特開 2024-92140 塗装システムおよび塗装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092140

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】塗装システムおよび塗装方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20240701BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20240701BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20240701BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20240701BHJP

   B05B 12/00 20180101ALI20240701BHJP

   B05C 9/12 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

B05C11/10

B05D1/26 Z

B05D3/00 D

B05C5/00 101

B05B12/00 A

B05C9/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207858

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】一ノ渡 潤

(72)【発明者】

【氏名】前田 崇秀

【テーマコード（参考）】

4D075

4F035

4F041

4F042

【Ｆターム（参考）】

4D075AA37

4D075AC06

4D075AC09

4D075AC88

4D075AC91

4D075DA23

4D075DC12

4D075EA05

4F035AA03

4F035BA03

4F035BA06

4F035BA15

4F035BA22

4F035BB03

4F035BB04

4F035BB06

4F035BB32

4F035BC03

4F041AA07

4F041AB01

4F041BA01

4F041BA10

4F041BA13

4F041BA22

4F041BA38

4F041BA60

4F042AA09

4F042AB00

4F042BA08

4F042BA12

4F042BA27

4F042CB08

4F042CC04

4F042CC08

4F042DF16

4F042DH09

4F042ED03

(57)【要約】

【課題】全体の塗装時間を短縮することが可能な塗装システムを提供する。
【解決手段】
塗装データに基づいて塗装物の塗装領域に液滴を吐出する複数のノズルを有したヘッドと、前記塗装データに基づいて前記塗装物と前記ヘッドとを相対移動させる移動手段と、を備える塗装システムであって、前記塗装領域の塗装の進行とともに、前記複数のノズルのうち前記塗装領域に前記液滴を吐出するノズル数を漸次増加または漸次減少するように、前記ヘッドおよび前記移動手段を制御する制御手段を備える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗装データに基づいて塗装物の塗装領域に液滴を吐出する複数のノズルを有したヘッドと、
前記塗装データに基づいて前記塗装物と前記ヘッドとを相対移動させる移動手段と、を備える塗装システムであって、
前記塗装領域の塗装の進行とともに、前記複数のノズルのうち前記塗装領域に前記液滴を吐出するノズル数を漸次増加または漸次減少するように、前記ヘッドおよび前記移動手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする塗装システム。

【請求項2】

前記制御手段は、前記ノズル数を漸次増加させた後、前記ノズル数を漸次減少させることを特徴とする請求項１記載の塗装システム。

【請求項3】

前記ヘッドは、前記塗装領域の塗装の開始に先立ち洗浄されたヘッドであることを特徴とする請求項１記載の塗装システム。

【請求項4】

前記塗装物の前記塗装領域を仮想境界線によって第一塗装領域と第二塗装領域とに分割するとともに、前記第一塗装領域で見た前記仮想境界線を塗装終了境界線と定義し、前記第二塗装領域で見た前記仮想境界線を塗装開始境界線と定義したとき、
前記第一塗装領域から前記第二塗装領域に連続して塗装を実行する場合の、前記第一塗装領域内での前記相対移動の方向は、前記塗装終了境界線に対してほぼ平行とし、
前記第一塗装領域から前記第二塗装領域に連続して塗装を実行する場合の、前記第二塗装領域内での前記相対移動の方向は、前記塗装開始境界線に対してほぼ平行とする
ことを特徴とする請求項１記載の塗装システム。

【請求項5】

前記塗装領域は、前記塗装物の塗装対象範囲を複数に区分けしたうちの１つであることを特徴とする請求項１または４記載の塗装システム。

【請求項6】

前記第一塗装領域と前記第二塗装領域は同一部品に存在することを特徴とする請求項４記載の塗装システム。

【請求項7】

前記第一塗装領域は第一の部品に存在し、
前記第二塗装領域は前記第一の部品とは異なる第二の部品に存在し、
前記仮想境界線は前記第一の部品と前記第二の部品との接合部をなすとき、
前記接合部を塗装しない場合の、前記第一塗装領域内での前記相対移動の方向および前記第二塗装領域内での前記相対移動の方向は、前記接合部に対してほぼ平行とすることを特徴とする請求項４記載の塗装システム。

【請求項8】

前記塗装物は車体であり、前記第一の部品はルーフパネルであり、前記第二の部品はサイドパネルであることを特徴とする請求項７記載の塗装システム。

【請求項9】

前記複数のノズルが二次元配置されていることを特徴とする請求項１記載の塗装システム。

【請求項10】

塗装データに基づいて塗装物の塗装領域に液滴を吐出する複数のノズルを有したヘッドと、
前記塗装データに基づいて前記塗装物と前記ヘッドとを相対移動させる移動手段と、を備える塗装システムの塗装方法であって、
前記複数のノズルのうち前記塗装領域に前記液滴を吐出するノズル数を漸次増加または漸次減少させながら前記塗装領域を塗装することを特徴とする塗装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装システムおよび塗装方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ワーク（塗装物）の曲面に塗料を塗布する際は、複数のノズルのうち、ノズルとワークの表面との距離が一定の範囲であるノズルのみを選定し、選定されたノズルのみから塗料を吐出させる印刷装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０８８１０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のような構成の場合、選定されなかったノズルに対しては、それまで吐出していた塗料をノズル内に付着させたまま放置してしまうと塗料が乾いてノズルを詰まらせるため、空吐出を実施し、ノズル内の塗料を吐き出させる必要がある。一方で、空吐出時にノズルから吐出された塗料が塗装物に飛散しないようにするため、空吐出で吐出された塗料を収容する収容部（空吐出受け）は、塗装物から十分離れた位置に設置される。そのため、塗装物および空吐出受け間のノズル（ヘッド）の往復移動に時間がかかり、塗装開始から塗装終了までの全体の塗装時間が長くなるという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、塗装データに基づいて塗装物の塗装領域に液滴を吐出する複数のノズルを有したヘッドと、前記塗装データに基づいて前記塗装物と前記ヘッドとを相対移動させる移動手段と、を備える塗装システムであって、前記塗装領域の塗装の進行とともに、前記複数のノズルのうち前記塗装領域に前記液滴を吐出するノズル数を漸次増加または漸次減少するように、前記ヘッドおよび前記移動手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、全体の塗装時間を短縮することが可能な塗装システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る塗装システムの一例を示す概略構成図。

【図2】実施形態に係る塗装システムの一例を示す概略構成図。

【図3】ヘッドの概略構成を説明する図。

【図4】ノズル汚れの様子を説明する図。

【図5】ノズル洗浄を説明する図。

【図6】塗装システムの機能構成の一例を示す図。

【図7】制御装置のハードウエア構成の一例を示す説明図。

【図8】塗装物の一例を示す説明図。

【図9】比較例の塗装軌跡を説明する図。

【図10】比較例の塗装軌跡におけるノズル数の変遷を示す説明図。

【図11】実施形態の塗装軌跡を説明する図。

【図12】実施形態の塗装軌跡におけるノズル数の変遷を示す説明図。

【図13】塗装工程の比較図。

【図14】ヘッドの変形例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら発明を実施するための形態を説明する。図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0009】

