JP2524743B2 - 塗料の焼付乾燥方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は塗料の焼付乾燥方法に関し、一層詳細には、
複数の工程に亘ってワークに対して塗布される塗料を焼
付乾燥する方法であって、夫々の塗装工程でワークに塗
布される塗料を所定の状態まで乾燥し硬化させて次段の
塗装を施し、最終塗装工程終了後に前記塗料を十分に硬
化するまで乾燥させることにより乾燥作業を効率的に行
い且つ塗装ライン自体を狭小にすることを可能にした塗
料の焼付乾燥方法に関する。

［発明の背景］ 従来から、例えば、自動車の車体のように、風雨並び
に直射日光等の悪条件に曝されるワークを保護するため
に、当該ワークに対して強度の大きい耐久性塗膜が得ら
れる焼付仕上げ塗装が広汎に採用されている。前記焼付
仕上げ塗装はワークに塗布された塗料を加熱してシンナ
ー等の溶剤を揮発を早め、前記塗料に混合される結合剤
の反応を促進することによって塗料を相当に硬化させる
ものである。

ところで、前記のようなワークの場合、当該ワークを
一層確実に保護するために、例えば、下塗り、中塗り、
上塗り等のように複数回に亘ってワークに塗装を施して
いる。この場合、前記ワークに塗布された塗料は前記複
数の塗装工程においてその都度十分に焼付乾燥される
（特開昭58−49477号参照）。

然しながら、夫々の塗装終了後にこれにより各々塗布
された塗料をその都度十分に乾燥させると、１回の乾燥
作業に相当な時間が費やされ、結局、複数回に亘って塗
装されるワークの場合は当該ワークに塗布される塗料の
乾燥作業を効率よく行うことが出来ないという欠点が指
摘されている。

さらに、前記乾燥方法では、乾燥作業に相当な時間が
費やされるため、所定の時間内に所望の数量のワークを
塗装して乾燥させようとすると前記乾燥を行うための装
置等が相当数必要となり、結局、塗装ライン自体が占有
する空間が増大するという不都合を露呈している。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもの
であって、例えば、下塗り工程、中塗り工程、上塗り工
程のようにワークに対して複数回に亘って塗布された塗
料を焼付乾燥する際に、前記下塗り工程においてワーク
に塗布された塗料を90％程度まで硬化させた後に中塗り
を行い、これによって塗布された塗料を前記下塗りと同
様に90％程度まで硬化させ、次いで、前記ワークに上塗
りを施した後に前記各工程において塗布された塗料を十
分に乾燥させるようにして前記ワークに塗布される塗料
を効率よく乾燥させ、しかも塗装ライン自体が占有する
空間を可及的に狭小することを可能とした塗料の焼付乾
燥方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は、複数の塗装
工程によりワークに対して多層に塗布される夫々の塗料
を乾燥する方法であって、各層の塗装工程における塗料
を、最終乾燥時の1/2以下の乾燥時間で且つ硬化率90％
程度まで硬化・乾燥させ、次に、最終塗装工程で最上層
に塗布された塗料を、前記最終塗装工程以前の各塗装工
程で塗布された下層側の塗料と最終乾燥工程で十分に硬
化するまで乾燥することを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る塗料の焼付乾燥方法についてこれ
を実施する装置との関係において好適な実施態様を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図並びに第２図において、参照符号10は本発明に
係る塗料の焼付乾燥方法を実施するための乾燥装置を示
し、この乾燥装置10は塗装ラインに複数配設される乾燥
炉12内に夫々複数個配設される。この場合前記乾燥装置
10は乾燥炉12に搬送手段14を介して搬送される自動車の
車体16に塗布される塗料を焼付乾燥するものである。前
記乾燥炉12は塗装ラインにおいて実質的に図示しない下
塗りステーション、中塗りステーション、上塗りステー
ションの各ステーション後方に配設される。

