアコート層において前記欠損部分と対応する位置に形成して前記欠損部分に存在すべき描画層を補うか、あるいは、前記不良部分が前記余剰部分または前記異物付着部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記描画層及び前記クリアコート層の少なくとも一方に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記余剰部分または前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程とを行うことを特徴とする部品の加飾方法をその要旨とする。
請求項６に記載の発明は、ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て製造された部品を加飾する方法であって、前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記クリアコート層の異物付着部分を不良部分として検出する不良部分検出工程と、前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程とを行うことを特徴とする部品の加飾方法をその要旨とする。

従って、請求項３〜６に記載の発明によれば、描画層の欠損部分が検出された場合には、レーザー照射加工を行ってレーザー被加工部をクリアコート層において欠損部分と対応する位置に形成することにより、欠損部分に存在すべき描画層が補われる。また、描画層の余剰部分が検出されたり、描画層やクリアコート層の異物付着部分が検出されたりした場合であっても、描画層やクリアコート層に対するレーザー照射加工を行うことにより、余剰部分や異物付着部分が除去される。その結果、製造される加飾部品（または部品）の外観品質が高まるようになる。しかも、欠損部分に存在すべき描画層が補われたり、余剰部分や異物付着部分が除去されたりすることにより、製造される加飾部品（または部品）が不良品となりにくくなるため、加飾部品（または部品）の製造コストを抑えることができる。

以上詳述したように、請求項１〜６に記載の発明によると、製造コストを抑えつつ、外観品質を高めることができる。

本実施形態の自動車用加飾部品を示す斜視図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 表面加飾システムを示す概略構成図。 （ａ），（ｂ）は、欠損部分に存在すべき描画層を補う方法を示す説明図。 （ａ），（ｂ）は、描画層の余剰部分及び異物付着部分を除去する方法を示す説明図。 （ａ），（ｂ）は、クリアコート層の異物付着部分を除去する方法を示す説明図。 （ａ），（ｂ）は、クリアコート層の異物付着部分を除去する方法を示す説明図。 他の実施形態における自動車用加飾部品を示す断面図。 他の実施形態における自動車用加飾部品を示す断面図。

［第１実施形態］
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１，図２に示されるように、自動車用加飾部品１は、立体形状の樹脂成形体２（ワーク）を備えている。本実施形態の自動車用加飾部品１は、自動車のドアに設けられたアームレストの上面を覆う装飾パネルである。また、樹脂成形体２は、凸状湾曲面であるワーク表面３ａと、ワーク表面３ａの反対側に位置する凹状湾曲面であるワーク裏面３ｂとを有している。さらに、樹脂成形体２には、パワーウィンドウスイッチ（図示略）を取り付けるためのスイッチ取付孔６と、ドアロックスイッチ（図示略）を取り付けるためのスイッチ取付孔７とが設けられている。これらスイッチ取付孔６，７は、ワーク表面３ａ及びワーク裏面３ｂを貫通している。

そして、樹脂成形体２においてスイッチ取付孔６，７を除く表面（ワーク表面３ａ）上には、描画層１０が形成されている。図２に示されるように、本実施形態の描画層１０は、色合いが下層側ほど濃くなるように３色（下層側から順に、こげ茶色、茶色、うす茶色）の着色層１１，１２，１３を積層することによって形成されている。そして、描画層１０が選択的にかつ異なる深さで剥離されて着色層１１〜１３が部分的に露出することにより、木目模様の基絵柄を模した絵柄１６が描画される。

さらに、樹脂成形体２のワーク表面３ａの最上層には、各着色層１１〜１３を保護するためのクリアコート層１７が形成されている。そして、クリアコート層１７における絵柄１６を基準とした所定位置には、複数の溝部１５（レーザー被加工部）が形成されている。本実施形態の溝部１５は、着色層１３が存在していない部分の直上に配置されている。なお、溝部１５の深さは、クリアコート層１７の厚さよりも小さいため、溝部１５が描画層１０に達することはない。なお、各溝部１５は、木目模様において木の導管を示している。

