JP4984654B2 - Water-based paint film forming equipment - Google Patents

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JP4984654B2 JP2006151712A JP2006151712A JP4984654B2 JP 4984654 B2 JP4984654 B2 JP 4984654B2 JP 2006151712 A JP2006151712 A JP 2006151712A JP 2006151712 A JP2006151712 A JP 2006151712A JP 4984654 B2 JP4984654 B2 JP 4984654B2
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Description

本発明は、塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる水性塗料の塗膜形成装置に関するものである。 The present invention relates to a water-based coating film forming apparatus capable of obtaining a high-quality coating film by controlling the solid content in the coating film.

従来、中塗り塗料や上塗り塗料の塗装は、温度及び湿度を適正な範囲内に制御した塗装ブース内で行われている。塗装ブース内の温度や湿度が大きく変動すると、特に低温・多湿の条件下では水性塗料においては塗料のタレや塗膜の肌不良を生じてしまい、正常な塗膜を形成できなくなる。また、水性メタリック塗料の塗装においては、塗装ブース内の温度や湿度がメタリック顔料の配向にも影響を及ぼすため、塗装ブース内の温度・湿度管理は厳密に行う必要があった。   Conventionally, the coating of the intermediate coating or the top coating is performed in a coating booth in which the temperature and humidity are controlled within an appropriate range. If the temperature and humidity in the painting booth fluctuate greatly, especially in low temperature and high humidity conditions, the water-based paint may cause sagging of the paint and poor skin of the paint film, making it impossible to form a normal paint film. In addition, in the application of water-based metallic paint, the temperature and humidity in the painting booth have an influence on the orientation of the metallic pigment, so it is necessary to strictly control the temperature and humidity in the painting booth.

しかしながら、塗装ブース内では給排気を行いつつ温度及び湿度を制御するため、塗装ブース全体で空調に消費されるエネルギーは膨大なものとなり、一般に工業塗装ラインの中で最大であり、この消費エネルギーを削減することが重要な課題となっていた。   However, since the temperature and humidity are controlled while supplying and exhausting air in the painting booth, the energy consumed for air conditioning in the entire painting booth is enormous, and is generally the largest in industrial painting lines. Reduction was an important issue.

そこで、特許文献1に記載の発明においては、被塗装面に熱硬化性水系着色塗料を塗装し、その上にメタリック顔料を含む熱硬化性水系塗料を塗装し、更にその上から熱硬化性クリヤー塗料を塗装した後、加熱して3層の塗膜を同時に硬化させる塗膜形成方法において、1層目の塗装後に高速エアーブローを行い、2層目の塗装時に塗料噴射口の後方から塗装パターンの周囲に温度及び/又は湿度が制御された空気を噴射する塗膜形成方法を開発している。   Therefore, in the invention described in Patent Document 1, a thermosetting water-based colored paint is applied to the surface to be coated, a thermosetting water-based paint containing a metallic pigment is applied thereon, and a thermosetting clear paint is further applied thereon. In the coating film forming method, after coating the paint and heating it to cure the three-layer coating film at the same time, high-speed air blow is performed after the first layer coating, and the coating pattern is applied from the back of the coating spray port during the second layer coating. A coating film forming method is being developed in which air having a controlled temperature and / or humidity is sprayed around the periphery of the film.

また、特許文献2に記載の発明においては、被塗装面に水性塗料を塗装ガンによって塗装する方法において、水性塗料の塗装直前から塗装終了時まで被塗装面及び被塗装面に塗着する噴霧塗料粒子に対して熱線照射を行うことによって、塗着塗料の固形分を制御する水性塗料の塗装方法及び塗装装置を開発している。   Further, in the invention described in Patent Document 2, in a method of applying a water-based paint to a surface to be coated with a paint gun, a spray paint that is applied to the surface to be coated and the surface to be coated from immediately before the application of the water-based paint to the end of the painting. We have developed a coating method and coating equipment for water-based paints that control the solid content of the paints by irradiating the particles with heat rays.

これらの発明においては、形成される塗膜の品質を高く保ちつつ塗装ブース内の温度や湿度の許容範囲を広げることができ、塗装ブース全体で空調に消費されるエネルギーを大幅に削減することができるとしている。
特開2002−113415号公報 特開2003−251250号公報
In these inventions, it is possible to widen the allowable range of temperature and humidity in the painting booth while keeping the quality of the formed coating film high, and to greatly reduce the energy consumed for air conditioning in the whole painting booth. I can do it.
JP 2002-113415 A JP 2003-251250 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、塗装時に必要なエアー量は膨大であり、このエアーの温度及び/又は湿度を制御するためには大きなヒーターユニットが必要となる。また、特許文献2に記載の技術においては、熱線を照射する際に周囲の風速と塗装ガン自体の風の影響を受けるため、多大な熱線照射エネルギーが必要となる。このように、上記特許文献1及び特許文献2に記載の技術においては、塗装ブースにおける消費エネルギーを削減することができたとしても、それ以外に大きな消費エネルギーを必要とするという問題点があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, the amount of air required for painting is enormous, and a large heater unit is required to control the temperature and / or humidity of the air. Moreover, in the technique described in Patent Document 2, a large amount of heat ray irradiation energy is required because it is affected by the surrounding wind speed and the wind of the coating gun itself when it is irradiated with heat rays. As described above, the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that even if the energy consumption in the painting booth can be reduced, a large amount of energy is required. .

そこで、本発明は、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる水性塗料の塗膜形成装置を提供することを課題とするものである。 Therefore, the present invention has an object to provide a coating film forming apparatus for water-based paint that can obtain a high-quality coating film by controlling the solid content in the coating film while minimizing energy consumption and use space. It is what.

請求項1の発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置は、水性塗料をワークに塗布する工程と、該水性塗料が塗布されたワークを回転させながら赤外線を照射し、かつ、エアーを当て塗着塗料の固形分比率を高める工程とを具備するものである。
また、水性塗料をワークに塗布するための水性塗料塗布手段と、回転させる回転台と、前記回転台の上のワークにエアーを当てるエアーノズルと、前記回転台の上のワークに赤外線を照射する赤外線ヒーターとを具備するものである。
ここで、「水性塗料塗布手段」としては、塗装ガン、ディッピング塗装装置等がある。
ここで、「水性塗料」としては、アクリルエマルジョン系塗料、アクリルラッカー系塗料、イソシアネート系塗料、水性メタリック塗料、等がある。
An apparatus for forming a coating film of a water-based paint according to the invention of claim 1 includes a step of applying a water-based paint to a workpiece, irradiating infrared light while rotating the work coated with the water-based paint , and applying air. And a step of increasing the solid content ratio of the paint.
In addition, a water-based paint applying means for applying a water-based paint to a work, a rotating table to be rotated, an air nozzle for applying air to the work on the rotating table, and irradiating the work on the rotating table with infrared rays And an infrared heater.
Here, as the “water-based paint applying means”, there are a coating gun, a dipping coating device, and the like.
Here, examples of the “water-based paint” include an acrylic emulsion paint, an acrylic lacquer paint, an isocyanate paint, and a water-based metallic paint.

