JP4440733B2 - 粉体塗装方法 - Google Patents

Description

この発明は、粉体塗装によって色調や明度が順次変化するグラデーション塗装を行う方法に関するものである。

粉体塗装は、有機溶剤を含まず環境にやさしい塗装として、今後各国で溶剤塗装に変わりつつある。
ところで、粉体塗料は、色の異なる粉体塗料の粒子が混ざり合っても、溶剤塗料のように、例えばその配合によって中間色が出るものではなく、その色の異なる各粒子自体の色が見えるいわゆるコンタミ現象が現れる。近年このコンタミ現象を利用し、被塗物の塗装進行に合わせて、例えば灰色の粉体塗料に黒色を徐々に混ぜ、黒色の量を次第に多くしたり、あるいは反対に、黒色に対する灰色の比率を徐々に少なくしたりして、灰色→御影石調色→黒と意匠性の有るパネル塗装が行われている。

また、特許文献１あるいは特許文献２には、色の異なる粉体塗料を混合しながら吹き付ける塗装ガンが開示されており、これらの塗装ガンを使用することにより、混合する粉体の中間色の塗装も行えるようになっており、例えば、粉体塗料の配合を調整することにより、白→ピンク→赤に変化するグラデーション塗装も可能である。

特開平９−２６２５３７号公報 特開２０００−３１２８４６号公報

ところが、色の異なる粉体塗料の配合を順次変化させて一つの被塗物へのグラデーション塗装が完了した後、次の被塗物に対して色の異なる粉体塗料の配合を順次変化させて同じようにグラデーション塗装を行う場合、最初の色に戻して塗装を開始しても、粉体塗料は、溶剤塗料とは違い、粉末であるために、塗装ガン内や粉体ホース内の粉体塗料をすばやく清掃することはできない。このため、混色が多く被塗物毎にグラデーションの度合いが違ってしまい、安定したグラデーション塗装が行えないという問題があった。また、塗装中に被塗物に付着しなかった粉体塗料が塗装完了した塗膜の上に付着し、当初の予定通りのグラデーション模様が現れなかったり、前の被塗物と次の被塗物で模様が異なったりするという問題もあった。このため、被塗物間のピッチを大きく取り、その間にエアーによる清掃を完全に行う方法もあるが、量産塗装には向かない。また、粉体塗料は有機溶剤を含まない環境にやさしい塗料ではあるが、エアーブローにより粉体塗料を産業廃棄物として処分することには問題もある。

そこで、この発明は、被塗物毎に塗装ガンや粉体ホース内を清掃することなく、安定したグラデーション模様が得られる粉体塗装方法を提供しようとするものである。

上記の課題を解決するために、この発明は、塗装ラインに沿って移動する被塗物に対し異なる色の粉体塗料を順番に吹き付けてグラデーション塗装を行う粉体塗装方法において、前の被塗物の最後の色の粉体塗料を使用して次の被塗物の塗装を開始し、前の被塗物に吹き付けた粉体塗料の色の順番を次の被塗物で逆にして塗装するようにしたのである。

この塗装方法によれば、例えば、白色と赤色の粉体塗料を使用し、両者の配合量を順次変化させ、１枚目の被塗物については、赤色の混じらない白色から塗装を始め、ついで徐々に赤色を配合し、最後は赤色だけの塗装を行っていくと、白→ピンク→赤という順番のグラデーション模様が得られる。そして、２枚目の被塗物の塗装については、一枚目の最後の色の赤色から始め、１枚目とは逆の順序で赤色と白色の配合比を変化させれば、赤→ピンク→白という１枚目とは逆向きのグラデーション模様が得られる。この１枚目と２枚目は、グラデーションの向きが逆向きに現れるだけであるから、逆向きにすれば同一のパターンのグラデーション模様になる。ついで、３枚目は、２枚目の最後の白色の粉体塗料から塗装を開始し、１枚目と同じ順序で配合比を変化させれば、１枚目と全く同一向きの同じグラデーション模様の塗装になる。したがって、この発明の方法によると、各被塗物毎に、塗装ガン内や粉体ホース内を清掃する必要もなく、次々に同一パターンのグラデーション模様の塗装が行える。

このグラデーション塗装を行う場合、オーバースプレー粉が塗装完了箇所に付着すると、グラデーション模様に変化が生じるおそれがあるため、塗装完了箇所へのオーバースプレー粉の付着を防止するために、塗装ガンの吹きつけパターンは、被塗物の進行方向より後方に向けておくことが好ましい。