次に、自動車用加飾部品１を製造するための表面加飾システム２０について説明する。

図３に示されるように、表面加飾システム２０は、水圧転写装置（図示略）、塗装装置２１、ＣＣＤカメラ２５（撮像手段）、レーザー照射装置２２及びワーク変位ロボット２３を備えている。水圧転写装置は、転写フィルム（図示略）を用いて樹脂成形体２に水圧転写を行う装置であり、処理水を溜めておく転写槽（図示略）を備えている。

また、塗装装置２１は、ロボットアーム２６と、ロボットアーム２６の先端に装着される塗装機２７とを備え、ロボットアーム２６を駆動することにより、塗装機２７から噴霧されるクリア塗料Ｐの吹付方向や吹付位置を変更するようになっている。塗装装置２１は、クリア塗料Ｐを噴霧することにより、樹脂成形体２のワーク表面３ａにクリアコート層１７を塗装する。

図３に示されるように、ＣＣＤカメラ２５は、固定テーブル５１にセットされた樹脂成形体２の上方に配置されている。ＣＣＤカメラ２５は、描画層１０に描画された実際の絵柄１６の画像を撮像するようになっている。そして、ＣＣＤカメラ２５は、撮像した実際の絵柄１６の画像に基づいて絵柄画像データを生成するようになっている。さらに、ＣＣＤカメラ２５は、生成した絵柄画像データを、撮像信号としてＣＰＵ４０に出力するようになっている。

また、レーザー照射装置２２は、レーザーＬを発生させるレーザー発生部３１と、レーザーＬを偏向させるレーザー偏向部３２と、レーザー発生部３１及びレーザー偏向部３２を制御するレーザー制御部３３とを備えている。レーザー偏向部３２は、レンズ３５と反射ミラー３６とを複合させてなる光学系であり、これらレンズ３５及び反射ミラー３６の位置を変更することにより、レーザーＬの照射位置や焦点位置を調整するようになっている。レーザー制御部３３は、レーザーＬの照射時間変調、照射強度変調、照射面積変調などの制御を行う。

図３に示されるように、ワーク変位ロボット２３は、ロボットアーム２９と、ロボットアーム２９の先端に設けられたワーク支持部３０とを備えている。ワーク支持部３０は、ワーク表面３ａに描画層１０及びクリアコート層１７が形成された樹脂成形体２を支持するようになっている。そして、ワーク変位ロボット２３は、ロボットアーム２９を駆動して樹脂成形体２の位置及び角度を変更することにより、クリアコート層１７に対するレーザーＬの照射位置や照射角度を変更するようになっている。

次に、表面加飾システム２０の電気的構成について説明する。

図３に示されるように、表面加飾システム２０は、システム全体を統括的に制御する制御装置２４を備えている。制御装置２４は、ＣＰＵ４０、メモリ４１及び入出力ポート４２等からなる周知のコンピュータにより構成されている。ＣＰＵ４０は、塗装装置２１、ＣＣＤカメラ２５、レーザー照射装置２２及びワーク変位ロボット２３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。

また、メモリ４１には、塗装装置２１の塗装条件（塗装時間、クリア塗料Ｐの噴霧量、クリアコート層１７の厚さなど）を示すデータや、レーザー照射装置２２のレーザー照射条件（レーザーＬの照射時間、レーザーＬの照射強度、レーザーＬのスポット径など）を示すデータがあらかじめ記憶されている。

次に、自動車用加飾部品１の製造方法を説明する。

まず、樹脂材料（例えばＡＢＳ樹脂）を用いて所定の立体形状に成形した樹脂成形体２を準備する。なお、樹脂成形体２は、作業者によって固定テーブル５１（図３参照）にセットされる。

次に、描画層形成工程を行い、樹脂成形体２のワーク表面３ａ上に描画層１０を形成する。具体的に言うと、描画層形成工程は、転写フィルム準備工程→活性化工程→転写工程→除去工程→乾燥工程の順序で実行される。

まず、転写フィルム準備工程では、水溶性または水膨潤性フィルムからなる基材（図示略）上に描画層１０（本実施形態では木目模様層）をグラビア印刷してなる転写フィルムを準備する。この時点で、転写フィルムの描画層１０は乾燥しておりドライインクの状態になっている。なお、転写フィルムに対する描画層１０の形成方法としては、グラビア印刷以外にスクリーン印刷などの周知の印刷法を使用することができる。