請求項2の発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置における前記水性塗料をワークに塗布する工程は、前記ワークを載直して回転させるベース塗装台の上に複数の前記ワークを支持固定する支持具が置かれ、前記支持具に複数の前記ワークが支持された状態で、ベース塗装台を回転させながらワークに塗布が行われ、そして、複数の前記ワークを支持したまま前記支持具を回転台の上に移動させるものである。The step of applying the water-based paint to the work in the water-based paint film forming apparatus according to claim 2 comprises supporting a plurality of the work on a base coating table on which the work is remounted and rotated. In a state where a plurality of the workpieces are supported by the support, the application is performed on the workpiece while rotating the base coating table, and the support is mounted on the turntable while supporting the plurality of workpieces. To move up.

請求項3の発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置における前記複数台の回転台は、チェーンにより連結され、一つの回転モータにより同一回転数で回転するものである。In the water-based paint coating film forming apparatus according to a third aspect of the invention, the plurality of turntables are connected by a chain and are rotated at the same rotation speed by a single rotation motor.

請求項1の発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置は、水性塗料をワークに塗布する工程と、水性塗料が塗布されたワークを回転させながらエアーを当て塗着塗料の固形分比率を高める工程とを具備する。ここで、「水性塗料」としては、アクリルエマルジョン系塗料、アクリルラッカー系塗料、イソシアネート系塗料、水性メタリック塗料、等がある。
上記特許文献1に記載の技術においては、熱と風量とを同時に満足した温度・湿度制御されたエアーを作り出すために、膨大なエネルギーが必要となっていた。しかし、本発明にかかる水性塗料の塗膜形成においては、ワークを回転させることによって風量を付加することができるため、エアーを加熱するための熱源は一般のドライヤー程度の小さい熱源で済ますことができ、消費エネルギーを最小限にすることができるとともに、塗装ブース内の温度・湿度が変動しても影響を受けることはない。
これによって、得られた塗膜は固形分率が極めて高いものとなり、その後にクリヤー塗料等を上塗りして加熱硬化(焼付け)した場合にも水性塗料の塗膜から揮発する水分量は極めて微量であるため、上塗り塗膜にワキ等の不良を発生させる恐れもない。また、従来のプレヒートゾーンが不要となり、塗装工程のためのスペースを大幅に節約することができる。
このようにして、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる
An aqueous paint film forming apparatus according to the invention of claim 1 includes a step of applying a water-based paint to a workpiece, and a step of increasing the solid content ratio of the coating material by applying air while rotating the work to which the aqueous paint is applied. It comprises. Here, examples of the “water-based paint” include an acrylic emulsion paint, an acrylic lacquer paint, an isocyanate paint, and a water-based metallic paint.
In the technique described in Patent Document 1, enormous energy is required to produce temperature-humidity controlled air that satisfies both heat and air volume at the same time. However, in the coating film formation of the water-based paint according to the present invention, the air volume can be added by rotating the work, so the heat source for heating the air can be as small as a general dryer. The energy consumption can be minimized, and the temperature and humidity in the painting booth will not be affected.
As a result, the resulting coating film has a very high solid content, and even when the clear coating or the like is subsequently applied and heat-cured (baked), the amount of water volatilized from the coating film of the aqueous coating is extremely small. Therefore, there is no possibility of causing defects such as cracks in the top coat film. In addition, the conventional preheat zone is unnecessary, and the space for the painting process can be saved greatly.
In this way, a high-quality coating film can be obtained by controlling the solid content in the coating film while minimizing energy consumption and use space.

本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置は、水性塗料をワークに塗布するための水性塗料塗布手段と、ワークを載置して回転させるための回転台と、回転台の上のワークにエアーを当てるエアーノズルと、回転台の上のワークに赤外線を照射する赤外線ヒーターとを具備する。ここで、「水性塗料塗布手段」としては、塗装ガン、ディッピング塗装装置、等がある。
本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置においては、塗装ガン等の水性塗料塗布手段によって水性塗料をワークに塗布した後に、回転台にワークを載置して回転させながら赤外線ヒーターによってワークに赤外線を照射して、水性塗料中の水分を揮発させる。ワークを回転させることによって風量を付加することができ、水性塗料中の水分を揮発させる熱源としてはエネルギー効率の高い赤外線ヒーターを用いているため、消費エネルギーを最小限にすることができるとともに、塗装ブース内の温度・湿度が変動しても影響を受けることはない。
これによって、得られた塗膜は固形分率が極めて高いものとなり、その後にクリヤー塗料等を上塗りして加熱硬化(焼付け)した場合にも水性塗料の塗膜から揮発する水分量は極めて微量であるため、上塗り塗膜にワキ等の不良を発生させる恐れもない。また、ワークに塗布された水性塗料を乾燥しながら塗膜中の固形分率を制御することができるため、従来のプレヒートゾーンが不要となり、塗膜形成装置のスペースを大幅に節約することができる。
このようにして、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる水性塗料の塗膜形成装置となる。
An aqueous paint coating film forming apparatus according to the present invention includes an aqueous paint application means for applying an aqueous paint to a work, a turntable for placing and rotating the work, and air on the work on the turntable. And an infrared heater that irradiates the work on the turntable with infrared rays. Here, examples of the “water-based paint applying means” include a coating gun, a dipping coating device, and the like.
In the coating apparatus for forming a water-based paint according to the present invention, after the water-based paint is applied to the work by means of a water paint-coating means such as a paint gun, the work is placed on a turntable and rotated with an infrared heater to the work. To evaporate the water in the water-based paint. The air volume can be added by rotating the workpiece, and since the energy efficient infrared heater is used as the heat source to volatilize the water in the water-based paint, energy consumption can be minimized and painting can be performed. Even if the temperature and humidity in the booth fluctuate, it will not be affected.
As a result, the resulting coating film has a very high solid content, and even when the clear coating or the like is subsequently applied and heat-cured (baked), the amount of water volatilized from the coating film of the aqueous coating is extremely small. Therefore, there is no possibility of causing defects such as cracks in the top coat film. In addition, since the solid content ratio in the coating film can be controlled while drying the water-based paint applied to the workpiece, the conventional preheating zone is not required, and the coating film forming apparatus space can be greatly saved. .
In this way, the coating film forming apparatus for water-based paints can be obtained, which can obtain a high-quality coating film by controlling the solid content in the coating film while minimizing energy consumption and use space.