また、同様に、塗装ブース内の気流は、被塗物の進行方向とは逆向きに調整されていることが好ましい。

さらに、被塗物が塗装ブース内を水平に移動し、塗装ガンを被塗物の上部に設置した塗装ラインにおいては、塗装ガンの吹き付けパターンを塗装ブースの入口側の方向に向けることにより、塗装完了箇所へのオーバースプレー粉の付着を防止することができる。

以上のように、この発明によれば、塗装ラインに沿って移動する被塗物に対し異なる色の粉体塗料を順番に吹き付けてグラデーション塗装を行う際に、各被塗物毎に、塗装ガン内や粉体ホース内を清掃することなく、次々に同一パターンのグラデーション模様の塗装が行える。

図１は、パーテーションのパネルＡ（幅１５２４ｍｍ×長さ３０４８ｍｍ）を、水平に移動させながら、グラデーション塗装を行う装置の全体図である。
この装置は、塗装ブース１と、被塗物のパネルＡを、塗装ブース１内を水平状態で通過させるベルトコンベア２と、水平状態で移動するパネルＡの上部に設置された５個の摩擦式の塗装ガン３とを備える。

上記塗装ブース１の手前には、前処理としてパネルＡの水切り乾燥を行う水切り乾燥炉４が設置され、塗装ブース１の後方には、粉体塗料の焼付け処理を行う焼付け炉５が設置されている。

５個の塗装ガン３は、レシプロケーター（摺動装置）６によりパネルＡの全体を塗装するように配置されている。この５個の塗装ガン３は、パネルＡに対する粉体塗料の吹き付けパターンが、パネルＡの進行方向に対して向かい打つようにガン角度を３０度に設置している。

上記塗装ブース１の天面、側面は、多硬質材のパネルで覆われ、多硬質材より加圧した空気が出るようになっている。この空気は、天面及び側面にオーバースプレー粉が付着しないようにするためのものである。符号９は、この加圧空気を供給するブロワを示している。

また、塗装ブース１の出入り口には、塗装ブース１内の空気を吸引するための吸引口７、８が設けられており、吸引口７、８はオーバースプレー粉の回収装置（図示省略）に接続されている。この出入り口の吸引口７、８には、ダンパー（図示省略）が設置されており、被塗物に付着しなかったオーバースプレー粉が、塗装完了箇所に付着しないように、塗装ブース１内の気流を調整している。この実施例では、出入り口の総風量の約２／３を入り口の側の吸引口７に、１／３を出口側の吸引口８に吸引させるようにし、塗装ブース１内の気流が被塗物のパネルＡの進行方向と逆向きになるようにしている。

なお、この図１の実施例では、上記のように塗装ブース１内の気流を調整したが、被塗物をコンベアにて吊り下げて移動させるタイプの塗装ブースでも、調整量は当然に異なるものの、調整は必要である。

グラデーション塗装を行う方法としては、例えば、特開平９−２６２５３７号公報に示されているような、複数の粉体ホースにて所定量の粉体塗料を塗装ガンの後部に供給し、塗装ガン内で各所定量の粉体塗料をミキシングし、塗装ガン先より吐出する方式を採用することができる。又、特開２０００−３１２８４６号公報に示されているように、塗装ガンに搬送する粉体ホースに取り付けられた搬送装置であるインジェクターに複数の所定量の粉体塗料を投入し、インジェクターの内の乱気流で粉体塗料をミキシングする方式がある。この実施例では、図３に示すように、塗装ガン３に搬送する粉体ホース１０に取り付けられた搬送装置であるインジェクター１１に、複数台のスクリュウ式の定量供給装置１２ａ、１２ｂから色の異なる所定量の粉体塗料を、所定時間毎に配合比を変化させながら投入し、インジェクター１１での粉体塗料をミキシングする方式を採用した。図３には、スクリュウ式の定量供給装置１２ａ、１２ｂを２台使用した例を示している。

図４の上段には、白色の粉体塗料と、黒色の粉体塗料を使用したグラデーション模様の塗装例を示し、３枚のパネルＡの下段に、白色の粉体塗料と、黒色の粉体塗料の配合比の関係を示している。