続く活性化工程では、描画層１０を印刷直後と同様の状態（付着性を有する状態）とするために、転写フィルムの描画層１０上に活性剤（図示略）を塗布し、描画層１０を溶解または膨潤させて活性化（流動化）させる。これにより、描画層１０は樹脂成形体２に付着しやすい状態になり接着力が付与される。なお、活性剤の塗布方法としては、スプレーコート、ロールコート、グラビアコート、カーテンコートなどの周知の方法が用いられる。

本実施形態の活性剤は、転写フィルム上に形成された描画層１０を溶解または膨潤させることのできる有機溶剤と、転写工程を効率的に進めるための粘度調整、及び、転写後の描画層１０を樹脂成形体２のワーク表面３ａに良好に付着させることが可能なバインダー樹脂とを含んでいる。さらに、活性剤には、活性剤の塗布により流動化した描画層１０が水面上で延展することを防止するための可塑剤や、転写後の乾燥工程において生じる描画層１０の塗膜割れを防止するための耐湿顔料などが必要に応じて配合される。

続く転写工程では、転写フィルムを描画層１０が上側となるように（即ち、基材が下方を向くように）して、処理水の水面に転写フィルムを浮かべる。そして、転写フィルムを水面に浮かべた状態で、その転写フィルムの上方から樹脂成形体２を押し付け、樹脂成形体２のワーク表面３ａ上に描画層１０を水圧で転写する。

続く除去工程では、樹脂成形体２のワーク表面３ａをシャワー洗浄することで、不要となった基材を除去する。このシャワー洗浄の水温としては２５℃〜５０℃程度であり、基材の材質に応じた適切な温度が設定される。また、洗浄時間は５分〜１０分程度である。そして、乾燥工程では、樹脂成形体２に付着した水分や溶剤を乾燥させることにより、樹脂成形体２のワーク表面３ａ上に描画層１０が形成される。

描画層形成工程後、クリアコート層形成工程を行い、樹脂成形体２のワーク表面３ａに対して描画層１０を保護するクリアコート層１７を形成する。詳述すると、ＣＰＵ４０は、駆動信号を生成し、生成した駆動信号を塗装装置２１に出力する。そして、塗装装置２１は、ＣＰＵ４０から出力された駆動信号に基づいて、塗装機２７によるクリアコート層１７の塗装を開始させる。具体的に言うと、樹脂成形体２のワーク表面３ａ上に、塗装機２７を用いてクリア塗料Ｐを塗装することでクリアコート層１７を形成する。

続く撮像工程において、ＣＰＵ４０は、駆動信号を生成し、生成した駆動信号をＣＣＤカメラ２５に出力する。そして、ＣＣＤカメラ２５は、ＣＰＵ４０から出力された駆動信号に基づいて、描画層１０に描画された実際の絵柄１６の画像を撮像する。さらに、ＣＣＤカメラ２５は、撮像した実際の絵柄１６の画像に基づいて、絵柄１６を示す絵柄画像データを生成する。なお、絵柄画像データは描画領域を有し、描画領域には、複数の描画ドットが散点的（本実施形態では格子状）に形成されている。その後、ＣＣＤカメラ２５は、得た絵柄画像データを撮像信号としてＣＰＵ４０に出力する。

続くデータ変換工程において、ＣＰＵ４０は、ＣＣＤカメラ２５から出力された撮像信号が示す絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換する。次に、データ記憶工程において、ＣＰＵ４０は、変換したレーザー照射データをメモリ４１に記憶する。さらに、パラメータ設定工程において、ＣＰＵ４０は、レーザー照射に用いられるレーザー照射パラメータ（レーザーＬの照射位置、焦点位置、照射角度、照射面積、照射時間、照射強度など）を設定する。