ここで、本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置の代わりに、水性塗料をワークに塗布するための水性塗料塗布手段と、ワークを載置して回転させるための回転台と、回転台の上のワークに温度・湿度調節されたエアーを当てるエアーノズルとを具備する水性塗料の塗膜形成装置を用いることもできる。かかる水性塗料の塗膜形成装置においては、塗装ガン等の水性塗料塗布手段によって水性塗料をワークに塗布した後に、回転台にワークを載置して回転させながら、エアーノズルによって回転台の上のワークに温度・湿度調節されたエアーを当てることによって、ワークを回転させることによって風量を付加することができるため、エアーを加熱するための熱源は一般のドライヤー程度の小さい熱源で済ますことができ、消費エネルギーを最小限にすることができるとともに、塗装ブース内の温度・湿度が変動しても影響を受けることはない。
これによって、得られた塗膜は固形分率が極めて高いものとなり、その後にクリヤー塗料等を上塗りして加熱硬化(焼付け)した場合にも水性塗料の塗膜から揮発する水分量は極めて微量であるため、上塗り塗膜にワキ等の不良を発生させる恐れもない。また、従来のプレヒートゾーンが不要となり、塗膜形成装置のスペースを大幅に節約することができる。
このようにして、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる水性塗料の塗膜形成装置となる。
Here, instead of the aqueous paint coating film forming apparatus according to the present invention , an aqueous paint application means for applying the aqueous paint to the work, a turntable for placing and rotating the work, and a turntable It is also possible to use a water-based paint film forming apparatus comprising an air nozzle that applies air of which temperature and humidity have been adjusted to the workpiece. In such a water-based coating film forming apparatus, after applying a water-based paint to a work by means of a water paint application means such as a paint gun, the work is placed on a turntable and rotated while the work is placed on the turntable by an air nozzle. By applying air with temperature and humidity adjusted to the work, air volume can be added by rotating the work, so the heat source for heating the air can be as small as a general dryer, Energy consumption can be minimized, and even if the temperature and humidity in the painting booth fluctuate, it will not be affected.
As a result, the resulting coating film has a very high solid content, and even when the clear coating or the like is subsequently applied and heat-cured (baked), the amount of water volatilized from the coating film of the aqueous coating is extremely small. Therefore, there is no possibility of causing defects such as cracks in the top coat film. Moreover, the conventional preheating zone becomes unnecessary and the space of the coating film forming apparatus can be saved greatly.
In this way, the coating film forming apparatus for water-based paints can be obtained, which can obtain a high-quality coating film by controlling the solid content in the coating film while minimizing energy consumption and use space.

また、本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置において、エアーノズルは、回転台の上のワークに風速0.01m/s〜0.1m/sの範囲内のエアーを当てるものであることがより好ましい。本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置においては、ワークを回転させることによって風量を付加することができ、水性塗料中の水分を揮発させる熱源としてエネルギー効率の高い赤外線ヒーターを用いることによって、消費エネルギーを最小限にすることができる。しかし、余り風速の大きいエアーを吹き付けると、塗料ミストがエアーで飛ばされてワークに付着するブツ不良が出る恐れがある。そこで、塗料ミストが飛ばされる恐れのない風速0.1m/s以下のエアーを当てることによって、ブツ不良を出すことなく水分の揮発効率をより向上させることができる。このようにして、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる水性塗料の塗膜形成装置となる。 Moreover, in the coating film formation apparatus of the water-based paint concerning this invention , an air nozzle may apply the air in the range of the wind speed of 0.01 m / s-0.1 m / s to the workpiece | work on a turntable. More preferred. In the coating apparatus for forming a water-based paint according to the present invention , an air volume can be added by rotating a workpiece, and consumption is achieved by using an energy efficient infrared heater as a heat source for volatilizing water in the water-based paint. Energy can be minimized. However, if air with a too high wind speed is blown, the paint mist may be blown off by the air, resulting in defects that adhere to the workpiece. Therefore, by applying air with a wind speed of 0.1 m / s or less that does not cause the paint mist to be blown off, the volatilization efficiency of moisture can be further improved without causing defects. In this way, the coating film forming apparatus for water-based paints can be obtained, which can obtain a high-quality coating film by controlling the solid content in the coating film while minimizing energy consumption and use space.

また、本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置において、水性塗料塗布手段によって水性塗料をワークに塗布する際にもワークを載置して回転させるための回転台を用いることもできる。これによって、比較的小さいワークを一度に複数個セットして塗装する場合や、表裏両面に塗装しなければならないワークの場合には、回転させながら塗装することができるため、塗装効率が向上するという作用効果が得られる。このようにして、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができるとともに、塗装効率を向上させることができる水性塗料の塗膜形成装置となる。 Further, in the coating apparatus for forming a water-based paint according to the present invention , a turntable for placing and rotating the work can also be used when the water-based paint is applied to the work by the water-based paint applying means. As a result, when painting with several relatively small workpieces set at once, or for workpieces that must be painted on both front and back surfaces, the coating efficiency can be improved because it can be applied while rotating. The effect is obtained. In this way, it is possible to obtain a high-quality coating film by controlling the solid content in the coating film while minimizing energy consumption and use space, and to improve the coating efficiency. It becomes a film forming apparatus.

更に、本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置においては、ワークの回転速度が1rpm〜200rpmの範囲内、更には10rpm〜100rpmの範囲内であることがより好ましい。本発明者は、本発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置において、より適切なワークの回転速度を決定するために鋭意実験研究を重ねた結果、ワークの回転速度が1rpm〜200rpmの範囲内、より好ましくは10rpm〜100rpmの範囲内である場合に、高品質の塗膜がより確実に得られることを見出したものである。このようにして、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜をより確実に得ることができる水性塗料の塗膜形成装置となる。 Furthermore, in the coating film forming apparatus for water-based paint according to the present invention , it is more preferable that the rotational speed of the workpiece is in the range of 1 rpm to 200 rpm, and more preferably in the range of 10 rpm to 100 rpm. The inventor has conducted extensive experimental research to determine a more appropriate workpiece rotation speed in the aqueous paint coating film forming apparatus according to the present invention. As a result, the rotation speed of the workpiece is within the range of 1 rpm to 200 rpm. More preferably, it has been found that a high-quality coating film can be obtained more reliably in the range of 10 rpm to 100 rpm. In this way, the energy consumption and coating film forming apparatus of an aqueous coating composition using space can more reliably obtain Rukoto the controlling solids high quality coating in the coating while minimizing.