＜塗装システムの概要＞
はじめに図１および図２を用いて塗装システムの概要について説明する。図１および図２は、実施形態に係る塗装システムの一例を示す概略構成図である。図１および図２には、自動車の車体を塗装する塗装ロボットを含む塗装システムが例示されている。

【0010】

塗装システム１００００において、塗装物の一例である車体Ｕの右側には塗装ロボット１０００Ａが設置され、車体Ｕの左側には塗装ロボット１０００Ｂが設置されている。例えば、塗装ロボット１０００Ａは車体Ｕの外板全体のうち右側半分を塗装し、塗装ロボット１０００Ｂは車体Ｕの外板全体のうち左側半分を塗装する。以降、塗装ロボット１０００Ａと塗装ロボット１０００Ｂを総称して説明する場合は「塗装ロボット１０００」という。

【0011】

塗装ロボット１０００は、例えば多関節ロボットであり、ベース１００１、ベース１００１と連結した第１アーム１００２、第１アーム１００２と連結した第２アーム１００３、および第２アーム１００３と連結したエンドエフェクタ１００４を備える。また、塗装ロボット１０００は、ベース１００１と第１アーム１００２とを連結する第１ジョイント１００５、第１アーム１００２と第２アーム１００３とを連結する第２ジョイント１００６、および第２アーム１００３とエンドエフェクタ１００４とを連結する第３ジョイント１００７を備える。

【0012】

ベース１００１は、Ｚ軸と平行な軸を回転軸にして矢印ａ方向に旋回可能である。また、ベース１００１は、第１アーム１００２が水平軸（Ｘ－Ｙ平面と平行な軸）を回転軸にして矢印ｂ方向に回動可能となるように、第１ジョイント１００５を介して第１アーム１００２の一端部を支持している。第１アーム１００２の他端部は、第２アーム１００３が水平軸（Ｘ－Ｙ平面と平行な軸）を回転軸にして矢印ｃ方向に回動可能となるように、第２ジョイント１００６を介して第２アーム１００３の一端部に接続されている。

【0013】

第２アーム１００３は、矢印ｃ方向の回転軸と直交する軸も備え、この直交する軸を回転軸にして第２ジョイント１００６に対し矢印ｄ方向の回転も可能である。第２アーム１００３の他端部は、エンドエフェクタ１００４が水平軸（Ｘ－Ｙ平面と平行な軸）を回転軸にして矢印ｅ方向に回動可能となるように、第３ジョイント１００７を介してエンドエフェクタ１００４を支持している。エンドエフェクタ１００４は、矢印ｅ方向の回転軸と直交する軸も備え、この直交する軸を回転軸にして第３ジョイント１００７に対し矢印ｆ方向の回転も可能である。

【0014】

上記構成の塗装ロボット１０００は、車体Ｕに対してエンドエフェクタ１００４を自由に動かし、エンドエフェクタ１００４に取り付けられたヘッド１００を車体Ｕの塗装を施す位置に正確に配置することができる。ヘッド１００は、塗装位置に配置されると車体Ｕに向けて液体の一例である塗料を吐出し、車体Ｕを塗装する。ここで、塗装ロボット１０００は移動手段の一例である。

【0015】

塗装システム１００００は、図２に示されるように塗装ロボット１０００が届く範囲内に維持ステーション２０００を備える。維持ステーション２０００は、維持・洗浄部２００１を備え、塗装終了時または塗装時間が規定の時間を経過した時、ヘッド１００は塗装ロボット１０００によって維持・洗浄部２００１に移される。

【0016】

維持・洗浄部２００１には、例えば、ヘッド１００のノズル面に対して拭き取り清掃を実行する清掃機構、ヘッド１００に対して空吐出を実行させた際にノズルから吐出された塗料を受けるための収容部（空吐出受け）等の維持装置が備えられている。また、維持・洗浄部２００１には、ヘッド１００のノズル面に対して洗浄液や洗浄エアを吹き付けてノズル面を洗浄する洗浄装置が備えられている。

【0017】

なお、本実施形態において塗装システム１００００は、車体Ｕの両側に塗装ロボット１０００を１台ずつ設置した構成としたが、これに限るものではない。塗装ロボットの数は、車体Ｕの塗装面積、作業効率等を踏まえて適宜決めてよく、塗装ロボットは塗装システム１００００内に１台であってもよいし、３台以上であってもよい。

【0018】

また、塗装ロボット１０００が複数台の場合、維持ステーション２０００は、複数の塗装ロボットで共用にしてもよいし、塗装ロボット毎に設置してもよい。維持ステーション２０００は、上述の空吐出によってノズルから吐出された塗料や、ノズル面洗浄時の洗浄液などが車体Ｕに付着しないよう、車体Ｕから離れた位置に設置される。

【0019】

なお、塗装物は自動車の車体に限るものではなく、航空機の機体、船舶の船体、鉄道車両の車体等、自動車以外の乗り物であってもよい。また、塗装ロボットは、定置型のロボットに限るものではなく、例えば、遠隔操作や自律走行によって移動が可能なロボットであってもよい。その場合の移動型ロボットは、地上を移動するものに限らず、壁面の登り降りが可能なクライミングロボット、あるいはドローンに代表される飛行が可能な無人飛行機を含む。移動型ロボットの場合、塗装物は乗り物に限らず、道路や建物も塗装物の対象となり、道路の路面標示（横断歩道、停止線、速度表示等）の塗装や、建物の外壁塗装等に対応することが可能になる。

【0020】

＜ヘッドの構成＞
次に、図３を用いてヘッドの構成について説明する。図３は、ヘッドの概略構成を説明する図であり、図３（ａ）はノズルを閉じた状態を示す要部概略図、図３（ｂ）はノズルを開いた状態を示す要部概略図である。

【0021】

塗装ロボット１０００のエンドエフェクタ１００４には、複数のノズルを備えたヘッドを搭載するが、図３にはヘッド最小単位（１ノズル）の構成が図示されている。

【0022】

ヘッド１００は、中空状に形成されたハウジング１１０と、ハウジング１１０の一端部に設けられたノズル板１０１を備える。ノズル板１０１は、塗料を吐出するノズル１０２が形成された板状の部材である。

【0023】

ハウジング１１０は、ノズル１０２に近い側面に、塗料が供給される供給口１１３を備える。供給口１１３に供給された塗料は、ハウジング１１０内の液室１１４へ送られる。液室１１４は、概略としてノズル板１０１と、ハウジング１１０内に設けた封止部材１３５との間の空間によって形成される。

【0024】

封止部材１３５は、例えばゴム等の弾性体からなる。本実施形態では、封止部材１３５としてゴム製のＯリングが用いられ、ハウジング１１０の内面と、液室１１４内に配置したニードル弁１３１の外周面との間の隙間を封止するように、ニードル弁１３１にＯリングが嵌められている。これにより、封止部材１３５は液室１１４の塗料が圧電素子１３２側へ流入することを防止する。