その後、レーザー照射工程を行い、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されているレーザー照射データに基づいてクリアコート層１７に対するレーザー照射を行うことにより、絵柄１６を加飾する溝部１５を絵柄１６を基準とした所定位置に形成する。具体的に言うと、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されているレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいて駆動信号を生成し、生成した駆動信号をレーザー照射装置２２に出力する。レーザー照射装置２２は、ＣＰＵ４０から出力された駆動信号に基づいて、樹脂成形体２のワーク表面３ａに形成されたクリアコート層１７にレーザーＬ（図３参照）を照射する。なお、レーザー照射装置２２のレーザー制御部３３は、レーザー発生部３１からレーザーＬを照射させ、絵柄１６のパターンに応じてレーザー偏向部３２を制御する。この制御により、レーザーＬの照射位置や焦点位置を変更してクリアコート層１７を昇華または脆化させることで、描画層１０を除去せずに、絵柄１６のパターンに応じてクリアコート層１７のみを選択的に除去する。その結果、クリアコート層１７が剥離され、溝部１５が絵柄１６を基準とした所定位置に形成される。

またレーザー照射工程において、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されているレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいて駆動信号を生成し、生成した駆動信号をワーク変位ロボット２３に出力する。ワーク変位ロボット２３は、ＣＰＵ４０から出力された駆動信号に基づき、ロボットアーム２９を駆動してワーク支持部３０に支持されたワーク（樹脂成形体２）の位置及び角度を変更することにより、クリアコート層１７に対するレーザーＬの照射位置や照射角度を変更する。以上の工程を経て自動車用加飾部品１が製造される。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の自動車用加飾部品１の製造方法では、絵柄１６を示す絵柄画像データを変換して得られたレーザー照射データに基づいて、クリアコート層１７に対するレーザー照射を行うことにより、クリアコート層１７において絵柄１６を基準とした所定位置に溝部１５が形成される。その結果、絵柄１６と溝部１５とが一致した意匠となり、しかも、クリアコート層１７を介して絵柄１６を視認したときに、溝部１５が存在する部分と存在しない部分とで絵柄１６の見え方が異なるようになる。これにより、自動車用加飾部品１に立体感のある絵柄１６を付与することができるため、自動車用加飾部品１の外観品質を高めることができる。

また、例えば、凹凸を形成した樹脂成形体２のワーク表面３ａ上に水圧転写を施す方法や、凹凸が形成された転写フィルムを樹脂成形体２のワーク表面３ａ上に転写する方法などを用いなくても、自動車用加飾部品１に立体感のある絵柄１６を付与できるため、自動車用加飾部品１の製造コストを抑えることができる。

（２）本実施形態では、レーザー照射工程においてクリアコート層１７に複数の溝部１５を形成することにより、溝部１５を通過する光の向きが変化するため、クリアコート層１７を介して視認される描画層１０の明暗及び色調が変化する。即ち、クリアコート層１７は、光を屈折、回折、干渉させる分光器としての機能を有するようになる。即ち、描画層１０を３色の着色層１１〜１３によって形成することに加えて、クリアコート層１７に複数の溝部１５を形成することにより、描画層１０の明暗及び色調が変化して見える視覚的効果を期待することができる。

（３）本実施形態の自動車用加飾部品１では、描画層１０がクリアコート層１７によって完全に保護され、しかも、クリアコート層１７に溝部１５を形成したとしても、描画層１０が露出することはないため、自動車用加飾部品１の外観品質を長期間にわたって保つことができる。

［第２実施形態］
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図面に基づき説明する。ここでは第１実施形態と相違する部分を中心に説明し、共通する部分については同じ部材番号を付す代わりに説明を省略する。

本実施形態では、クリアコート層１７に対するレーザー照射を不良部分の補正に用いている点が上記第１実施形態とは異なっている。具体的に言うと、描画層形成工程後かつクリアコート層形成工程前に、撮像工程を実行する。撮像工程において、ＣＣＤカメラ２５は、描画層１０に描画された実際の絵柄１６を示す絵柄画像データを、撮像信号としてＣＰＵ４０に出力する。