請求項2の発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置における前記水性塗料をワークに塗布する工程は、回転させるベース塗装台の上に複数の前記ワークを支持固定する支持具が載置され、前記支持具に複数の前記ワークが支持された状態で、ベース塗装台を回転させながらワークに塗布が行われ、複数の前記ワークを支持したまま前記支持具を回転台の上に移動させるものである。The step of applying the water-based paint to the work in the water-based paint film forming apparatus according to the invention of claim 2 includes placing a support tool for supporting and fixing a plurality of the work on a base coating table to be rotated. In a state where a plurality of workpieces are supported by a support tool, coating is performed on the workpiece while rotating the base coating table, and the support tool is moved onto the turntable while supporting the plurality of workpieces. .
したがって、請求項1に記載の効果に加えて、塗装効率を上げることができる。Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the coating efficiency can be increased.

請求項3の発明にかかる水性塗料の塗膜形成装置における前記複数台の回転台は、チェーンにより連結され、一つの回転モータにより同一回転数で回転するものである。In the water-based paint coating film forming apparatus according to a third aspect of the invention, the plurality of turntables are connected by a chain and are rotated at the same rotation speed by a single rotation motor.
したがって、請求項1または請求項2に記載の効果に加えて、水性塗料塗布手段によって水性塗料をワークに塗布する際にもワークを載置して回転させるための回転台を用いることもできる。これによって、比較的小さいワークを一度に複数個セットして塗装する場合や、表裏両面に塗装しなければならないワークの場合には、回転させながら塗装することができるため、塗装効率が向上するという作用効果が得られる。このようにして、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができるとともに、塗装効率を向上させることができる。Therefore, in addition to the effect described in claim 1 or claim 2, it is also possible to use a turntable for placing and rotating the workpiece even when the aqueous coating material is applied to the workpiece by the aqueous coating material application means. As a result, when painting with several relatively small workpieces set at once, or for workpieces that must be painted on both front and back surfaces, the coating efficiency can be improved because it can be applied while rotating. The effect is obtained. In this way, it is possible to obtain a high-quality coating film by controlling the solid content in the coating film while minimizing energy consumption and use space, and to improve the coating efficiency.

以下、本発明の実施の形態にかかる水性塗料の塗膜形成装置について、図面を参照しつつ説明する。
実施の形態1
まず、本発明の実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置における水性塗料の塗膜形成方法について、図1乃至図3を参照して説明する。
図1は本発明の実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置の構成における水性塗料の塗膜形成方法の手順を示すブロック図である。図2は本発明の実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置における回転台にセットされたワークを示す斜視図である。図3は本発明の実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置によって得られた塗膜の密着性試験の方法を示す説明図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an aqueous paint film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1
First, an aqueous paint film forming method in the aqueous paint film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a block diagram showing a procedure of a water-based paint film forming method in the configuration of the water-based paint film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a workpiece set on a turntable in the aqueous paint coating film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for an adhesion test of a coating film obtained by the aqueous coating film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1に示されるように、本実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置1は、塗装ブース2とクリヤー塗布後セッティングゾーン3と焼付けゾーン22とを有しており、脱脂・除電処理された被塗装物(ワーク)が塗装ブース2に投入される。そして、まずベース塗装台20の上にワークが載置されてベース塗装が実施される。水性塗料であるベース塗料が、塗料タンク18Aからポンプ17Aによって圧送されて、塗装ロボット15の塗装ガン16によってベース塗料がベース塗装台20上のワークに塗布される。   As shown in FIG. 1, an aqueous paint film forming apparatus 1 according to the first embodiment has a coating booth 2, a post-clear application setting zone 3, and a baking zone 22, and is degreased and neutralized. The object to be painted (work) is put into the painting booth 2. First, a workpiece is placed on the base coating table 20 and base coating is performed. A base paint, which is a water-based paint, is pumped from the paint tank 18 </ b> A by the pump 17 </ b> A, and the base paint is applied to the work on the base paint stand 20 by the paint gun 16 of the paint robot 15.

ベース塗装完了後、塗面のレベリングのためと水分を揮発させるために、(セッティング+プレヒート)ゾーンにおいて、セッティング及びプレヒートが同時に行われる。
セッティングにおいては、ワークを回転台6A,6B,6Cの上にセットして、回転モータ4によってスプロケット5を回転させ、スプロケット5の回転をチェーン7で回転台6Bに一体に取付けられたスプロケットに伝達して、更に別のチェーン7で回転台6A,6Cに一体に取付けられたスプロケットに伝達することによって、回転台6A,6B,6Cが同じ回転数で回転する。
回転台6A,6B,6Cの回転数は、回転コントローラ4aで回転モータ4の回転数を制御することによって自由に設定することができる。回転台6A,6B,6Cの回転数は、1rpm〜200rpmの範囲内にすることが好ましく、更に10rpm〜100rpmの範囲内にするとより好ましい結果が得られる。このように回転している回転台6A,6B,6C上のワークに対して、エアーノズル8A,8B,8Cによってエアーブローを行う。
After the base coating is completed, setting and preheating are simultaneously performed in the (setting + preheating) zone for leveling the coating surface and for volatilizing water.
In setting, the work is set on the turntables 6A, 6B and 6C, the sprocket 5 is rotated by the rotation motor 4, and the rotation of the sprocket 5 is transmitted to the sprocket integrally attached to the turntable 6B by the chain 7. Then, by further transmitting to the sprocket integrally attached to the turntables 6A and 6C with another chain 7, the turntables 6A, 6B and 6C rotate at the same rotation speed.
The rotation speeds of the turntables 6A, 6B, 6C can be freely set by controlling the rotation speed of the rotary motor 4 with the rotation controller 4a. The number of rotations of the turntables 6A, 6B, 6C is preferably in the range of 1 rpm to 200 rpm, and more preferably in the range of 10 rpm to 100 rpm. Air blow is performed by the air nozzles 8A, 8B, and 8C on the workpieces on the turntables 6A, 6B, and 6C rotating in this way.