【0025】

圧電素子１３２は、封止部材１３５を境に液室１１４の隣（図３では上方）に形成されたハウジング１１０の空間１１０ａ内に設けられる。圧電素子１３２には、ニードル弁１３１が接合されており、後述するヘッド制御部９０２からの制御信号に応じて、圧電素子１３２はニードル弁１３１を、ノズル１０２を閉塞する位置とノズル１０２を開放する位置との間で移動させる。ノズル１０２を閉塞する位置では、ニードル弁１３１の先端がノズル板１０１に当接した状態となり、ノズル１０２を開放する位置では、ニードル弁１３１の先端がノズル板１０１から離間した状態となる。圧電素子１３２は、ジルコニアセラミックス等を用いて形成されたピエゾ素子であり、圧電素子１３２の形状等は、吐出される塗料の量などに応じて適宜設定される。

【0026】

上記構成において、例えば、圧電素子１３２に駆動電圧（開放電圧）が印加されると、図３（ｂ）に示されるように圧電素子１３２が矢印Ａの方向に収縮する。圧電素子１３２の収縮に伴いニードル弁１３１はノズル板１０１から離間する。これにより、ノズル１０２が開き、ノズル１０２と液室１１４とが連通し、液室１１４内の塗料はノズル１０２から吐出される。圧電素子１３２は、例えば２ｋＨｚの周波数でノズル１０２を高速開閉させ、塗料を一滴ずつ液滴Ｄとして吐出することができる。

【0027】

一方、圧電素子１３２に駆動電圧（閉塞電圧）が印加された場合は、圧電素子１３２が矢印Ａと反対の方向に伸長する。圧電素子１３２の伸長に伴いニードル弁１３１はノズル板１０１に当接する。これにより、ノズル１０２が閉じ、ノズル１０２と液室１１４とが遮断され、液室１１４内の塗料の吐出は停止される。

【0028】

続いて、図４を用いてヘッドのノズル部分の汚れについて説明する。図４は、ノズル汚れの様子を説明する図である。

【0029】

ニードル弁１３１によるノズル開閉によって塗料を吐出させる弁開閉方式のヘッドの場合、吐出開始前はノズル１０２がニードル弁１３１によって閉塞されているため、液室１１４内の塗料が乾燥したり増粘することはない。しかし、一度吐出が行われた後は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すようにノズル１０２およびノズル板１０１には増粘した塗料Ｌａが残ることがある。また、図４（ｃ）に示すように吐出時に発生するミストによってノズル１０２の周囲に残液が付着し、固着物Ｌｂとなって残ることがある。

【0030】

増粘した液体Ｌａや固着物Ｌｂは、ノズル１０２から塗料を吐出する際に抵抗となり、塗料の吐出曲がりをまねき、塗料を狙いの位置へ正しく吐出することができなくなる。また、液体Ｌａの増粘が大きい場合には、不吐出（ノズル１０２からの液体吐出不能）をまねくことがある。したがって、吐出品質を維持するためには、増粘した液体Ｌａおよび固着物Ｌｂを取り除く必要がある。

【0031】

増粘した液体Ｌａや固着物Ｌｂは、例えば、ノズル板１０１の表面に対して拭き取り（または掻き取り）清掃を行うことで除去される。または、例えば、定期的に塗装に寄与しない液滴を吐出させて、増粘した液体Ｌａや固着物Ｌｂをノズル１０２から吐き出させる空吐出（予備吐出、スピッティングなどともいう）を行うことで除去される。または、例えば、ノズル板１０１およびノズル１０２を洗浄することで除去される。

【0032】

＜ノズル洗浄の概略＞
図５は、ノズル洗浄を説明する図である。

【0033】

ノズル１０２の周囲に発生した固着物Ｌｂや増粘した液体Ｌａは、吐出曲がりや不吐出の原因となる。そこで本実施形態では、例えば、加圧された洗浄液Ｌｃを洗浄ノズルからノズル板１０１に吹き付けてノズル板１０１およびノズル１０２を洗浄する。ノズル１０２の洗浄を行う際は、図５に示されるようにニードル弁１３１の先端をノズル１０２に当接（密着）させ、ノズル１０２を閉じた状態で洗浄液Ｌｃを吹き付ける。これにより、ノズル板１０１およびノズル１０２に付着した固着物Ｌｂや増粘した液体Ｌａ等の異物を洗い流すことができ、ヘッド１００の吐出品質を保つことが可能となる。

【0034】

なお、洗浄液Ｌｃに加えてノズル板１０１およびノズル１０２に洗浄エアを吹き付ける機構を備えてもよい。洗浄エアを用いることで、洗浄液Ｌｃが付着したノズル板１０１およびノズル１０２を速く乾かすことが可能となり、ヘッド１００の洗浄時間を短縮することができる。また、洗浄液Ｌｃで流しきれずにノズル板１０１およびノズル１０２に残留した異物を洗浄エアが吹き飛ばし、洗浄の仕上がりを良好にできる。これら洗浄液供給機構、洗浄エア供給機構等のヘッド維持機構は、図２に示された維持ステーション２０００の維持・洗浄部２００１に設けられる。

【0035】

＜塗装システムの機能構成＞
次に、図６を用いて実施形態に係る塗装システムの機能構成について説明する。図６は、塗装システムの機能構成の一例を示す図である。

【0036】

図６において、塗装システム１００００は、制御装置９０１、ヘッド制御部９０２、端末装置９０３、ロボット制御部９０４、維持制御部９０５、塗装ロボット１０００、および維持ステーション２０００を備える。ここで、制御装置９０１は制御手段の一例である。

【0037】

制御装置９０１は、算出部９０１１、特定部９０１２、判断部９０１３、記憶・読出部９０１４、記憶部９０１５、撮影制御部９０１６、画像処理部９０１７、同期制御部９０１８および環境情報取得部９０１９等を備える。

【0038】

制御装置９０１は、車体Ｕの塗装データや指示を端末装置９０３から受信し、塗装システム１００００の全体動作を制御する。

【0039】

算出部９０１１は、後述のＣＰＵ９００１の処理によって実現され、端末装置９０３から受信する塗装データに基づいて車体Ｕの塗装領域におけるヘッド１００の移動方向、および当該塗装領域において塗料を吐出させるノズル数を算出する。

【0040】

特定部９０１２は、後述のＣＰＵ９００１の処理によって実現され、端末装置９０３から受信する塗装データに基づいて車体Ｕの塗装領域を第一塗装領域と第二塗装領域とに分割する仮想境界線等を特定する。

【0041】

判断部９０１３は、後述のＣＰＵ９００１の処理によって実現され、各種判断を行う。

【0042】

記憶・読出部９０１４は、主に、後述のＣＰＵ９００１の処理によって実現され、記憶部９０１５に各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部９０１５から各種データ（または情報）を読み出したりする。

【0043】

記憶部９０１５は、後述のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９００２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９００３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）／ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）９００４等によって構築され、端末装置９０３から受信した塗装データ、塗装対象範囲（塗装対象サイズ）データ、塗装領域データ、塗料の仕様データ等を格納する。