そして、撮像工程後、不良部分検出工程を実行する。不良部分検出工程において、ＣＰＵ４０は、ＣＣＤカメラ２５から出力された撮像信号が示す絵柄画像データに基づいて、描画層１０の欠損部分６１（図４（ａ），（ｂ）参照）、余剰部分６２（図５（ａ）参照）及び異物付着部分６３（図５（ａ）参照）のうち、少なくとも１つの不良部分を検出する。具体的に言うと、ＣＰＵ４０は、絵柄画像データと、メモリ４１に記憶されている基絵柄を示す基絵柄データとが一致するか否かを判定する。そして、ＣＰＵ４０は、絵柄画像データと基絵柄データとが一致しない場合に、不良部分が存在すると判定するとともに、存在する不良部分が何であるかを判定する。ここで、欠損部分６１とは、着色層１３が本来存在すべきであるにもかかわらず、着色層１３が欠けている部分をいう。また、余剰部分６２とは、水圧転写時に着色層１３に皺が生じた部分をいう。さらに、異物付着部分６３とは、描画層１０（本実施形態では着色層１２）上において埃が付着している部分をいう。なお、不良部分検出工程において不良部分が検出された場合、ＣＰＵ４０は、絵柄画像データをレーザー照射データに変換するデータ変換工程を実行する。

そして、不良部分が欠損部分６１であると判定された場合、ＣＰＵ４０は、クリアコート層形成工程後にレーザー照射工程を行う。具体的に言うと、ＣＰＵ４０は、レーザー照射データに基づいてクリアコート層１７に対するレーザー照射を行うことにより、溝部１５ａをクリアコート層１７において欠損部分６１の直上に形成して欠損部分６１に存在すべき着色層１３を補う（図４（ｂ）参照）。即ち、溝部１５ａが影になる部分であるため、クリアコート層１７を介して描画層１０を視認したときに、溝部１５ａの直下に位置する欠損部分６１に着色層１３が存在しているかのように見える視覚的効果が得られる。

一方、不良部分が余剰部分６２や異物付着部分６３であると判定された場合、ＣＰＵ４０は、クリアコート層形成工程前にレーザー照射工程を行う。具体的に言うと、ＣＰＵ４０は、レーザー照射データに基づいて描画層１０に対するレーザー照射を行うことにより、余剰部分６２や異物付着部分６３を除去する（図５（ｂ）の破線部分参照）。

また本実施形態では、クリアコート層形成工程後に、撮像工程、不良部分検出工程、データ変換工程及びレーザー照射工程を再度実行する。不良部分検出工程において、ＣＰＵ４０は、ＣＣＤカメラ２５から出力された撮像信号が示す絵柄画像データに基づいて、クリアコート層１７の異物付着部分６４（図６（ａ），図７（ａ）参照）を不良部分として検出する。具体的に言うと、ＣＰＵ４０は、絵柄画像データと、メモリ４１に記憶されている基絵柄データとが一致するか否かを判定し、絵柄画像データと基絵柄データとが一致しない場合に、不良部分が存在すると判定する。ここで、異物付着部分６４とは、クリアコート層１７上またはクリアコート層１７内において埃が付着している部分をいう。

そして、不良部分が存在すると判定された場合、ＣＰＵ４０は、レーザー照射工程を行う。具体的に言うと、異物付着部分６４がクリアコート層１７上において埃が付着している部分である場合、ＣＰＵ４０は、レーザー照射データに基づいてクリアコート層１７に対するレーザー照射を行うことにより、異物付着部分６４を完全に除去する（図６（ｂ）の破線部分参照）。一方、異物付着部分６４がクリアコート層１７内において埃が付着している部分である場合、ＣＰＵ４０は、レーザー照射データに基づいてクリアコート層１７に対するレーザー照射を行うことにより、異物付着部分６４の一部を除去する（図７（ｂ）の破線部分参照）。この場合、クリアコート層１７の表面が平滑になり、クリアコート層１７内に存在する異物付着部分６４の残りの部分が目立たなくなる。

