JP4059441B2 - 塗膜乾燥方法及び塗膜乾燥装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗装により形成された塗膜を乾燥させる方法及び装置に関するものである。塗膜乾燥は、各種塗装たとえば自動車の外装を補修する補修塗装の際に実行される。

自動車外装の補修塗装においては、先ず自動車ボデーの外装面の損傷部分を含む適宜領域の旧塗膜の剥離を行い、その領域に対して防錆プライマー塗装、パテ塗装、下塗り塗装（プライマーサーフェサー塗装）及び上塗り仕上げ塗装等を順次行う。これら各段階の塗装に際して、塗料塗布後に塗膜の乾燥がなされ、必要に応じて乾燥塗膜に対する研磨または研摩（ポリシング）が行われる。自動車の補修塗装は、損傷部分が被塗装物毎に異なり且つ損傷の態様も被塗装物毎に異なり更に塗膜の構成も被塗装物毎に異なるので、被塗装物に応じて、旧塗膜の剥離、補修に使用する塗料の調製及び補修塗料の塗布の形態が異なるものとなる。加えて、この補修塗装では各段階での塗膜形成後の塗膜乾燥にかなりの時間を要し、これが補修塗装時間の短縮及び塗装コストの低減を阻害する要因とされている。従って、この塗膜乾燥時間の短縮が、工数の低減ひいては塗装コストの低減に寄与すること大であり、塗膜乾燥時間の短縮が求められている。

塗膜乾燥には、例えば実開平７−５５９号公報（特許文献１）に記載されているように、一般に熱線（中・近赤外線）照射器が利用される。熱線照射器は、典型的には、熱線を発する棒状の熱線ランプと、該熱線ランプの背後即ち熱線照射方向と反対側の方向に熱線ランプに近接して配置された熱線リフレクタとを備えている。この熱線照射器を必要に応じて複数並列配置し、自動車ボデーの外装面の所要の補修塗装領域に対して熱線を照射するようにしている。

このような塗膜乾燥のための装置では、従来、塗膜乾燥時間を短縮しようとする場合には、高出力の熱線ランプを使用したり、使用する熱線ランプの数を増やすことがなされている。しかしながら、そのような場合には、消費電力が増大することになり、この点ではコスト低減の阻害要因となる。
実開平７−５５９号公報

本発明は、消費電力を増加させることなしに塗膜乾燥時間の短縮を可能ならしめる塗膜乾燥方法及び塗膜乾燥装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、上記の目的を達成するものとして、
塗装された塗膜を乾燥させるための塗膜乾燥方法であって、前記塗膜に対して熱線を照射しながら、前記塗膜に対する間欠的エアー吹き付けを行うことを特徴とする塗膜乾燥方法、
が提供される。

本発明の一態様においては、前記間欠的エアー吹き付けは、１〜１０秒継続するエアー吹き付け状態と１〜１０秒継続するエアー吹き付け停止状態とを交互に実現するものである。

本発明によれば、上記の目的を達成するものとして、
塗装された塗膜を乾燥させるための塗膜乾燥装置であって、
熱線照射手段とエアー吐出手段とを備えており、前記熱線照射手段は熱線ランプと当該熱線照射手段により熱線を照射する方向と反対側の方向に前記熱線ランプに近接して配置された熱線リフレクタとを備えており、前記エアー吐出手段は前記熱線リフレクタに近接して配置され前記熱線ランプによる熱線照射の方向に沿ってエアーを吐出するエアー吐出ノズルと該エアー吐出ノズルに圧縮エアーを送給するためのエアー配管と前記エアー吐出ノズルからの前記エアーの吐出及びその停止を制御するエアー吐出制御部とを備えていることを特徴とする塗膜乾燥装置、
が提供される。

本発明の一態様においては、前記エアー吐出制御部は、前記エアー吐出ノズルからの前記エアーの吐出を１〜１０秒継続するエアー吹き付け状態と前記エアー吐出ノズルからの前記エアーの吐出の停止を１〜１０秒継続するエアー吹き付け停止状態とを交互に実現するよう制御する。