図1に示されるように、エアーノズル8A,8B,8Cから噴射されるエアーは、エアーコンプレッサーで圧縮された一次エアー(圧縮エアー)をドライヤー12で乾燥して水分を除去し、エアーフィルター11で油分・粉塵を除去して清浄化し、ヒーター9で加熱して供給される。供給されるエアーの温度は、エアー温調器10でヒーター9による加熱を制御することによって、所定の温度範囲に保たれる。
エアーノズル8A,8B,8Cから噴射されるエアーの温度は、20℃〜100℃の範囲内であることが好ましく、更に40℃〜80℃の範囲内であることがより好ましい。また、噴射されるエアーの湿度は、0Rh%〜30Rh%の範囲内であることが好ましく、更に0Rh%〜20Rh%の範囲内であることがより好ましい。一次エアーをドライヤー12で乾燥することによって、噴射されるエアーの湿度は0Rh%〜20Rh%の範囲内に保たれ、噴射されるエアーの温度はエアー温調器10でヒーター9による加熱を制御することによって、40℃〜80℃の範囲内に保たれる。
なお、本実施の形態1においては、図1に示されるように、回転台6A,6B,6C上のワークに対してエアーノズル8A,8B,8Cを1個ずつ設けているが、ワークの形状によっては、全面にエアーを均等に当てるために、ワーク1個に対してエアーノズルを複数個ずつ設けても良いし、レシプロ等を使用してエアーノズル8A,8B,8Cを動かす方式としても良い。
As shown in FIG. 1, the air jetted from the air nozzles 8A, 8B, 8C is dried with primary air (compressed air) compressed by an air compressor with a dryer 12 to remove moisture, and with an air filter 11 Oil and dust are removed for purification, and the product is heated by a heater 9 and supplied. The temperature of the supplied air is maintained within a predetermined temperature range by controlling the heating by the heater 9 with the air temperature controller 10.
The temperature of the air jetted from the air nozzles 8A, 8B, 8C is preferably in the range of 20 ° C to 100 ° C, and more preferably in the range of 40 ° C to 80 ° C. Moreover, it is preferable that the humidity of the injected air is in the range of 0 Rh% to 30 Rh%, and more preferably in the range of 0 Rh% to 20 Rh%. By drying the primary air with the dryer 12, the humidity of the injected air is maintained within the range of 0 Rh% to 20 Rh%, and the temperature of the injected air is controlled by the air temperature controller 10 to be heated by the heater 9. By this, it is kept within the range of 40 ° C to 80 ° C.
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, one air nozzle 8A, 8B, 8C is provided for each work on the turntables 6A, 6B, 6C. Depending on the case, a plurality of air nozzles may be provided for each work in order to apply air evenly to the entire surface, or a method of moving the air nozzles 8A, 8B, 8C using a reciprocating device or the like may be used. .

このようにワークを回転台6A,6B,6Cの上にセットして回転させることによって、ワークに当たる風量を増加してベース塗料の乾燥が促進されるとともに、回転による遠心力が掛かることによって、より効率的にベース塗料中の水分が除去されて、塗膜中の固形分比率を向上させることができる。   By setting and rotating the work on the turntables 6A, 6B, and 6C in this way, the amount of air hitting the work is increased and drying of the base paint is promoted, and the centrifugal force due to the rotation is applied. Water in the base paint is efficiently removed, and the solid content ratio in the coating film can be improved.

そして、同時に湿度温度制御されたエアーによって、回転台6A,6B,6C上のワークに対して、エアーノズル8A,8B,8Cによってエアーブローを行うことによって、ワークが加熱されて塗布されたベース塗料の乾燥が更に促進されて、塗膜中の固形分比率を所定比率以上に向上させることができる。   At the same time, the base paint on which the work is heated and applied by air blowing by the air nozzles 8A, 8B, and 8C to the work on the turntables 6A, 6B, and 6C with air whose humidity and temperature are controlled. Is further promoted, and the solid content ratio in the coating film can be improved to a predetermined ratio or more.

本実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置1におけるワークの具体例について、図2を参照して説明する。ここでは、図2に示されるように、ワークWの具体例として、自動車のドアのドアハンドル(ドアアウトサイドハンドル)を水性塗料で塗装する場合を示している。回転台6Aの上に、支持具6Aaによって、ベース塗料が塗布された5個のドアハンドルWが、縦方向に上端と下端において支持固定されている。   A specific example of the workpiece in the aqueous paint coating film forming apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Here, as shown in FIG. 2, as a specific example of the workpiece W, a case where a door handle (door outside handle) of a door of an automobile is painted with a water-based paint is shown. On the turntable 6A, five door handles W coated with a base paint are supported and fixed in the vertical direction at the upper end and the lower end by the support 6Aa.

ここで、回転台6Aが回転モータ4によって所定の回転数(50rpm〜100rpm)で回転して、支持具6Aaによって回転台6A上に支持された5個のドアハンドルWに対して、エアーノズル8Aから湿度20Rh%以下、温度40℃〜80℃に湿度温度制御されたエアーが吹き付けられる。   Here, the rotary table 6A is rotated at a predetermined rotational speed (50 rpm to 100 rpm) by the rotary motor 4, and the air nozzle 8A is provided for the five door handles W supported on the rotary table 6A by the support 6Aa. To air having a humidity temperature controlled to a humidity of 20 Rh% or less and a temperature of 40 ° C. to 80 ° C.

なお、図2に示される例においては、ベース塗装台20の上に支持具6Aaによって5個のドアハンドルWが支持された状態で、ベース塗装台20をも100rpmで回転させながら、塗装ロボット15の塗装ガン16Aによってベース塗料の塗布が実施され、5個のドアハンドルWが支持された状態のままで支持具6Aaが回転台6A上に移動させられて、エアーノズル8Aによるエアーブローが実施される。   In the example shown in FIG. 2, the coating robot 15 is rotated while the base coating table 20 is also rotated at 100 rpm while the five door handles W are supported on the base coating table 20 by the support 6Aa. The base paint is applied by the coating gun 16A, and the support 6Aa is moved onto the turntable 6A while the five door handles W are supported, and the air blow by the air nozzle 8A is performed. The

従って、図2に示される例は、本発明における「水性塗料をワークに塗布する工程においてもワークを回転させながら行うことを特徴とする水性塗料の塗膜形成方法」、及び「水性塗料塗布手段によって水性塗料をワークに塗布する際にもワークを載置して回転させるための回転台を用いることを特徴とする水性塗料の塗膜形成装置」に相当する。   Therefore, the example shown in FIG. 2 is the “water-based coating film forming method characterized in that the water-based coating material is formed by rotating the workpiece in the step of applying the water-based coating material to the workpiece” and “water-based coating material coating means”. This corresponds to a coating film forming apparatus for water-based paint characterized by using a turntable for placing and rotating the work even when applying the water-based paint to the work.