そこで、前記乾燥装置10は車体16に吹き付ける気体、
例えば、空気を供給する第１の送風手段18と第２の送風
手段20と、複数の塗料乾燥機構22、24、26、28とを含
む。この場合、第１送風手段18および第２送風手段20は
夫々複数本の管体19および21を介して塗料乾燥機構22乃
至28に接続される。

次に、前記塗料乾燥機構22乃至28の中、いずれか１つ
の塗料乾燥機構、例えば、塗料乾燥機構24について詳細
に説明する。

すなわち、第２図に示すように、前記塗料乾燥機構24
は搬送される車体16の両側部に配設される第１の送風チ
ャンバ30と第２の送風チャンバ32と、前記第１および第
２送風チャンバ30、32に横架される板体34とを含む。前
記板体34は図示しない駆動源により矢印ＡおよびＢ方向
に変位可能に構成される。また、前記第１送風チャンバ
30と第２送風チャンバ32とは図示しない駆動源の駆動作
用下に互いに接近、離間する方向に変位可能である。こ
の場合、前記第１送風チャンバ30は管体19を介して第１
送風手段18と連通すると共に、第２送風チャンバ32は管
体21を介して第２送風手段20と連通している。

前記第１送風チャンバ30の側面部には複数のシリンダ
40a、40b、40c、40d、40e、40fが取着され、前記シリン
ダ40a乃至40fのシリンダロッド42a乃至42fは前記第１送
風チャンバ30に画成される図示しない孔部を貫通して車
体16側に指向して延在する。シリンダロッド42a乃至42f
の先端部には夫々コイル保持板44a乃至44fが取着され
る。従って、前記コイル保持板44a乃至44fはシリンダ40
a乃至40fの駆動作用下にシリンダロッド42a乃至42fを介
してワークである車体16に対して接近、離間可能なこと
が容易に諒解されよう。

前記コイル保持板44a乃至44fには、第３図に示すよう
に、シリンダロッド42a乃至42fとの係合部から夫々反対
の方向に所定間隔離間して孔部46、47が画成される。前
記孔部46、47には中空状の誘導コイル48、49が嵌合す
る。さらに、前記誘導コイル48、49には夫々前記第１送
風チャンバ30に連通する管体50、51の先端部が嵌合す
る。この場合、前記管体50、51は前記シリンダ40a乃至4
0fの駆動作用下に変位するコイル保持板44a乃至44fに対
応して伸縮するようベローズ状に形成されている。

一方、第２送風チャンバ32には前記第１送風チャンバ
30と略同様にシリンダ52a乃至52fが取着され、当該シリ
ンダ52a乃至52fのシリンダロッド54a乃至54fの先端部に
はコイル保持板56a乃至56fが係合する。前記コイル保持
板56a乃至56fは前記コイル保持板44a乃至44fと同様に中
空状の誘導コイル58、59を嵌合すると共に、前記第２送
風チャンバ32に連通するベローズ状の管体60、61の先端
部が夫々嵌合する。

さらに、前記第１送風チャンバ30と第２送風チャンバ
32に横架される板体34にはシリンダ62a乃至62dが装着さ
れており、当該シリンダ62a乃至62dのシリンダロッド64
a乃至64dは前記板体34の図示しない孔部を貫通して前記
車体16に指向して延在する。当該シリンダロッド64a、6
4bの先端部には夫々コイル保持板66a乃至66dが取着さ
れ、このコイル保持板66a乃至66dには前記コイル保持板
44a乃至44fと同様に中空状の誘導コイル68、70が係合し
ている。

一方、前記板体34の略中央部には排気チャンバ72が取
着され、この排気チャンバ72には外部に連通する排気用
の管体74が係合している。

前記塗料乾燥機構24は基本的には以上のように構成さ
れる。この場合、他の塗料乾燥機構22、26、28も前記塗
料乾燥機構24と略同様に構成されている。従って、塗料
乾燥機構22、26、28については前記塗料乾燥機構24と同
一の構成要素に同一の参照符号を付し、その詳細な説明
を省略する。なお、前記塗料乾燥機構22、24、26、28を
構成する夫々のコイル保持板並びに誘導コイルの数は塗
装面の大きさに対応して増減可能なことは謂うまでもな
い。