本発明の一態様においては、前記熱線ランプは棒状であり、前記熱線リフレクタは前記熱線ランプに沿って延在するように配置されており、前記エアー吐出ノズルは前記熱線ランプに沿って延在するように配置されたパイプの側面に吐出開口を形成してなるものである。本発明の一態様においては、前記吐出開口は複数設けられている。本発明の一態様においては、前記吐出開口はスリット状をなしている。

以上のような本発明の塗膜乾燥方法及び塗膜乾燥装置によれば、塗膜に対して熱線を照射しながら間欠的エアー吹き付けを行うことで、塗膜の乾燥速度が高められ、かくして熱線ランプの消費電力を増加させることなしに塗膜乾燥時間を短縮することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明による塗膜乾燥方法の実施に使用される塗膜乾燥装置の一実施形態の構造部分を示す斜視図である。キャスター付きの可動式スタンド１０には、熱線照射手段を保持するための保持フレーム１１が取り付けられている。保持フレーム１１には、熱線照射手段としての熱線照射器１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃが保持されている。熱線照射器１２Ａは、水平方向に延在する棒状の熱線ランプ１４Ａと、該熱線ランプの背後に（即ち、熱線照射器により熱線を照射しようとする方向と反対側の方向に）熱線ランプ１４Ａに近接し且つ該熱線ランプに沿って延在するように配置された熱線リフレクタ１６Ａと、これらを支持し且つ熱線ランプ１４Ａに沿って延在するように配置されたフレーム１８Ａとを備えている。フレーム１８Ａの両端は、取り付けネジ２０Ａによりスタンド１０に対し取り付けられている。この取り付けは、熱線ランプ１４Ａの延在方向の周りでの回動によるフレーム１８Ａの傾角の調整が可能で且つ該傾角を適宜設定可能なようにして、なされている。尚、フレーム１８Ａには熱線ランプ１４Ａ及び熱線リフレクタ１６Ａを保護するためにそれらの前方に（即ち、熱線照射器により熱線を照射しようとする方向に）位置する金網からなるガード２２Ａが付されている。熱線照射器１２Ｂ，１２Ｃは熱線照射器１２Ａと同等の構成を有しており、対応する部分は対応する符号において付号Ａの代わりにそれぞれ付号Ｂ，Ｃを用いて示されている。

熱線照射器１２Ａのフレーム１８Ａの上端縁及び下端縁には、エアー吐出手段を構成するエアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２が取り付けられている。これらのエアー吐出ノズルは、熱線リフレクタ１６Ａに近接して配置されており、熱線照射器により熱線を照射しようとする方向に沿ってエアーを吐出するためのものである。尚、本明細書では、熱線照射の方向及びエアー吐出の方向は、それぞれ単一の方向を示すものに限られることはなく、適宜の幅即ち分布を持った方向の集合であってもよい。また、これらの方向に沿った方向も、同様に、厳密に同一の方向を指すものに限られず、同一方向の成分を有する方向であればよいものとする。

図２にエアー吐出ノズル２６Ａ１の部分拡大斜視図を示す。エアー吐出ノズル２６Ａ１は、熱線ランプ１４Ａに沿って延在するパイプの側面に複数の吐出開口２８Ａを形成してなるものである。各吐出開口２８Ａはスリット状をなしておりパイプの方向に対して斜めに形成されている。エアー吐出ノズル２６Ａ２はエアー吐出ノズル２６Ａ１と同等の構成を有する。

エアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２の両端には、圧縮エアー源から圧縮エアーを送給するためのエアー配管３０Ａ１，３０Ａ２が接続されている。該エアー配管は、たとえばゴム製または合成樹脂製のチューブであってもよい。