【0044】

撮影制御部９０１６は、主に、後述するＩ／Ｏインターフェース９００５に対するＣＰＵ９００１の処理によって実現され、例えば、塗装ロボット１０００がカメラ等の撮影装置を備える場合、塗装ロボット１０００の撮影部１０１０に対する撮影処理を制御する。撮影制御部９０１６は、例えば、撮影部１０１０に対する撮影処理を指示する。また、撮影制御部９０１６は、例えば、撮影部１０１０による撮影処理で得られた撮影画像を取得する。

【0045】

画像処理部９０１７は、主に、後述のＣＰＵ９００１の処理によって実現され、撮影制御部９０１６が撮影部１０１０から取得した撮影画像に対して所定の処理を実行する。画像処理部９０１７は、例えば、撮影制御部９０１６が取得したヘッド１００の試し打ち画像（テストパターンを撮影した画像）に対して所定の処理を実行し、塗料の吐出状態の判断に用いる画像データを生成する。

【0046】

同期制御部９０１８は、後述のＣＰＵ９００１の処理によって実現され、端末装置９０３から受信した塗装データおよび塗装指示等に基づき、塗装ロボット１０００の動作と、塗料吐出部１０３０の吐出動作とを同期させる。

【0047】

環境情報取得部９０１９は、主に、後述するＩ／Ｏインターフェース９００５に対するＣＰＵ９００１の処理によって実現され、例えば、塗装システム１００００内の環境温度、あるいは塗料の温度等を示す温度情報を取得する。

【0048】

ヘッド制御部９０２は、制御装置９０１からの指示に基づき塗料吐出部１０３０における塗料の吐出動作を制御する。なお、ヘッド制御部９０２は、制御装置９０１の一部であってもよい。

【0049】

端末装置９０３は、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）部９０３１、レンダリング部９０３２、表示制御部９０３３および受付部９０３４を備える。

【0050】

ＲＩＰ部９０３１は、カラープロファイルやユーザの設定に応じて画像処理を行う。

【0051】

レンダリング部９０３２は、塗装データを走査毎（例えばヘッド１００の主走査方向の移動毎）の画像データに分解する。

【0052】

表示制御部９０３３は、主に、後述のＣＰＵ９００１の処理によって実現され、ディスプレイ等の表示部に各種画面を表示させる。

【0053】

受付部９０３４は、主に、通信インターフェース９００６に対するＣＰＵ９００１の処理によって実現され、ユーザから各種の選択または入力を受け付ける。受付部９０３４は、例えば、車体Ｕに施す塗装データおよび座標データの設定や、塗装モードの選択、塗装範囲（塗装開始位置、塗装終了位置）の設定、塗装指示等を受け付ける。なお、受付部９０３４はタッチパネルで構成されてもよい。

【0054】

また、端末装置９０３は、受付部９０３４が受け付けた塗装データ、および塗装ロボット１０００が備えるヘッド位置測定部１０２０から取得した位置データに基づき、塗装ロボット１０００の移動軌跡を生成する。

【0055】

ロボット制御部９０４は、制御装置９０１からの指示に基づきアーム駆動部１０５０の駆動を制御する。アーム駆動部１０５０の駆動を制御することによって、塗装ロボット１０００の第１アーム１００２、第２アーム１００３およびエンドエフェクタ１００４（ヘッド１００）は所望の位置に移動する。また、ロボット制御部９０４は、アーム駆動部１０５０の駆動状態を示す駆動状態情報を制御装置９０１に送信する。

【0056】

維持制御部９０５は、制御装置９０１からの指示に基づき維持ステーション２０００の洗浄液供給部２０１０、洗浄エア供給部２０２０および維持駆動部２０３０を制御する。また、維持制御部９０５は、維持ステーション２０００の動作状態を示す動作状態情報を制御装置９０１に送信する。

【0057】

塗装ロボット１０００は、撮影部１０１０、ヘッド位置測定部１０２０、塗料吐出部１０３０、アーム位置検出部１０４０およびアーム駆動部１０５０を備える。

【0058】

撮影部１０１０は、例えば、塗装ロボット１０００に取り付けたヘッド１００の近くに設置されるカメラ等の撮影装置によって実現され、撮影制御部９０１６からの指示に応じて撮影処理を実行する。また、撮影部１０１０は、撮影制御部９０１６からの指示に応じて撮影処理で得られた撮影画像を制御装置９０１へ送信する。

【0059】

ヘッド位置測定部１０２０は、例えば、塗装ロボット１０００に取り付けたヘッド１００の近傍に設置されるセンサによって実現され、車体Ｕの表面（塗装面）に対するヘッド１００の位置や姿勢（塗装面に対する傾き等）を測定する。ヘッド位置測定部１０２０には、３Ｄセンサ、３Ｄカメラ、レーザ変位計等を用いることができる。例えば、３Ｄセンサや３ＤカメラによってＸＹ方向の位置や傾きの測定、塗装開始位置の検出、および塗装対象サイズの検出等を行う。また、レーザ変位計によってＺ方向の測定、塗装面までの距離、および塗装面の表面形状（曲率等）の検出等を行う。また、ヘッド位置測定部１０２０は、上記の測定結果および検出結果を制御装置９０１へ送信する。

【0060】

塗料吐出部１０３０は、塗装ロボット１０００に取り付けたヘッド１００によって実現され、ヘッド制御部９０２からの指示に基づき塗料を吐出する。

【0061】

アーム位置検出部１０４０は、例えば第１ジョイント１００５、第２ジョイント１００６および第３ジョイント１００７等が備えるエンコーダの各スリットを光学的に検出する。そして、第１アーム１００２、第２アーム１００３およびエンドエフェクタ１００４の回転量からそれらの位置を検出し、エンドエフェクタ１００４の３次元での位置情報を取得する。

【0062】

アーム駆動部１０５０は、ロボット制御部９０４からの指示に基づき塗装ロボット１０００の第１アーム１００２、第２アーム１００３およびエンドエフェクタ１００４（ヘッド１００）等を所望の位置へ動かす。また、アーム駆動部１０５０は、第１アーム１００２、第２アーム１００３およびエンドエフェクタ１００４等の駆動状態を示す駆動状態情報等をロボット制御部９０４に送信する。

【0063】

維持ステーション２０００は、洗浄液供給部２０１０、洗浄エア供給部２０２０および維持駆動部２０３０を備える。維持ステーションは、洗浄液供給部２０１０および洗浄エア供給部２０２０の供給動作の状態を示す動作状態情報、ならびに維持駆動部２０３０の駆動状態を示す駆動状態情報を維持制御部９０５に送信する。

【0064】

洗浄液供給部２０１０は、ヘッド１００のノズル板１０１およびノズル１０２に洗浄液Ｌｃを吹き付ける洗浄ノズル等を備え、維持制御部９０５からの指示に基づき洗浄液を吐出する。

【0065】

洗浄エア供給部２０２０は、例えば、ヘッド１００のノズル板１０１およびノズル１０２に洗浄エアを吹き付けるエアノズル等を備え、維持制御部９０５からの指示に基づき洗浄エアを吐出する。