この例では、定量供給装置１２ａに黒色の粉体塗料を、定量供給装置１２ｂに白色の粉体塗料をそれぞれ投入し、例えば、ベルトコンベア２のベルトスピードを３．０ｍ／ｍｉｎに設定し、被塗物のパネルＡの各間隔を２００ｍｍピッチにして、搬送されてくる各パネルＡに対し、定量供給装置１２ａ、１２ｂの各供給量を次のように調整しながら、所定量の粉体塗料を塗装ガン３に供給して各パネルＡを塗装している。まず、１枚目のパネルＡが、塗装ブース１に水切り乾燥炉４からコンベアにて搬送されると、塗装ブース１内の底面に設置されたエンドレスの導電性ベルトからなるベルトコンベア２に１枚目のパネルＡが載せ替えられ、塗装ブース１内に搬入されたパネルＡが検知されると、塗装ガン３からパネルＡに対し粉体塗料の噴射が開始される。まず、最初に、定量供給装置１２ａから供給される黒色の粉体塗料を１００％とし、定量供給装置１２ｂから供給される白色の粉体塗料を０％として塗装を開始する。そして、パネルＡが移動し、パネルＡの全長の１／３の塗装が完了すると、定量供給装置１２ａから供給される黒色の粉体塗料の供給量を徐々に減らし、定量供給装置１２ｂから供給される白色の粉体塗料の供給量を徐々に増やし、パネルＡの全長の２／３の塗装時点で、黒色０％、白色１００％の割合になるようにし、残りのパネルＡの１／３を、黒色０％、白色１００％で、塗装を行い、パネルＡ終端の検知により、粉体塗料の噴射を停止する。このようにして、１枚目のパネルＡは、最初の１／３が黒色、中央の１／３が濃から淡に変わるグレー、最後の１／３が白色のグラデーション模様に塗装される。続いて、２枚目のパネルＡの塗装ブース１内への搬入を検知すると、１枚目のパネルＡの最終の配合比、即ち、白色１００％、黒色０％の割合で塗装を開始し、１／３の塗装が完了すると、定量供給装置１２ｂから供給される白色の粉体塗料の供給量を徐々に減らし、定量供給装置１２ａから供給される黒色の粉体塗料の供給量を徐々に増やし、パネルＡの全長の２／３の塗装時点で、白色０％、黒色１００％の割合になるようにし、残りのパネルＡの１／３を、白色０％、黒色１００％で、塗装を行い、パネルＡ終端の検知により、粉体塗料の噴射を停止する。このようにして、２枚目のパネルＡは、最初の１／３が白色、中央の１／３が淡から濃に変わるグレー、最後の１／３が黒色のグラデーション模様に塗装される。続いて３枚目のパネルＡの塗装ブース１内への搬入を検知すると、２枚目のパネルＡの最終の配合比、即ち、白色０％、黒色１００％の割合で塗装を開始し、１／３の塗装が完了すると、定量供給装置１２ａから供給される黒色の粉体塗料の供給量を徐々に減らし、定量供給装置１２ｂから供給される白色の粉体塗料の供給量を徐々に増やし、パネルＡの全長の２／３の塗装時点で、白色１００％、黒色０％の割合になるようにし、残りのパネルＡの１／３を、白色１００％、黒色０％で、塗装を行い、パネルＡ終端の検知により、粉体塗料の噴射を停止する。このようにして、３枚目のパネルＡは、１枚目と同様の最初の１／３が黒色、中央の１／３が濃から淡に変わるグレー、最後の１／３が白色のグラデーション模様に塗装される。

このように、異なる色の粉体塗料を供給する定量供給装置１２ａ、１２ｂを複数台使用し、定量供給装置１２ａ、１２ｂからインジェクター１１に投入する粉体塗料の配合比を変化させることにより、種々のグラデーション模様の塗装が行える。

例えば、グレー色の粉体塗料と、黒色の粉体塗料を使用し、グレー色を基調にし、徐々に黒色を混ぜることにより、御影石調のグラデーション模様の塗装が行える。この場合、まず、１枚目のパネルをグレー色１００％で塗装を開始し、全長の２／３の塗装が完了した時点で、グレー色の供給量を徐々に減らし、黒色の供給量を徐々に増やし、最終的にグレー色８８％、黒色１２％の配合比になるようにして、パネルＡの終端の検知により、粉体塗料の噴射を停止して、塗装を完了すると、グレー→御影石調（淡から濃へ）のグラデーション模様の塗装が得られる。次に、２枚目のパネルＡを検知すると、１枚目の最後の配合比、グレー色８８％、黒色１２％の配合比で塗装を開始し、黒色の供給量を徐々に減らし、全長の１／３の塗装が完了した時点で、グレー色の供給量が１００％になるようにし、残りの２／３をグレー色１００％で塗装を行い、２枚目のパネルＡの終端の検知により、粉体塗料の噴射を停止して、塗装を完了すると、１枚目とは逆向きの御影石調→グレー（濃からへ淡）のグラデーション模様の塗装が得られる。次に、３枚目のパネルＡが搬入されてくると、２枚目の最後の配合比、即ち、グレー色が１００％、黒色０％の割合の配合比で、塗装を開始し、１枚目と同様にグレー色と黒色の配合比を変化させて塗装を行うと、３枚目のパネルＡが１枚目のパネルＡと同じ向きのグレー→御影石調（淡から濃へ）のグラデーション模様となる。即ち、１枚目のパネルＡはグレー→御影石調（淡から濃へ）、２枚目のパネルＡは御影石(濃から淡へ)→グレー、３枚目のパネルＡはグレー→御影石調（淡から濃へ）と繰り返しとなるので、２枚目のパネルを逆向きにして使用することにより、上面部がグレーで下部の１／３から御影石調（淡から濃へ）の模様に揃えることができる。