本発明に係る塗料の焼付乾燥方法を実施するための装
置は基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用並びに効果について説明する。

先ず、下塗りステーションにおいて下塗り工程を施さ
れた車体16を搬送手段14により乾燥炉12内に搬送する。
その際、前記乾燥炉12内に配設される乾燥装置10を構成
する夫々の塗料乾燥機構22、24、26、28を矢印Ａ方向に
変位させた状態にしておく。この場合、前記塗料乾燥機
構22乃至28の第１送風チャンバ30と第２送風チャンバ32
とを互いに離間する方向に変位させておくことは謂うま
でもない。

次に、第１送風チャンバ30と第２送風チャンバ32とを
互いに接近する方向に変位させて後、板体34を矢印Ｂ方
向に変位させる。次いで、塗料乾燥機構22乃至28を構成
するシリンダ40a乃至40fとシリンダ52a乃至52fおよびシ
リンダ62a乃至62dを駆動させて誘導コイル48、49、58、
59、68および70を車体16に接近させる。

すなわち、前記塗料乾燥機構22乃至28の中、例えば、
塗料乾燥機構24について説明すると、これを構成する第
１送風チャンバ30に取着されるシリンダ40a乃至40fの駆
動作用下にシリンダロッド42a乃至42fを変位させる。こ
の変位作用下にシリンダロッド42a乃至42fにコイル保持
板44a乃至44fを介して取着される誘導コイル48、49が車
体16の一側面部に接近するに至る。同様にして、前記第
２送風チャンバ32に取着されるシリンダ52a乃至52fの駆
動作用下にコイル保持板56a乃至56fが車体16に指向し、
これに係合する誘導コイル58、59が前記車体16の他側面
部に接近する。さらに、シリンダ62a乃至62dの駆動作用
下に誘導コイル68、70が車体16の上面部に接近する。こ
の場合、前記誘導コイル48、49、58、59には夫々管体5
0、51、60、61が嵌合しているが、これらの管体50、5
1、60、61は前述したようにベローズ状に形成されてい
るため、誘導コイル48、49、58、59の変位に対応して伸
縮自在である。従って、前記誘導コイル48、49、58、59
の変位動作を妨害することはない。なお、他の塗料乾燥
機構22、26、28は前記塗料乾燥機構24と同一の作用によ
り車体16に誘導コイル48、49、58、59、68、70を接近さ
せるものであり、従って、その詳細な説明を省略する。

前記の状態で夫々の誘導コイル48、49、58、59、68、
70に高周波電流を供給する。この電流は前記誘導コイル
48、49、58、59、68および70が接近する車体16自体に渦
電流を誘置する。当該渦電流により前記車体16が加熱さ
れ当該車体16に塗布される塗料が乾燥されることにな
る。この場合、前記車体16の加熱温度は誘導コイル48、
49、58、59、68、70に供給する高周波電流の大きさをコ
ントロールすることにより調整されることは勿論であ
る。

このため、従来の温風による塗料の乾燥方法に比して
熱損失が少なく前記車体16に塗布された塗料を効率よく
乾燥することが出来る。また、車体16自体を誘導加熱す
るため、例えば、塗装ラインを停止させる際に複数の車
体16が乾燥中であっても、前記車体16の加熱温度を夫々
に制御出来、従って、前記車体16に塗布される塗料を必
要以上に乾燥させたり、あるいは所望の状態まで乾燥で
きないと不都合を回避することが出来る。