熱線照射器１２Ｂ，１２Ｃのフレーム１８Ｂ，１８Ｃの上端縁及び下端縁にも、それぞれエアー吐出手段を構成するエアー吐出ノズル２６Ｂ１，２６Ｂ２；２６Ｃ１，２６Ｃ２が取り付けられている。これらのエアー吐出ノズルも、エアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２と同等な構成を有しており、両端には圧縮エアー源から圧縮エアーを送給するためのエアー配管３０Ｂ１，３０Ｂ２；３０Ｃ１，３０Ｃ２が接続されている。

図３に本実施形態の塗膜乾燥装置の構成の一部を使用状態と共に示す。この図では熱線照射器１２Ａ及びエアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２の系統のみ示すが、他の熱線照射器１２Ｂ，１２Ｃ及びエアー吐出ノズル２６Ｂ１，２６Ｂ２；２６Ｃ１，２６Ｃ２の系統も同等である。熱線ランプ１４Ａは、電源に接続されており、該電源から所要の電力供給を受けて熱線を発生する。電源としては商用電源または発電機を使用することができる。一方、エアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２に接続されたエアー配管３０Ａ１，３０Ａ２は、エアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２からのエアーの吐出及びその停止を制御するエアー吐出制御部３４を介して圧縮エアー源に接続されている。圧縮エアー源としては、たとえばエアーコンプレッサ及びこれに接続されたレギュレータ等からなるものを使用することができ、その圧力はたとえば０．０５〜０．５０ｍＰａである。

エアー吐出制御部３４は、たとえば図４に示されるような電磁開閉弁３４ａと該電磁開閉弁の動作を制御する制御回路３４ｂとから構成することができる。図５は、制御回路３４ｂの動作を説明するための図である。即ち、制御回路３４ｂは、内蔵クロックに基づき、継続時間ｔ１だけ電磁開閉弁３４ａを開いてノズルからのエアー吐出を許容するＯＮ状態と継続時間ｔ２だけ電磁開閉弁３４ａを閉じてノズルからのエアー吐出を許容しないＯＦＦ状態とを交互に実現させる。好ましくは、ＯＮ状態の継続時間ｔ１は１〜１０秒であり、ＯＦＦ状態の継続時間ｔ２は１〜１０秒である。

本実施形態では、図３に示されているように、被塗装物たる自動車ボデー４０の外装面に対向するように熱線照射器１２Ａ及びエアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２が配置されている。熱線ランプ１４Ａから照射された熱線が直接または熱線リフレクタ１６Ａにより反射された後に、上下に適度の角度広がりを持ちながら自動車ボデー４０の方（即ち、図３で左の方）へと照射される。一方、エアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２から吐出されたエアーは上下に適度の角度広がりを持ちながら自動車ボデー４０の方へと吹き付けられる。熱線照射器１２Ａ及びエアー吐出ノズル２６Ａ１，２６Ａ２と自動車ボデー４０との距離は、たとえば２００〜１０００ｍｍである。

塗膜乾燥は、たとえば乗用車、トラック及びバス等の自動車の補修塗装の防錆プライマー塗装、パテ塗装、下塗り塗装及び上塗り仕上げ塗装等の各段階の塗装により形成された塗膜に対して行うことができる。本発明の塗膜乾燥は、その他、たとえば建設機械や自動販売機などの下塗り塗装、パテ塗装、中塗り塗装及び上塗り仕上げ塗装等の各段階の塗装により形成された塗膜に対して行うことができる。

本発明の塗膜乾燥方法及び塗膜乾燥装置によれば、塗膜乾燥に際し未乾燥塗膜に対して熱線照射と共に間欠的エアー吹き付けがなされ、即ちエアー吐出制御部３４によりエアー吐出ノズルからのエアーの吐出及びその停止を制御して、エアー吐出を許容するＯＮ状態とエアー吐出を許容しないＯＦＦ状態とを交互に実現するので、以下の実施例で示されるように、常時エアー吐出を行う場合よりも、塗膜が乾燥硬化するまでの時間が著しく短縮される。