上記の実施例は、２色によるグラデーション塗装であるが、例えば、赤、青、黄、白（４色）の原色粉体塗料を使用することにより、各色が融合するグラデーション模様の塗装が行える。

この原色粉体塗料としては、例えば、日本ペイントの商品名「ビリューシアアルティー」を使用することができる。この粉体塗料は、粒径が１７〜１８μmと小さく、各原色の粉体塗料を混ぜることにより、その配合（塗料の融合）に合った色を出すことができる。

例えば、パネル６００ｍｍH×９００ｍｍをオーバーヘッドコンベアースピード１．０ｍ／ｍｉｎにて連続塗装を行う場合、塗装ガンはコロナ帯電式を使用し、被塗物（進行方向右に対し）垂直より１５度右に角度を取るようにする。その理由は、塗装完了部にオーバースプレー粉が付着しないようにするためである。また、塗装ブースの吸引はオーバースプレー粉が塗装終了箇所周辺を通過しないように気流を調整した。ハンガーピッチを１２００ｍｍとし、被塗物間の間隔を３００ｍｍとした。最初に、赤色の定量供給装置から赤色を１５０ｇ／ｍｉｎをインジェクターに供給し、その後５秒後に青色の定量供給から青色の粉体塗料を１５秒間に０ｇ→１５０ｇに吐出する。青色の吐出の間に赤色の定量供給装置の赤を１５０ｇ→０ｇへと吐出する。するとパネルの塗装色は赤から青へと徐々にその中間色を介して色が変わる。その後同等の方式により黄色の定量供給装置からの黄色の粉体塗料、白色の定量供給装置から白色の粉体塗料の塗装を行うと、赤→青→黄→白のグラデーション塗装ができる。２枚目の塗装は、１枚目とは逆に、１枚目の塗装終了後の塗装色より塗装を行う。このようにすることにより、各パネルのグラデーション塗装が安定して行える。本実施例では２枚目は１枚目の同条件の逆塗装を行ったが、途中の色替え時間及び吐出量の制御に関しては、混色の重なりの見栄えから一部を変更するようにしても良い。

粉体塗装装置の一例を示す全体正面図である。 図１の塗装ブース部分の断面図である。 複数の定量供給装置からインジェクターを介して塗装ガンに粉体を供給する状態を示すが概略図である。 ２色を使用したグラデーション塗装の例と２色の粉体塗料の吐出量の関係を示す説明図である。

符号の説明

１ 塗装ブース
２ ベルトコンベア
３ 塗装ガン
４ 水切り乾燥炉
５ 焼付け炉
６ レシプロケーター
７、８ 吸引口
９ ブロワ
１０ ホース
１１ インジェクター
１２ａ、１２ｂ 定量供給装置
Ａ パネル

Claims (4)

1. 塗装ラインに沿って移動する被塗物に対し異なる色の粉体塗料を順番に吹き付けてグラデーション塗装を行う粉体塗装方法において、前の被塗物の最後の色の粉体塗料を使用して次の被塗物の塗装を開始し、前の被塗物に吹き付けた粉体塗料の色の順番を次の被塗物で逆にして塗装することを特徴とする粉体塗装方法。
2. 塗装ガンの吹きつけパターンが被塗物の進行方向より後方に向いていることを特徴とする請求項１記載の粉体塗装方法。
3. 塗装ブース内の気流が、被塗物の進行方向とは逆向きに調整されている請求項１又は２記載の粉体塗装方法。
4. 被塗物が塗装ブース内を水平に移動し、塗装ガンを被塗物の上部に設置した塗装ラインにおいて、塗装ガンの吹き付けパターンが塗装ブースの入口側の方向に向いている請求項１〜３のいずれかに記載の粉体塗装方法。