【0066】

維持駆動部２０３０は、例えば、洗浄ノズルやエアノズルをヘッド１００に対して進退移動させる移動機構、ノズル面を拭き取り清掃する清掃部材を移動させる移動機構、空吐出受けをヘッド１００に対して進退移動させる移動機構等、各種移動機構を駆動する。また、維持駆動部２０３０は、維持ステーション２０００が、ヘッド１００にテストパターンを打たせるためのメディア板を備えている場合、当該メディア板をヘッド１００に対して進退移動させる移動機構を駆動する。

【0067】

なお、ヘッド制御部９０２およびロボット制御部９０４は、塗装ロボットを複数台（１０００Ａ，１０００Ｂ，・・・）設置する場合は、塗装ロボット毎に設けられる。また、端末装置９０３に設けたＲＩＰ部９０３１、レンダリング部９０３２の機能、ならびにヘッド制御部９０２、ロボット制御部９０４および維持制御部９０５の機能は、制御装置９０１に設ける構成としてもよい。

【0068】

＜制御装置のハードウェア構成＞
次に、図７を用いて制御装置９０１のハードウエア構成について説明する。図７は、制御装置のハードウエア構成の一例を示す説明図である。なお、図７に示されているハードウエア構成は、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。

【0069】

制御装置９０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９００１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９００２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９００３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）／ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）９００４、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インターフェース９００５、通信インターフェース９００６、およびバスライン９００７を備える。

【0070】

ＣＰＵ９００１は、ＲＯＭ９００２に格納されたプログラムもしくはデータをＲＡＭ９００３上に読み出し、処理を実行することで、対象とする装置または対象とするユニットの各機能を実現する演算装置である。

【0071】

ＲＯＭ９００２は、電源を切ってもプログラムまたはデータを保持することができる不揮発性のメモリである。

【0072】

ＲＡＭ９００３は、ＣＰＵ９００１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。

【0073】

ＨＤＤ／ＳＳＤ９００４は、ＣＰＵ９００１の制御にしたがって各種データの読み出し、または書き込みを制御する。

【0074】

Ｉ／Ｏインターフェース９００５は、塗装ロボット１０００、ヘッド制御部９０２、ロボット制御部９０４、維持制御部９０５等の機器との間で入出力するためのインターフェースである。

【0075】

通信インターフェース９００６は、通信ネットワークを経由して端末装置９０３などのデータ処理を行う機器との通信（接続）を行うインターフェースである。

【0076】

バスライン９００７は、上記各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等であり、アドレス信号、データ信号、および各種制御信号等を伝送する。ＣＰＵ９００１、ＲＯＭ９００２、ＲＡＭ９００３、ＨＤＤ／ＳＳＤ９００４、Ｉ／Ｏインターフェース９００５、および通信インターフェース９００６は、バスライン９００７を介して相互に接続されている。

【0077】

＜塗装物＞
図８は、塗装物の一例を示す説明図であり、図８（ａ）は塗装物の一例である車体Ｕの平面図、図８（ｂ）は車体Ｕの側面図である。

【0078】

車体Ｕは、フードＵａ、フロントフェンダＵｂ、フロントピラーＵｃ、ルーフＵｄ、フロントドアＵｅ、センタピラーＵｆ、リヤドアＵｇ、リヤピラーＵｈ、リヤフェンダＵｉ、トランクリッドＵｊ、リヤＵｋから構成され、車体Ｕは中心線Ｏ－Ｏに対して実質的に左右対称形状である。以降、この車体Ｕに対して塗装を行う場合を前提に説明することとする。

【0079】

＜車体塗装の動作説明＞
以下、車体塗装におけるヘッドの動作について説明する。
＜＜比較例＞＞
まず、図９および図１０を用いて比較例に基づく動作について説明する。図９は、比較例の塗装軌跡を説明する図であり、図９（ａ）は車体Ｕの一部を示した平面図、図９（ｂ）は車体Ｕの一部を示した側面図である。図１０は、比較例の塗装軌跡におけるノズル数の変遷を示す説明図である。

【0080】

車体Ｕの外板塗装は、中心線Ｏ－Ｏを境にして右側半分と左側半分を塗装ロボット１０００Ａと塗装ロボット１０００Ｂとで分担して行われるので、以降は図１において左側に対応する側を例に説明する。

【0081】

例えば、車体ＵのルーフＵｄ、フロントピラーＵｃおよびリアピラーＵｈを１工程、つまり１ジョブで行う塗装領域とした場合、塗装ロボット１０００は、ヘッド１００から塗料を吐出しつつルーフＵｄに対してヘッド１００を往復動させてルーフＵｄを塗装する。

【0082】

ルーフＵｄを塗装する際、ヘッド１００の往復動の方向は、図９（ａ）に破線で示されるように車体Ｕの中心線Ｏ－Ｏと平行をなすように設定される。この場合、ルーフＵｄを塗装するヘッド１００は、図１０（ａ）に示されるようにすべてのノズルから塗料を吐出している。

【0083】

ルーフＵｄからピラーＵｃ，Ｕｈに切り替わる部位に表した仮想境界線Ｒ－Ｒは、図９（ａ）に示されるように中心線Ｏ－Ｏに対して平行を成さない場合がある。この場合、ルーフＵｄと同様にすべてのノズルから塗料を吐出してしまうと、塗料が仮想境界線Ｒ－Ｒをはみ出し、仮想境界線Ｒ－Ｒ付近の塗装品質を低下させる。

【0084】

そこで比較例では、ルーフＵｄの仮想境界線Ｒ－Ｒ付近を塗装するヘッド１００は、図１０（ｂ）に示されるように、塗装面積が小さくなるに連れて塗料を吐出するノズル数を減らし、仮想境界線Ｒ－Ｒを塗料がはみ出さないようにしている。図１０（ｂ）において、点線で示された円は塗料を吐出していないノズルを示す。

【0085】

上記のようにしてルーフＵｄの塗装が完了したならば、続いてヘッド１００は図９（ａ）の仮想境界線Ｒ－Ｒの下側（フロントピラーＵｃ、リアピラーＵｈ等）を塗装する。ここで、図９（ｂ）に示された仮想境界線Ｒ´－Ｒ´は、図９（ａ）に示された仮想境界線Ｒ－Ｒと同じ線であり、車体Ｕの側面から見た場合、仮想境界線Ｒ－Ｒは仮想境界線Ｒ´－Ｒ´のように湾曲状をなしていることを表している。ピラーＵｃ，Ｕｈを塗装する際、ヘッド１００は、図１０（ｃ）に示されるように、塗料を吐出するノズル数を増やしたり減らしたりしながらピラーＵｃ，Ｕｈに向けて塗料を吐出する。