以下、本発明を実施例により説明する。

［実施例１］
自動車の補修塗装に際して、自動車ボデーの損傷部分を含む所要領域の旧塗膜をディスクサンダー＃８０により剥離し、ダブルアクションサンダー＃１２０によりエッジ部の段落しを行い、ＡｕｔｏＳＰＳプライマー（主剤：硬化剤＝４：１［重量比］）（大日本塗料株式会社製商品名）を用いてエアースプレーにより防錆プライマー塗装を行い、その後、本発明の塗膜乾燥装置を用いて塗膜に対する乾燥処理（第１の乾燥処理）を行った。更に、ＡｕｔｏＳＰＳライトパテ（主剤：硬化剤＝１００：２［重量比］）（大日本塗料株式会社製商品名）を用いてパテ塗装を行い、その後、本発明の塗膜乾燥装置を用いて塗膜に対する乾燥処理（第２の乾燥処理）を行った。更に、ＡｕｔｏＳＰＳサンダー１５０（大日本塗料株式会社製商品名）＃１２０を用いて研磨を行った。更に、ＡｕｔｏＳＰＳプラサフ（主剤：硬化剤＝５：１［重量比］）（大日本塗料株式会社製商品名）を用いてエアースプレーにより下塗り塗装を行い、その後、本発明の塗膜乾燥装置を用いて塗膜に対する乾燥処理（第３の乾燥処理）を行った。更に、ＡｕｔｏＳＰＳサンダー１５０（大日本塗料株式会社製商品名）＃３２０を用いて研磨を行った。更に、Ａｕｔｏスイフト２Ｋベースコート（主剤：硬化剤＝１０：１［重量比］）（大日本塗料株式会社製商品名）を用いてエアースプレーによりベースコート塗装を行い、続いてＡｕｔｏスイフト２Ｋ４−１クリヤー（主剤：硬化剤＝４：１［重量比］）（大日本塗料株式会社製商品名）を用いてエアースプレーによりクリヤー塗装を行い、その後、本発明の塗膜乾燥装置を用いて塗膜に対する乾燥処理（第４の乾燥処理）を行った。最後に、ＡｕｔｏＣＯＳＭＡファイナル（大日本塗料株式会社製商品名）を仕上げ剤として用いて研摩（ポリシング）を行った。

塗膜乾燥装置としては、図１に示されるような３つの熱線照射器（各熱線ランプの出力２．５ｋＷ、長さ１０５０ｍｍ：各熱線リフレクタの幅１３ｍｍ）及び各熱線照射器に２つづつ付設された６つのエアー吐出ノズルを備えたものを用いた。

エアー吐出ノズルは、直径６ｍｍで長さ１１００ｍｍのパイプにその長さ方向に１００ｍｍピッチでスリット状の吐出開口を配置したものであり、吐出開口の長手方向はパイプの長手方向に対して４５度の傾きをなしており、各吐出開口の長さは１３ｍｍであり、幅は０．６ｍｍであった。

圧縮エアー源からエアーパイプに供給されるエアーの圧力は、０．２ｍＰａであり、エアー吐出制御部３４によりエアー吐出ノズルからのエアーの吐出及びその停止を制御して、エアー吐出を許容するＯＮ状態を３秒間としエアー吐出を許容しないＯＦＦ状態を３秒間として、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを交互に実現した。

上記の第１〜第４の乾燥処理において、それぞれ１０分間、４分間、６分間及び１０分間行うことで、塗膜は次の工程を良好に行うことができる程度に十分に乾燥硬化した。

［比較例１］
エアー吐出制御部３４によるエアー吐出ノズルからのエアーの吐出及びその停止の制御を行うことなく、エアー吐出を常時許容するようにしたこと以外は、実施例１と同様の工程を実行した。

上記の第１〜第４の乾燥処理において、それぞれ２０分間、１５分間、２０分間及び３０分間乾燥しないと、塗膜は次の工程を良好に行うことができる程度に十分には乾燥硬化しなかった。