さらに、前記の作用と同時に第１および第２送風手段
18、20を駆動して前記塗料乾燥機構22、24、26、28を構
成する第１および第２送風チャンバ30、32に夫々空気を
供給する。前記第１送風チャンバ30に供給された空気は
当該第１送風チャンバ30に接続されるベローズ状の管体
50、51を介して車体16の一側面部に吹き付けられる。一
方、前記第２送風チャンバ32に供給された空気は管体6
0、61を介して前記車体16の他側面部に吹き付けられ
る。前記車体16に対して吹き付けられた空気は前記車体
16の塗装面に沿って夫々矢印方向に層流状態で流動して
車体16の上方に位置する排気チャンバ72から管体74を介
して外部へと排出される。

従って、前記車体16の加熱により揮発した溶剤が塗料
内に滞留することを前記塗装表面を流動する空気により
防止して前記溶剤の揮発を一層促進して乾燥時間を短縮
することが出来る。

このようにして、下塗り工程によりワークに塗布され
る塗料を所望の状態まで乾燥させる。すなわち、前記ワ
ークに塗布された塗料が90％程度硬化するまで前記車体
16を加熱した後に誘導コイル48、49、59、68および70に
対する電流の供給を停止する。

この場合、第４図に示すように、前記車体16に塗布さ
れた塗料は90％程度まで５分〜10分位で急速に硬化す
る。そして、その後前記塗料は前記90％程度まで硬化さ
れる時間の略２倍（20分位）の時間をかけて十分に硬化
されることになる。このように、前記塗料は90％程度ま
では比較的少ない時間で硬化させることになり、下塗り
工程で車体16に塗布された塗料の乾燥は相当に短い時間
で終了する。

次いで、下塗り工程および所定の乾燥が終了したワー
クに中塗り工程を施し、当該中塗り工程によって車体16
に塗布された塗料を前記と同様にして乾燥装置10を駆動
して90％程度まで硬化させる。同様に、前記車体16に対
して上塗りを行い、当該上塗り工程により塗布された塗
料を90％程度まで硬化させる。

なお、前記夫々の工程により塗布された塗料の乾燥時
間と温度との関係を第５図に示す。すなわち、各工程の
乾燥作業は10分〜15分で終了していることが容易に諒解
されよう。

こうして下塗り工程、中塗り工程、上塗り工程を施
し、夫々の工程で塗布された塗料を90％程度硬化させた
後に、前記車体16を再度乾燥炉12に搬送し、最終乾燥工
程を施すべく当該乾燥炉12を構成する乾燥装置10により
前記夫々の塗料が十分に硬化するまで乾燥させる（第５
図参照）。この場合、前記上塗り工程において塗布され
た塗料を90％程度まで硬化するよう乾燥させる工程と、
最終乾燥工程との間に他の作業工程を付加することも出
来る。

このように、本実施態様によれば、下塗り工程、中塗
り工程、上塗り工程を施し、当該各工程により塗布され
た塗料をその都度90％程度硬化するよう乾燥している。
次いで、最終乾燥工程において前記90％程度硬化された
塗料を十分に硬化させるべく再度乾燥させている。従っ
て、従来のように、下塗り工程、中塗り工程、上塗り工
程において夫々塗布された塗料をその都度十分に硬化さ
せる乾燥方法に比し、乾燥時間の短縮が出来、このた
め、前記乾燥装置10を可及的に少なくして塗装ライン自
体が占有するスペースを狭小にすることが可能となる。