【0086】

以上のように比較例の場合、ルーフＵｄを塗装する際のヘッド１００は、図１０（ａ）のように全てのノズル１０２で塗料を吐出しながら移動する。続いてルーフＵｄからピラーＵｃ，Ｕｈに切り替わる部位を塗装する際のヘッド１００は、図１０（ｂ）のように始めは全てのノズル１０２で塗料を吐出するが、仮想境界線Ｒ－Ｒの傾きに応じて、塗料を吐出するノズル１０２を次第に減少させながら移動する。つまり、塗料を吐出するノズル１０２（実線で示されたノズル）は次第に減少し、仮想境界線Ｒ－Ｒをはみ出すノズル１０２（点線で示されたノズル）からの塗料の吐出は中断される。続いてピラーＵｃ，Ｕｈを塗装する際のヘッド１００は、図１０（ｃ）のように仮想境界線Ｒ´－Ｒ´の形状に応じて、ノズル１０２からの吐出と中断を切り替えながら移動する。

【0087】

ここで、図１０に示されたノズル１０２Ａに着目した場合、ノズル１０２Ａは、ルーフＵｄからピラーＵｃ，Ｕｈに切り替わる部位の最初まで塗料を吐出するが、その後は、ヘッド１００を改行してピラーＵｃ，Ｕｈの塗装に入るまで中断状態となる。ノズル１０２Ａのように一度中断したノズルの吐出動作を再開させるためには空吐出を行なう必要がある。

【0088】

しかし、空吐出によってノズルから吐出された塗料が車体Ｕに飛散しないようにするため、空吐出で吐出された塗料を収容する空吐出受けは、車体Ｕの近くに設置することはできない。一方で、空吐出受けを車体Ｕから十分離した位置に設置すると、ヘッド１００が空吐出受けに到着するまでの時間内にノズル板１０１やノズル１０２に付着した塗料が乾いて増粘してしまう。また、塗装中に図５に示したようなノズル洗浄を実施し、増粘した塗料をノズル板１０１やノズル１０２から除去する方法も考えられるが、洗浄工程が介在する分、全体の塗装時間が長くなり、塗装システムの生産性が低下する。また、洗浄液の消費量も増え、コストアップを招いてしまう。

【0089】

＜＜実施形態＞＞
そこで、本発明では、塗装領域の塗装の進行とともに、ヘッド１００の複数のノズル１０２のうち塗装領域に塗料を吐出するノズル数を漸次増加するように、ヘッド１００を制御する。つまり、１ジョブで行う塗装領域に対して塗装を開始したならば、当該塗装領域に対する塗装が終了するまでの間、塗料を吐出するノズル数は増加していくだけとなる。これにより、比較例のように塗装中に吐出を一旦中断し、その後、再び吐出を開始するノズルが発生しなくなる。その結果、途中でノズルの空吐出や洗浄を行う必要もなく、全体の塗装時間を短縮することが可能な塗装システムを提供できるようになる。

【0090】

以下、図１１および図１２を用いて実施形態に基づく動作について説明する。図１１は、実施形態の塗装軌跡を説明する図であり、図１１（ａ）は車体Ｕの一部を示した平面図、図１１（ｂ）は車体Ｕの一部を示した側面図である。図１２は、実施形態の塗装軌跡におけるノズル数の変遷を示す説明図である。

【0091】

車体Ｕの塗装は、中心線Ｏ－Ｏを境にして右側半分と左側半分を塗装ロボット１０００Ａと塗装ロボット１０００Ｂとで分担して行われる。以降は比較例と同様、図１において左側に対応する側を例に説明する。

【0092】

例えば、車体ＵのルーフＵｄ、フロントピラーＵｃおよびリアピラーＵｈを１工程、つまり１ジョブで行う塗装領域とした場合、塗装ロボット１０００はヘッド１００から塗料を吐出しつつルーフＵｄに対してヘッド１００を往復動させてルーフＵｄを塗装する。

【0093】

比較例ではルーフＵｄを塗装する際、ヘッド１００の往復動の方向は、車体Ｕの中心線Ｏ－Ｏと平行をなすように設定されていたが、実施形態ではヘッド１００の往復動の方向は、図１１（ａ）に破線で示されるように仮想境界線Ｒ－Ｒと平行に設定される。

【0094】

ここで、車体Ｕの塗装領域を、仮想境界線Ｒ－ＲによってルーフＵｄ側の塗装領域（以下、ルーフ塗装領域ともいう）と、ピラーＵｃ，Ｕｈ側の塗装領域（以下、ピラー塗装領域ともいう）とに分割した場合、ルーフ塗装領域で見た仮想境界線Ｒ－Ｒを「塗装終了境界線」と定義し、ピラー塗装領域から見た仮想境界線Ｒ－Ｒを「塗装開始境界線」と定義する。比較例の場合と同様、仮想境界線Ｒ－Ｒと仮想境界線Ｒ´－Ｒ´は、見る方向が異なるものであり、同じ線であるので、塗装開始境界線は仮想境界線Ｒ´－Ｒ´であるとも言える。なお、ルーフ塗装領域は第一塗装領域の一例であり、ピラー塗装領域は第二塗装領域の一例である。

【0095】

ルーフ塗装領域からピラー塗装領域に連続して塗装を実行する場合の、ルーフ塗装領域内でのヘッド１００の移動方向は、塗装終了境界線（仮想境界線Ｒ－Ｒ）に対してほぼ平行となるように設定される。この場合、ルーフＵｄを塗装するヘッド１００は、図１２（ａ）に示されるように、塗装面積が大きくなるに連れて塗料を吐出するノズル数を増やしていき、中心線Ｏ－Ｏに沿ってノズルから塗料を吐出している。図１２（ａ）において、点線で示したドットは塗料を吐出していないノズルを示す。

【0096】

上述のようにヘッド１００の往復動の方向は、ルーフ塗装領域の塗装終了境界線をなす仮想境界線Ｒ－Ｒに対して平行に設定されるため、仮想境界線Ｒ－Ｒ付近を塗装するヘッド１００は、図１２（ｂ）に示されるようにすべてのノズルから塗料を吐出している。

【0097】

続いてルーフ塗装領域からピラー塗装領域に連続して塗装を実行する場合の、ピラー塗装領域内でのヘッド１００の移動方向は、塗装開始境界線（仮想境界線Ｒ－ＲまたはＲ´－Ｒ´）に対してほぼ平行となるように設定される。この場合も、ピラーＵｃ，Ｕｈを塗装するヘッド１００は、図１２（ｃ）に示されるようにすべてのノズルから塗料を吐出させて塗装することができる。

【0098】

以上のように実施形態の場合、ルーフＵｄを塗装する際のヘッド１００は、図１２（ａ）のように中心線Ｏ－Ｏからヘッド１００が離れていくに連れて、塗料を吐出するノズル１０２（実線で示されたノズル）を次第に増加させながら移動する。続いてルーフＵｄからピラーＵｃ，Ｕｈに切り替わる部位を塗装する際のヘッド１００は、図１２（ｂ）のように、全てのノズル１０２で塗料を吐出しながら仮想境界線Ｒ－Ｒまで移動する。続いてピラーＵｃ，Ｕｈを塗装する際のヘッド１００は、図１２（ｃ）のように全てのノズル１０２で塗料を吐出しながら仮想境界線Ｒ´－Ｒ´に対して平行に移動する。