これによって、比較的小さいワークであるドアハンドルWを一度に複数個セットして塗装する場合、及び表裏両面に塗装しなければならないワークであるドアハンドルWの場合には、塗装効率が向上するという作用効果が得られる。   As a result, when a plurality of door handles W, which are relatively small workpieces, are set and painted at a time, and when the door handle W is a workpiece that must be painted on both the front and back surfaces, the painting efficiency is improved. The effect is obtained.

本実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置1におけるベース塗料の乾燥の試験結果について、具体的に説明する。本実施の形態1においては、ワーク回転数・エアー温度・エアー湿度・エアー風速等を変化させて、実施例1〜実施例4の4種類の条件において試験を行った。また、比較のために、ワークを回転させずエアーブローも行わない比較例1、ワークを回転させずエアーブローのみを行う比較例2、エアーブローを行わずワークの回転のみを行う比較例3についても試験を行った。   The test result of the drying of the base paint in the aqueous paint film forming apparatus 1 according to the first embodiment will be specifically described. In the first embodiment, the test was performed under the four conditions of Example 1 to Example 4 while changing the work rotation speed, air temperature, air humidity, air wind speed, and the like. For comparison, Comparative Example 1 in which the workpiece is not rotated and air blow is not performed, Comparative Example 2 in which the workpiece is not rotated and only air blow is performed, and Comparative Example 3 in which only the workpiece is rotated without performing air blow is compared. Were also tested.

そしてその後、図1に示されるように、ワークをクリヤー塗装台21に移動させて、塗料タンク18Bからポンプ17Bによって圧送されるクリヤー塗料を、塗装ロボット15の塗装ガン16から吹き付けて、ベース塗装の上にクリヤー塗装を行い、クリヤー塗布後セッティングゾーン3において塗面のレベリングを行った後に、焼付けゾーン22においてワークに付着した塗料を熱硬化させるため、規定の焼付け温度と焼付け時間において焼付けを行った。実施例1〜実施例4及び比較例1〜比較例3の試験条件について、表1の上段に示す。   Then, as shown in FIG. 1, the workpiece is moved to the clear coating table 21, and the clear paint pumped from the paint tank 18B by the pump 17B is sprayed from the paint gun 16 of the paint robot 15 to perform the base paint. After the clear coating was applied on the surface and the coating surface was leveled in the setting zone 3 after the clear coating, the coating material adhered to the work was thermally cured in the baking zone 22 and was baked at a specified baking temperature and baking time. . The test conditions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in the upper part of Table 1.

表1に示されるように、実施例1と実施例2とは、ワーク回転数及び回転時間が(従ってエアーブロー時間も)異なり、他の条件は同一である。また、実施例2と実施例3とは、エアー温度・エアー湿度・エアー風速が異なり、他の条件は同一である。更に、実施例3と実施例4とは、ブース内湿度が異なるのみで他の条件は同一である。しかし、実施例1〜実施例4のいずれにおいても、エアー温度は40℃〜80℃の範囲内であり、エアー湿度は0Rh%〜20Rh%の範囲内であり、ワーク回転数は10rpm〜100rpmの範囲内である。   As shown in Table 1, Example 1 and Example 2 differ in the number of rotations of the workpiece and the rotation time (and hence the air blow time), and the other conditions are the same. Further, Example 2 and Example 3 are different in air temperature, air humidity, and air wind speed, and other conditions are the same. Furthermore, Example 3 and Example 4 are the same except that the booth humidity is different. However, in any of Example 1 to Example 4, the air temperature is in the range of 40 ° C. to 80 ° C., the air humidity is in the range of 0 Rh% to 20 Rh%, and the work rotation speed is 10 rpm to 100 rpm. Within range.

これに対して、比較例1〜比較例3においては、ブース内温度は25℃、ブース内湿度は70Rh%で実施例1〜実施例3と同一であり、比較例2におけるエアー温度・エアー湿度・エアー風速及びエアーブロー時間は実施例1と同一であり、比較例3におけるワーク回転数及び回転時間は実施例1と同一である。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the booth temperature is 25 ° C. and the booth humidity is 70 Rh%, which is the same as those in Examples 1 to 3. The air temperature and air humidity in Comparative Example 2 -Air wind speed and air blow time are the same as Example 1, and the rotation speed and rotation time of the workpiece | work in Comparative Example 3 are the same as Example 1.

かかる試験条件における塗装試験の結果について、表1の下段に示す。表1に示されるように、(セッティング+プレヒート)ゾーン通過後のベース塗膜中の塗着固形分は、実施例1が95%、実施例2が90%、実施例3が同じく90%、実施例4が92%と、いずれも極めて高い値を示している。これに対して、比較例1は45%、比較例2は65%、比較例3は55%といずれも低い値に留まっており、ベース塗膜中の残留水分量が多いことが分かる。   The results of the coating test under such test conditions are shown in the lower part of Table 1. As shown in Table 1, the solid coating content in the base coating film after passing through the (setting + preheating) zone was 95% in Example 1, 90% in Example 2, and 90% in Example 3. Example 4 shows an extremely high value of 92%. On the other hand, Comparative Example 1 is 45%, Comparative Example 2 is 65%, and Comparative Example 3 is 55%, both of which remain low, indicating that the amount of residual moisture in the base coating film is large.

また、焼付けゾーン22における焼付け実施後の塗装後外観については、実施例1〜実施例4についてはいずれもワキの発生が全くなく良好であるのに対して、比較例1〜比較例3においてはいずれもワキが発生しており、塗装後外観が損なわれている。   In addition, as for the appearance after painting after baking in the baking zone 22, all of Examples 1 to 4 are good without any occurrence of cracks, whereas in Comparative Examples 1 to 3 In both cases, the armpit has occurred and the appearance after painting is impaired.

更に、塗膜の密着性については、板状の試験片Sを用いて、次のようにして試験を行った。図3(a)に示されるように、焼付け実施後の試験片Sの塗膜SPをカッターガイドを用いてカッターナイフCNで切り込みを入れて、図3(b)に示されるように、2mm角の碁盤目(100マス)Gを作成する。その後、図3(b)に示されるように、碁盤目Gの上に空気をできる限り抜いて接着テープTPを貼り付け、塗膜SPと接着テープTPの成す角度が45度になるようにして勢い良く引き剥がし、碁盤目(100マス)Gのうち幾つのマス目が剥がれたかを確認する。   Furthermore, about the adhesiveness of the coating film, using the plate-shaped test piece S, it tested as follows. As shown in FIG. 3 (a), the coating SP of the test piece S after baking was cut with a cutter knife CN using a cutter guide, and as shown in FIG. A grid (100 squares) G is created. Thereafter, as shown in FIG. 3 (b), air is drawn on the grid G as much as possible and the adhesive tape TP is pasted so that the angle formed between the coating film SP and the adhesive tape TP is 45 degrees. Peel off vigorously and check how many squares of the grid (100 squares) G have been peeled off.