次に、本発明に係る塗料の焼付乾燥方法の他の実施態
様について説明する。

すなわち、本実施態様に係る塗料の焼付乾燥方法は、
第６図に示すように、上塗り工程により車体16に塗布さ
れた塗料を90％程度まで硬化するよう乾燥させる作業
と、下塗り工程、中塗り工程および前記上塗り工程によ
り塗布され90％程度まで硬化された塗料を十分に硬化さ
せるべく乾燥する作業を同一の乾燥炉12により行ってい
る。すなわち、下塗り工程および中塗り工程において塗
布された塗料の乾燥は前記第１の実施態様に係る塗料の
焼付乾燥方法と略同様に夫々塗料が90％程度硬化するま
で乾燥している。次いで、前記中塗り工程において塗布
された塗料が90％程度硬化するまで乾燥された後に車体
16に上塗りを行い、当該上塗り工程により塗布された塗
料を乾燥させる。その際、前記上塗り工程により塗布さ
れた塗料を90％程度硬化するまで乾燥させた乾燥炉12と
同一の乾燥炉12内で、しかも連続的に下塗り工程、中塗
り工程および上塗り工程により塗布され90％程度硬化す
るように乾燥された塗料を十分に硬化させるための乾燥
作業を営む。

従って、本実施態様によれば、前記第１の実施態様と
同様に、乾燥作業に費やす時間を少なくし、且つ塗装ラ
イン自体が占有するスペースを可及的に狭小することが
可能である。さらに、本実施態様によれば、上塗り工程
により塗布された塗料を90％程度まで硬化するよう乾燥
し、その状態で、すなわち、車体16が加熱された状態で
前記下塗り工程並びに中塗り工程において塗布された塗
料と上塗り工程において塗布された塗料を十分に硬化す
るまで乾燥しているため、第１の実施態様より一層効率
よく塗料の乾燥を行うことが出来る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ワークに対して複数
の塗装工程により塗布された塗料を焼付乾燥する方法で
あって、先ず、前記ワークに対して塗装を行い、当該塗
装によりワークに塗布された塗料を乾燥する際に当該塗
料が90％程度まで硬化するよう塗料を乾燥させている。
さらに、前記90％程度硬化された塗料の上に次なる塗装
工程により塗料を塗布し、当該塗布された塗料を前記と
同様に略90％程度硬化するまで乾燥させる。このように
して複数回の塗装を行った後に最終工程において前記ワ
ークに塗装を行い、次いで、前記ワークに塗布された全
ての塗料を十分に硬化するよう乾燥している。従って、
中間の工程における塗料の乾燥時間を相当に少なくする
ことが出来、結局、前記ワークに塗布された塗料の乾燥
作業を効率的に行うことが可能となる。この結果、前記
乾燥作業のための乾燥装置等の設備を少なくして、塗装
ライン自体が占有する空間を可及的に狭小にすることが
出来る利点が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明し
たが、本発明はこの実施態様に限定されるものではな
く、例えば、各乾燥工程においては、ワークに塗布され
た塗料に熱風を吹き付けてこれを乾燥させることも出来
る等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塗料の焼付乾燥方法を実施するた
めの装置の斜視図、 第２図は第１図に示す装置の一部省略断面説明図、 第３図は第１図並びに第２図に示す装置の要部の一部省
略断面図、 第４図は塗料の乾燥時間と硬化率を示す特性図、 第５図は本発明に係る塗料の焼付乾燥方法の各工程にお
ける塗料の乾燥時間とワークの温度を示す特性図、 第６図は本発明の塗料の焼付乾燥方法に係る他の実施態
様の各工程における塗料の乾燥時間とワークの温度を示
す特性図である。 10……乾燥装置、12……乾燥炉 18、20……送風手段 22、24、26、28……塗料乾燥機構 30、32……送風チャンバ 48、49、58、59、68、70……誘導コイル 72……排気チャンバ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の塗装工程によりワークに対して多層
   に塗布される夫々の塗料を乾燥する方法であって、各層
   の塗装工程における塗料を、最終乾燥時の1/2以下の乾
   燥時間で且つ硬化率が90％程度まで硬化・乾燥させ、次
   に、最終塗装工程で最上層に塗布された塗料を、前記最
   終塗装工程以前の各塗装工程で塗布された下層側の塗料
   と共に最終乾燥工程で十分に硬化するまで乾燥すること
   を特徴とする塗料の焼付乾燥方法。