【0099】

このように、実施形態の構成ではルーフ塗装領域からピラー塗装領域に連続して塗装を実行する場合に、途中で塗料の吐出が一旦中断され、その後に再び吐出が再開されるノズルが発生しない。そのため、途中で洗浄工程を挟む必要もなく、塗装システムの生産性を向上させることが可能になる。また、洗浄液の使用量も減らすことができる。

【0100】

なお、実施形態では、塗装領域の塗装の進行とともに、塗料を吐出するノズル数を漸次増加させる例を説明したが、塗料を吐出するノズル数を漸次減少するように制御してもよい。または、塗料を吐出するノズル数を漸次増加させた後、当該状態から前記ノズル数を漸次減少させるように制御してもよい。

【0101】

また、ロボットの場合、塗料を吐出させたい位置にヘッド１００を自由に移動させることができるため、例えば１つのノズルを用いて塗装する領域を最初にすべて塗装し、次に２つのノズルを用いて塗装する領域をすべて塗装すると言うようにして、塗装の進行とともに、塗料を吐出するノズル数を増加させて行ってもよい。

【0102】

または、それとは反対に４つのノズルを用いて塗装する領域を最初にすべて塗装し、次に３つのノズルを用いて塗装する領域をすべて塗装すると言うようにして、塗装の進行とともに、塗料を吐出するノズル数を減少させて行ってもよい。つまり、１ジョブで行う塗装領域を塗装している間に、一度吐出を中断したノズル（以下、中断ノズルともいう）を復帰させる動作が発生しなければよい。

【0103】

ここで、中断ノズルとは、例えば、図１１に示されたヘッド１００の移動軌跡において、ヘッド１００の改行動作に要する改行時間よりも長い時間、塗料を吐出しない期間が継続しているノズルを指すものとする。

【0104】

上述のように、本実施形態は、塗装データに基づいて車体Ｕの塗装領域に塗料を吐出する複数のノズル１０２を有したヘッド１００と、塗装データに基づいて車体Ｕに対しヘッド１００を移動させる塗装ロボット１０００と、を備える塗装システム１００００であって、塗装領域の塗装の進行とともに、複数のノズル１０２のうち塗装領域に塗料を吐出するノズル数を漸次増加または漸次減少するように、ヘッド１００および塗装ロボット１０００を制御する制御装置９０１を備える。

【0105】

なお、実施形態において、塗装領域は、車体Ｕの塗装対象範囲（車体Ｕ全体）を複数に区分けしたうちの１つの領域としたが、複数に区分けせずに車体Ｕ全体を塗装領域としてもよい。

【0106】

また、１ジョブで行う塗装領域の規模については、例えば車体１台分、車体のルーフパネル１枚分、サイドパネル１枚分等、所望の単位で適宜設定されてよい。

【0107】

また、上述の説明では、第一塗装領域の一例であるルーフ塗装領域と、第二塗装領域の一例であるピラー塗装領域とが同一部品、つまり１つの車体外板に連続状に形成されて存在することを前提としたが、これに限るものではない。例えば、ルーフ塗装領域は第一の部品の一例であるルーフパネルに存在し、ピラー塗装領域は第一の部品とは異なる第二の部品の一例であるサイドパネルに存在し、これら２つの部品の接合部に沿って仮想境界線Ｒ－Ｒ（Ｒ´－Ｒ´）を設定するようにしてもよい。この場合、ルーフ塗装領域内でのヘッド１００の移動方向およびピラー塗装領域内でのヘッド１００の移動方向は、接合部に沿って設定された仮想境界線Ｒ－Ｒ（Ｒ´－Ｒ´）に対してほぼ平行となるようにする。

【0108】

これにより、例えば、２つの部品を溶接で接合し、溶接部分を塗装したくない場合にも、ルーフ塗装領域は溶接部分に対してほぼ平行をなして塗装が終了し、ピラー塗装領域は溶接部分に対してほぼ平行をなして塗装が開始するようになる。その結果、溶接部分を塗装せずに連続塗装を行うことが可能になる。

【0109】

図１３は、塗装工程の比較図であり、図１３（ａ）は比較例の構成でルーフからルーフ側面までを連続塗装する場合の一例を示すフローチャート、図１３（ｂ）は実施形態の構成でルーフからルーフ側面までを連続塗装する場合の一例を示すフローチャートである。

【0110】

図９および図１０に示された比較例の構成において連続塗装が開始されると、まずルーフ塗装領域の塗装の開始に先立ち、ヘッド１００を洗浄するためのヘッド洗浄工程が実行される（ステップＳ１）。ヘッド洗浄は、塗装ロボット１０００によってヘッド１００を維持ステーション２０００の維持・洗浄部２００１に移動させ、維持・洗浄部２００１において、例えば、図５に示したような洗浄液Ｌｃの吹き付けによって実施される。

【0111】

次に、ヘッド１００のノズル１０２からの吐出状態を検査するための吐出検査工程が実行される（ステップＳ２）。維持ステーション２０００は例えばメディア板を備えている。吐出検査では、ヘッド１００のすべてのノズル１０２から塗料を吐出させ、メディア板上にテストパターンを形成させる。

【0112】

次に、メディア板上に形成されたテストパターンに基づき、ヘッド１００のすべてのノズル１０２から塗料が吐出されているか（塗料が吐出されていない不吐出ノズルがないか）を判断する（ステップＳ３）。

【0113】

ステップＳ３での判断結果がＮ（全ノズルから塗料が吐出されていない）であった場合は、ステップＳ１へ戻り、再びヘッド洗浄工程が実行される。ステップＳ３での判断結果がＹ（全ノズルから塗料が吐出されている）であった場合は、ルーフ塗装領域を塗装するためのルーフ塗装工程が実行される（ステップＳ４）。

【0114】

比較例の場合、上述のようにルーフ塗装の途中より中断状態に入るノズル（中断ノズル）が発生するため、ピラー塗装領域等、ルーフ側面の塗装開始前には、再びヘッド１００を洗浄するためのヘッド洗浄工程が実行される（ステップＳ５）。ステップＳ５でのヘッド洗浄もステップＳ１と同様、塗装ロボット１０００によってヘッド１００を維持ステーション２０００の維持・洗浄部２００１に移動させ、維持・洗浄部２００１において図５に示したような洗浄液Ｌｃの吹き付けによって実施される。

【0115】

ステップＳ５が終了したならば、ステップＳ２と同様の吐出検査工程（ステップＳ６）、およびステップＳ３と同様の判断工程（ステップＳ７）が実行される。ステップＳ７での判断結果がＮであった場合は、ステップＳ５へ戻り、再びヘッド洗浄工程が実行される。ステップＳ７での判断結果がＹであった場合は、ルーフ側面を塗装するためのルーフ側面塗装工程が実行される（ステップＳ８）。