そして、100マスのうち1つでも剥がれた場合は不合格とし、1つも剥がれなかった場合のみを合格とする。本実施の形態1においては、塗膜の耐水性試験をも兼ねるため、試験片Sを恒温槽中の40℃±1℃のイオン交換水に240時間浸漬した後に塗面SPの外観にしわ・膨れ等がないかチェックし、恒温槽から試験片Sを取り出した後に10分以内に上記の密着性試験を行った。   And when even one of 100 squares is peeled off, it is determined as unacceptable and only when no one is removed is determined as acceptable. In this Embodiment 1, in order to serve also as a water resistance test of the coating film, the appearance of the coating surface SP is wrinkled after the test piece S is immersed in 40 ° C. ± 1 ° C. ion exchange water in a constant temperature bath for 240 hours. The adhesiveness test was carried out within 10 minutes after the test piece S was taken out of the thermostatic chamber after checking for swelling.

その結果、表1に示されるように、実施例1〜実施例4についてはいずれも碁盤目(100マス)Gが1つも剥がれず、耐水性試験及び密着性試験ともに合格であった。これに対して、比較例1〜比較例3においてはイオン交換水に240時間浸漬した後に塗面の外観にしわ・膨れ等は発生しなかったが、その後の密着性試験において、いずれも100マスのうち10マス前後が剥がれて、密着性試験は不合格であった。   As a result, as shown in Table 1, none of the grids (100 squares) G was peeled off in any of Examples 1 to 4, and both the water resistance test and the adhesion test were acceptable. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, no wrinkles or blisters occurred on the appearance of the coated surface after being immersed in ion-exchanged water for 240 hours. About 10 squares of them were peeled off, and the adhesion test was rejected.

以上の結果に示されるように、実施例1〜実施例4にかかる水性塗料の塗膜形成方法においては、表1に示されるように(セッティング+プレヒート)ゾーン通過後のベース塗膜中の塗着固形分率が極めて高く、優れた密着性を有するとともに、残留水分が極めて微量であるため、焼付けゾーン22における焼付け時にも上層のクリヤー塗膜に悪影響を与えることはない。   As shown in the above results, in the water-based paint film forming method according to Examples 1 to 4, as shown in Table 1, the coating in the base paint film after passing through the (setting + preheating) zone was performed. Since the solid solid content rate is extremely high, the adhesiveness is excellent, and the residual moisture is very small, the clear film of the upper layer is not adversely affected during baking in the baking zone 22.

これに対して、比較例1〜比較例3においては、表1に示されるように(セッティング+プレヒート)ゾーン通過後のベース塗膜中の塗着固形分率が低く、残留水分が多いため、焼付け時に多量の水蒸気が発生して、上層のクリヤー塗膜にワキが生ずるとともに、密着性にも劣るものとなる。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, as shown in Table 1, the coating solid content rate in the base coating film after passing through the (setting + preheating) zone is low, and there is a lot of residual moisture. A large amount of water vapor is generated at the time of baking, and the clear film of the upper layer is cracked and the adhesion is inferior.

このように、本実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置1においては、ワークを回転させることによって風量を付加することができるため、エアーを加熱するための熱源は一般のドライヤー12で済ますことができ、消費エネルギーを最小限にすることができるとともに、塗装ブース2内の温度・湿度が変動しても影響を受けることはない。 As described above, in the water-based paint coating film forming apparatus 1 according to the first embodiment, the air volume can be added by rotating the work, so the heat source for heating the air is a general dryer 12. The energy consumption can be minimized, and even if the temperature and humidity in the painting booth 2 fluctuate, it is not affected.

そして、得られた塗膜は固形分率が極めて高いものとなり、その後にクリヤー塗料を上塗りして加熱硬化(焼付け)しても水性塗料の塗膜から揮発する水分量は極めて微量であるため、上塗り塗膜にワキ等の不良を発生させる恐れもない。また、ワークに塗布された水性塗料を乾燥しながら塗膜中の固形分率を制御することができるため、図1に示されるように、従来のプレヒートゾーンが不要となり、塗装工程のためのスペースを大幅に節約することができる。   And since the obtained coating film has a very high solid content, the amount of water volatilized from the coating film of the aqueous paint is extremely small even if the clear paint is subsequently applied and heat-cured (baked), There is no possibility of causing defects such as cracks in the top coat film. Further, since the solid content ratio in the coating film can be controlled while drying the water-based paint applied to the workpiece, a conventional preheat zone is not required as shown in FIG. Can save a lot.

このようにして、本実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置1においては、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる。 In this way, in the aqueous coating film forming apparatus 1 according to the first embodiment, the solid content in the coating film is controlled while minimizing the energy consumption and the use space, and a high-quality coating film is formed. Obtainable.

実施の形態2
次に、本発明の実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置における水性塗料の塗膜形成方法について、図4を参照して説明する。
図4は本発明の実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置の構成における水性塗料の塗膜形成方法の手順を示すブロック図である。
Embodiment 2
Next, an aqueous paint film forming method in the aqueous paint film forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4: is a block diagram which shows the procedure of the coating-film formation method of the aqueous coating material in the structure of the coating-film formation apparatus of the aqueous coating material concerning Embodiment 2 of this invention.

図4に示されるように、本実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置25は、塗装ブース2とクリヤー塗布後セッティングゾーン3と焼付けゾーン22とを有しており、脱脂・除電処理された被塗装物(ワーク)が塗装ブース2に投入される。そして、まずベース塗装台20の上にワークが載置されてベース塗装が実施される。水性塗料であるベース塗料が、塗料タンク18Aからポンプ17Aによって圧送されて、塗装ロボット15の塗装ガン16によってベース塗料がベース塗装台20上のワークに塗布される。   As shown in FIG. 4, the water-based paint film forming apparatus 25 according to the second embodiment has a coating booth 2, a post-clear application setting zone 3, and a baking zone 22, and a degreasing / static discharge process. The object to be painted (work) is put into the painting booth 2. First, a workpiece is placed on the base coating table 20 and base coating is performed. A base paint, which is a water-based paint, is pumped from the paint tank 18 </ b> A by the pump 17 </ b> A, and the base paint is applied to the work on the base paint stand 20 by the paint gun 16 of the paint robot 15.