従って本実施形態によれば、描画層１０の欠損部分６１が検出された場合には、レーザー照射加工を行って溝部１５ａをクリアコート層１７において欠損部分６１と対応する位置に形成することにより、欠損部分６１に存在すべき描画層１０が補われる。また、描画層１０の余剰部分６２が検出されたり、描画層１０やクリアコート層１７の異物付着部分６３，６４が検出されたりした場合であっても、描画層１０やクリアコート層１７に対するレーザー照射加工を行うことにより、余剰部分６２や異物付着部分６３，６４が除去される。その結果、製造される自動車用加飾部品１の外観品質が高まるようになる。しかも、欠損部分６１に存在すべき描画層１０が補われたり、余剰部分６２や異物付着部分６３，６４が除去されたりすることにより、製造される自動車用加飾部品１が不良品となりにくくなるため、自動車用加飾部品１の製造コストを抑えることができる。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記第１実施形態に対して上記第２実施形態の内容を含ませるようにしてもよい。具体的に言うと、上記第１実施形態において、欠損部分６１、余剰部分６２及び異物付着部分６３，６４のうち少なくとも１つの不良部分を検出する制御や、欠損部分６１に存在すべき着色層１３を補う制御や、余剰部分６２や異物付着部分６３，６４を除去する制御を行ってもよい。

・上記第１実施形態の自動車用加飾部品１は、こげ茶色、茶色、うす茶色の３色の着色層１１〜１３と、１種類の溝部１５とで絵柄１６を表現するものであったが、着色層１１〜１３の色及び層数や溝部１５の種類は、基絵柄に応じて適宜変更することができる。なお、着色層１１〜１３としては、ソリッド塗料を塗工して形成されたものや、メタリック調の光沢を有する顔料（メタリック顔料やパール顔料など）を含ませた塗料を塗工して形成されたものなどを挙げることができる。また、基絵柄としては、木目模様の絵柄以外に、炭素繊維織物を示す模様の絵柄や、ヘアライン加工が施されたアルミパネルを示す模様の絵柄などを挙げることができる。

・上記実施形態の描画層形成工程では、転写フィルムを水面に浮かべた状態で、転写フィルムの上方から樹脂成形体２を押し付けることにより、樹脂成形体２のワーク表面３ａ上に描画層１０を水圧で転写していた。しかし、描画層形成工程において、塗装機２７を用いて塗料を塗装することにより、描画層１０を形成してもよい。このようにすると、水圧転写のような絵柄１６の伸びや歪みが生じることがなく、複雑な木目模様の絵柄１６を正確に描画することができる。また、水圧転写に用いられる転写フィルムが不要になるため、製造コストを抑えることができる。

・上記第１実施形態では、着色層１３が存在していない部分の直上に溝部１５が配置されていた。しかし図８に示されるように、着色層１３が存在している部分の直上に溝部６５などのレーザー被加工部を配置してもよい。

・上記実施形態のレーザー被加工部は、木目模様において木の導管を示す溝部１５，１５ａであったが、ドット状の凹部をレーザー被加工部として用いてもよい。なお、レーザー被加工部は溝部１５，１５ａや凹部に限られる訳ではなく、レーザー照射を行った結果、クリアコート層１７において状態が変化した部分、例えば、焦げて変色した変色部６６（図９参照）や、表面粗さが異なる部分などをレーザー被加工部としてもよい。

・上記実施形態は、自動車用加飾部品１をドアのアームレストに具体化するものであったが、これ以外に、コンソールボックス、インストルメントパネルなどの部品に具体化してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施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）ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層が形成されるとともに、前記描画層を保護するクリアコート層が形成された加飾部品であって、前記描画層は、基材上に前記描画層を形成してなる転写フィルムを水面に浮かべた状態で、前記転写フィルムの上方から前記ワークを押し付けることにより、前記ワークの表面上に水圧で転写されたものであり、前記クリアコート層に、前記絵柄を加飾するレーザー被加工部が前記絵柄を基準とした所定位置に形成されていることを特徴とする加飾部品。

（２）ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層が形成されるとともに、前記描画層を保護するクリアコート層が形成された部品を加飾するシステムであって、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像手段と、前記撮像手段によって生成された絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換手段と、前記データ変換手段によって変換されたレーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記絵柄を加飾するレーザー被加工部を前記絵柄を基準とした所定位置に形成するレーザー照射装置とを備えることを特徴とする表面加飾システム。