【0116】

これに対し、図１１および図１２に示された実施形態の構成の場合は、ルーフ塗装の途中で中断ノズルが発生しないため、ルーフ塗装工程Ｓ４の終了後にヘッド洗浄工程Ｓ５、吐出検査工程Ｓ６および判断工程Ｓ７を行う必要がなく、ルーフ塗装工程Ｓ４が終了したならば続けてルーフ側面塗装工程Ｓ８に入ることができる。これにより、全体の塗装時間を短縮することができる。また、ヘッド洗浄工程の回数が削減されるため、洗浄液の使用量を低減することができる。

【0117】

＜ヘッドの変形例＞

【0118】

図１４は、ヘッドの変形例を示す図であり、ノズル板側から見た平面図である。

【0119】

ヘッド７００は、複数（本例では６個）のサブヘッド１００ａ～１００ｆから構成される。各サブヘッド１００ａ～１００ｆはノズル板１０１を備え、ノズル板１０１にはそれぞれ複数（本例では８個）のノズル１０２ａ～１０２ｈが形成されている。８個のノズル１０２ａ～１０２ｈのうち、ノズル１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄで１つのノズル列を形成し、ノズル１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈでもう１つのノズル列を形成している。

【0120】

２つのノズル列は、図において上からノズル１０２ｅ、ノズル１０２ａ、ノズル１０２ｆ、ノズル１０２ｂ・・・のようにノズルが互い違いにノズル板１０１に形成されている。つまり、複数のノズルが二次元配置されている。各ノズル１０２ａ～１０２ｈには、上述のようにニードル弁１３１および圧電素子１３２がノズル毎に設けられており、圧電素子１３２に駆動電圧が印加されるとニードル弁１３１がノズル１０２を開く方向に移動し、ノズル１０２から塗料が吐出される。

【0121】

６つのサブヘッド１００ａ～１００ｆは、それぞれのノズル１０２ａ～１０２ｈが相互に重ならないよう、上下方向にわずかに位置をずらしてヘッド７００のハウジング７１０に取り付けられている。これにより、例えばサブヘッド１００ａのノズル１０２ｅとノズル１０２ａとの間は、別のサブヘッドのノズルによって補間され、高解像度での記録が可能になる。

【0122】

上記構成のヘッド７００は、塗装ロボット１０００のエンドエフェクタ１００４に取り付けることが可能であり、車体Ｕに対して高解像度で塗装することができる。なお、図１４に示されたサブヘッドの数、ノズルの数は一例であり、これらに限るものではない。例えば、サブヘッドは６つより少なくてもよいし、多くてもよい。１つのノズル板１０１に形成されるノズルは８つより少なくてもよいし、多くてもよい。また、１つのノズル板１０１に形成されるノズル列は２列に限らず、３列以上としてもよい。また、塗装ロボット１０００のエンドエフェクタ１００４に取り付けられるヘッド７００は、１つに限らず、複数のヘッド７００を隣接させて設けてもよい。これにより、解像度をより高めることができる。

【0123】

以上説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。

【0124】

[第１態様]
第１態様は、塗装データに基づいて塗装物（例えば車体Ｕ）の塗装領域に液滴を吐出する複数のノズル（例えばノズル１０２）を有したヘッド（例えばヘッド１００）と、前記塗装データに基づいて前記塗装物と前記ヘッドとを相対移動させる移動手段（例えば塗装ロボット１０００）と、を備える塗装システム（例えば塗装システム１００００）であって、前記塗装領域の塗装の進行とともに、前記複数のノズルのうち前記塗装領域に前記液滴を吐出するノズル数を漸次増加または漸次減少するように、前記ヘッドおよび前記移動手段を制御する制御手段（例えば制御装置９０１）を備えることを特徴とするものである。

【0125】

[第２態様]
第２態様は、第１態様において、前記制御手段は、前記ノズル数を漸次増加させた後、前記ノズル数を漸次減少させることを特徴とするものである。

【0126】

[第３態様]
第３態様は、第１態様において、前記ヘッドは、前記塗装領域の塗装の開始に先立ち洗浄されたヘッドであることを特徴とするものである。

【0127】

[第４態様]
第４態様は、第１態様において、前記塗装物（例えば車体Ｕ）の前記塗装領域を仮想境界線（例えば仮想境界線Ｒ－Ｒ）によって第一塗装領域（例えばルーフ塗装領域）と第二塗装領域（例えばピラー塗装領域）とに分割するとともに、前記第一塗装領域で見た前記仮想境界線を塗装終了境界線と定義し、前記第二塗装領域で見た前記仮想境界線を塗装開始境界線と定義したとき、前記第一塗装領域から前記第二塗装領域に連続して塗装を実行する場合の、前記第一塗装領域内での前記相対移動の方向は、前記塗装終了境界線に対してほぼ平行とし、前記第一塗装領域から前記第二塗装領域に連続して塗装を実行する場合の、前記第二塗装領域内での前記相対移動の方向は、前記塗装開始境界線に対してほぼ平行とすることを特徴とするものである。

【0128】

[第５態様]
第５態様は、第１態様または第４態様において、前記塗装領域は、前記塗装物の塗装対象範囲を複数に区分けしたうちの１つであることを特徴とするものである。

【0129】

[第６態様]
第６態様は、第４態様において、前記第一塗装領域と前記第二塗装領域は同一部品に存在することを特徴とするものである。

【0130】

[第７態様]
第７態様は、第４態様において、前記第一塗装領域は第一の部品に存在し、前記第二塗装領域は前記第一の部品とは異なる第二の部品に存在し、前記仮想境界線（例えば仮想境界線Ｒ－Ｒ）は前記第一の部品と前記第二の部品との接合部をなすとき、前記接合部を塗装しない場合の、前記第一塗装領域内での前記相対移動の方向および前記第二塗装領域内での前記相対移動の方向は、前記接合部に対してほぼ平行とすることを特徴とするものである。

【0131】

[第８態様]
第８態様は、第７態様において、前記塗装物は車体であり、前記第一の部品はルーフパネルであり、前記第二の部品はサイドパネルであることを特徴とするものである。

【0132】

[第９態様]
第９態様は、第１態様において、前記複数のノズルが二次元配置されていることを特徴とするものである。

【0133】

[第１０態様]
第１０態様は、塗装データに基づいて塗装物の塗装領域に液滴を吐出する複数のノズルを有したヘッドと、前記塗装データに基づいて前記塗装物と前記ヘッドとを相対移動させる移動手段と、を備える塗装システムの塗装方法であって、前記複数のノズルのうち前記塗装領域に前記液滴を吐出するノズル数を漸次増加または漸次減少させながら前記塗装領域を塗装することを特徴とするものである。

【符号の説明】

【0134】

１００ ヘッド
１０１ ノズル板
１０２ ノズル
１３１ ニードル弁
１３２ 圧電素子
９０１ 制御装置（制御手段の一例）
９０２ ヘッド制御部
９０３ 端末装置
９０４ ロボット制御部
９０５ 維持制御部
１０００ 塗装ロボット（移動手段の一例）
２０００ 維持ステーション
１００００ 塗装システム
Ｕ 車体（塗装物の一例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】