本発明による塗膜乾燥装置の一実施形態の構造部分を示す斜視図である。 エアー吐出ノズルの部分拡大斜視図である。 図１の塗膜乾燥装置の構成の一部を使用状態と共に示す図である。 エアー吐出制御部の構成を示す模式図である。 制御回路の動作を説明するための図である。

符号の説明

１０ スタンド
１１ 保持フレーム
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 熱線照射器
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 熱線ランプ
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ 熱線リフレクタ
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ フレーム
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 取り付けネジ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ ガード
２６Ａ１，２６Ａ２；２６Ｂ１，２６Ｂ２；２６Ｃ１，２６Ｃ２ エアー吐出ノズル
２８Ａ 吐出開口
３０Ａ１，３０Ａ２；３０Ｂ１，３０Ｂ２；３０Ｃ１，３０Ｃ２ エアー配管
３４ エアー吐出制御部
３４ａ 電磁開閉弁
３４ｂ 制御回路
４０ 被塗装物

Claims (7)

1. 塗装された塗膜を乾燥させるための塗膜乾燥方法であって、
   前記塗膜に対して熱線ランプから発せられる熱線を用いて前記熱線ランプを備えた熱線照射手段による熱線照射を行いながら、前記塗膜に対する間欠的エアー吹き付けを行い、前記熱線照射手段は、前記熱線ランプと、前記熱線照射の方向と反対側の方向に前記熱線ランプに近接して配置された熱線リフレクタと、前記熱線ランプ及び熱線リフレクタを支持するフレームとを備えており、
   前記間欠的エアー吹き付けは、前記フレームの端縁に取り付けられたエアー吐出ノズルから、前記熱線照射の方向に沿って間欠的にエアーを吐出することで行われ、前記エアー吐出ノズルは前記熱線リフレクタに近接し且つ前記熱線照射の方向に関して前記熱線ランプより前方に配置されていることを特徴とする塗膜乾燥方法。
2. 前記間欠的エアー吹き付けは、１〜１０秒継続するエアー吹き付け状態と１〜１０秒継続するエアー吹き付け停止状態とを交互に実現するものであることを特徴とする、請求項１に記載の塗膜乾燥方法。
3. 塗装された塗膜を乾燥させるための塗膜乾燥装置であって、
   熱線照射手段とエアー吐出手段とを備えており、
   前記熱線照射手段は、熱線ランプと、当該熱線照射手段による熱線照射の方向と反対側の方向に前記熱線ランプに近接して配置された熱線リフレクタと、前記熱線ランプ及び熱線リフレクタを支持するフレームとを備えており、
   前記エアー吐出手段は、前記熱線照射の方向に沿ってエアーを吐出するエアー吐出ノズルと該エアー吐出ノズルに圧縮エアーを送給するためのエアー配管と前記エアー吐出ノズルからの前記エアーの吐出及びその停止を制御するエアー吐出制御部とを備えており、
   前記エアー吐出ノズルは、前記フレームの端縁に取り付けられており、前記熱線リフレクタに近接し且つ前記熱線照射の方向に関して前記熱線ランプより前方に配置されていることを特徴とする塗膜乾燥装置。
4. 前記エアー吐出制御部は、前記エアー吐出ノズルからの前記エアーの吐出を１〜１０秒継続するエアー吹き付け状態と前記エアー吐出ノズルからの前記エアーの吐出の停止を１〜１０秒継続するエアー吹き付け停止状態とを交互に実現するよう制御することを特徴とする、請求項３に記載の塗膜乾燥装置。
5. 前記熱線ランプは棒状であり、前記熱線リフレクタは前記熱線ランプに沿って延在するように配置されており、前記エアー吐出ノズルは前記熱線ランプに沿って延在するように配置されたパイプの側面に吐出開口を形成してなるものであることを特徴とする、請求項３〜４のいずれかに記載の塗膜乾燥装置。
6. 前記吐出開口は複数設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の塗膜乾燥装置。
7. 前記吐出開口はスリット状をなしていることを特徴とする、請求項５〜６のいずれかに記載の塗膜乾燥装置。

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