１…加飾部品及び部品としての自動車用加飾部品
２…ワークとしての樹脂成形体
３…ワークの表面としてのワーク表面
１０…描画層
１５，１５ａ，６５…レーザー被加工部としての溝部
１６…絵柄
１７…クリアコート層
６１…不良部分としての描画層の欠損部分
６２…不良部分としての描画層の余剰部分
６３…不良部分としての描画層の異物付着部分
６４…不良部分としてのクリアコート層の異物付着部分
６６…レーザー被加工部としての変色部

Claims (6)

1. ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て、加飾部品を製造する方法であって、
   前記絵柄を示す絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、
   前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記絵柄を加飾するレーザー被加工部を前記絵柄を基準とした所定位置に形成するレーザー照射工程と
   を行うとともに、
   前記描画層形成工程では、基材上に前記描画層を形成してなる転写フィルムを水面に浮かべた状態で、前記転写フィルムの上方から前記ワークを押し付けることにより、前記ワークの表面上に前記描画層を水圧で転写し、
   前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程を行い、
   前記データ変換工程では、前記撮像工程において生成された絵柄画像データを前記レーザー照射データに変換する
   ことを特徴とする加飾部品の製造方法。
2. ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て製造された部品を加飾する方法であって、
   前記絵柄を示す絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、
   前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記絵柄を加飾するレーザー被加工部を前記絵柄を基準とした所定位置に形成するレーザー照射工程と
   を行うとともに、
   前記描画層形成工程では、基材上に前記描画層を形成してなる転写フィルムを水面に浮かべた状態で、前記転写フィルムの上方から前記ワークを押し付けることにより、前記ワークの表面上に前記描画層を水圧で転写し、
   前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程を行い、
   前記データ変換工程では、前記撮像工程において生成された絵柄画像データを前記レーザー照射データに変換する
   ことを特徴とする部品の加飾方法。
3. ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て、加飾部品を製造する方法であって、
   前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、
   前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記描画層の欠損部分、余剰部分及び異物付着部分のうち、少なくとも１つの不良部分を検出する不良部分検出工程と、
   前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、
   前記不良部分が前記欠損部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、レーザー被加工部を前記クリアコート層において前記欠損部分と対応する位置に形成して前記欠損部分に存在すべき描画層を補うか、あるいは、前記不良部分が前記余剰部分または前記異物付着部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記描画層及び前記クリアコート層の少なくとも一方に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記余剰部分または前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程と
   を行うことを特徴とする加飾部品の製造方法。
4. ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て製造された部品を加飾する方法であって、
   前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程の前または後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、
   前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記描画層の欠損部分、余剰部分及び異物付着部分のうち、少なくとも１つの不良部分を検出する不良部分検出工程と、
   前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、
   前記不良部分が前記欠損部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、レーザー被加工部を前記クリアコート層において前記欠損部分と対応する位置に形成して前記欠損部分に存在すべき描画層を補うか、あるいは、前記不良部分が前記余剰部分または前記異物付着部分である場合に、前記レーザー照射データに基づいて前記描画層及び前記クリアコート層の少なくとも一方に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記余剰部分または前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程と
   を行うことを特徴とする部品の加飾方法。
5. ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て、加飾部品を製造する方法であって、
   前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、
   前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記クリアコート層の異物付着部分を不良部分として検出する不良部分検出工程と、
   前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、
   前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程と
   を行うことを特徴とする加飾部品の製造方法。
6. ワークの表面上に、基絵柄を模した絵柄が描画された描画層を形成する描画層形成工程と、前記描画層形成工程後に前記描画層を保護するクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを経て製造された部品を加飾する方法であって、
   前記描画層形成工程後かつ前記クリアコート層形成工程後に実行され、前記描画層に描画された実際の絵柄の画像を撮像するとともに、前記実際の絵柄の画像を撮像して得た絵柄画像データを生成する撮像工程と、
   前記撮像工程において生成された絵柄画像データに基づいて、前記クリアコート層の異物付着部分を不良部分として検出する不良部分検出工程と、
   前記不良部分が検出された場合に、前記絵柄画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換するデータ変換工程と、
   前記レーザー照射データに基づいて前記クリアコート層に対する前記レーザー照射を行うことにより、前記異物付着部分を除去するレーザー照射工程と
   を行うことを特徴とする部品の加飾方法。

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