ベース塗装完了後、塗面のレベリングのためと水分を揮発させるために、(セッティング+プレヒート)ゾーンにおいて、セッティング及びプレヒートが同時に行われる。
セッティングにおいては、ワークを回転台6A,6B,6Cの上にセットして、回転モータ4によってスプロケット5を回転させ、スプロケット5の回転をチェーン7で回転台6Bに一体に取付けられたスプロケットに伝達して、更に別のチェーン7で回転台6A,6Cに一体に取付けられたスプロケットに伝達することによって、回転台6A,6B,6Cが同じ回転数で回転する。
After the base coating is completed, setting and preheating are simultaneously performed in the (setting + preheating) zone for leveling the coating surface and for volatilizing water.
In setting, the work is set on the turntables 6A, 6B and 6C, the sprocket 5 is rotated by the rotation motor 4, and the rotation of the sprocket 5 is transmitted to the sprocket integrally attached to the turntable 6B by the chain 7. Then, by further transmitting to the sprocket integrally attached to the turntables 6A and 6C with another chain 7, the turntables 6A, 6B and 6C rotate at the same rotation speed.

回転台6A,6B,6Cの回転数は、回転コントローラ4aで回転モータ4の回転数を制御することによって自由に設定することができる。回転台6A,6B,6Cの回転数は、1rpm〜200rpmの範囲内にすることが好ましく、更に10rpm〜100rpmの範囲内にするとより好ましい結果が得られる。このように回転している回転台6A,6B,6C上のワークに対して、赤外線ヒーター26A,26B,26Cによって赤外線の照射を行う。   The rotation speeds of the turntables 6A, 6B, 6C can be freely set by controlling the rotation speed of the rotary motor 4 with the rotation controller 4a. The number of rotations of the turntables 6A, 6B, 6C is preferably in the range of 1 rpm to 200 rpm, and more preferably in the range of 10 rpm to 100 rpm. Infrared irradiation is performed by infrared heaters 26A, 26B, and 26C on the workpieces on the turntables 6A, 6B, and 6C rotating in this manner.

ここで、赤外線ヒーター26A,26B,26Cとしては、照射される赤外線のピーク波長が2.6μmの中波長赤外線ヒーターを使用しても良いし、照射される赤外線のピーク波長が4.0μmの遠赤外線ヒーターを使用しても良い。本実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置25においては、エネルギー密度が高く塗膜内部からの加熱が可能でプレヒート時間を短縮することができる中波長赤外線ヒーター26A,26B,26Cを用いている。   Here, as the infrared heaters 26A, 26B, and 26C, a medium wavelength infrared heater having a peak wavelength of irradiated infrared rays of 2.6 μm may be used, or a far wavelength having a peak wavelength of irradiated infrared rays of 4.0 μm may be used. An infrared heater may be used. The aqueous paint film forming apparatus 25 according to the second embodiment uses medium-wavelength infrared heaters 26A, 26B, and 26C that have high energy density and can be heated from the inside of the paint film and can shorten the preheating time. ing.

更に、図4に示されるように、本実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置25においては、赤外線ヒーター26A,26B,26Cに隣接して、小型のエアーノズル27A,27B,27Cを設けている。これらのエアーノズル27A,27B,27Cに供給されるエアーは、エアーコンプレッサーで圧縮された一次エアー(圧縮エアー)をドライヤー12で乾燥して水分を除去し、エアーフィルター11で油分・粉塵を除去して清浄化したものであり、塗装ロボット15の塗装ガン16による塗装の際にも使用される。   Further, as shown in FIG. 4, in the aqueous paint coating film forming apparatus 25 according to the second embodiment, small air nozzles 27A, 27B, and 27C are provided adjacent to the infrared heaters 26A, 26B, and 26C. Provided. The air supplied to these air nozzles 27A, 27B, and 27C is obtained by drying the primary air (compressed air) compressed by an air compressor with a dryer 12 to remove moisture, and the air filter 11 to remove oil and dust. It is also used when painting with the painting gun 16 of the painting robot 15.

以上説明したように、ワークを回転台6A,6B,6Cの上にセットして回転させることによって、ワークに当たる風量を増加してベース塗料の乾燥が促進されるとともに、回転による遠心力が掛かることによって、より効率的にベース塗料中の水分が除去されて、塗膜中の固形分比率を向上させることができる。そして、同時に中波長赤外線ヒーター26A,26B,26Cによって、回転台6A,6B,6C上のワークに対して、ピーク波長が2.6μmの中波長赤外線が照射されることによって、ワークが加熱されて塗布されたベース塗料の乾燥が更に促進されて、塗膜中の固形分比率を所定比率以上に向上させることができる。   As described above, by setting and rotating the work on the turntables 6A, 6B, and 6C, the amount of air hitting the work is increased and the drying of the base paint is promoted, and the centrifugal force due to the rotation is applied. Thus, moisture in the base paint can be more efficiently removed, and the solid content ratio in the coating film can be improved. At the same time, the workpiece is heated by the medium wavelength infrared heaters 26A, 26B, and 26C being irradiated with medium wavelength infrared rays having a peak wavelength of 2.6 μm to the workpiece on the turntables 6A, 6B, and 6C. Drying of the applied base paint is further promoted, and the solid content ratio in the coating film can be improved to a predetermined ratio or more.

本実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置25におけるベース塗料の乾燥の試験結果について、具体的に説明する。本実施の形態2においては、ワーク回転数・エアーの吹き付けの有無・赤外線ピーク波長等を変化させて、実施例5〜実施例7の3種類の条件において試験を行った。また、比較のために、上記実施の形態1における比較例1〜比較例3の3種類の条件、及び赤外線を照射せずにワークを回転させて風速0.1m/sを超えるエアーブローを行う比較例4(実施例3)と比較例5、ワークを回転させずエアーブローも行わずに赤外線照射のみを行う比較例6についても試験を行った。   A test result of drying of the base paint in the aqueous paint film forming apparatus 25 according to the second embodiment will be specifically described. In the second embodiment, the test was performed under the three conditions of Examples 5 to 7 by changing the number of rotations of the workpiece, the presence or absence of air blowing, the infrared peak wavelength, and the like. For comparison, three types of conditions of Comparative Example 1 to Comparative Example 3 in Embodiment 1 above and air blow exceeding the wind speed of 0.1 m / s are performed by rotating the workpiece without irradiating infrared rays. Tests were also conducted on Comparative Example 4 (Example 3) and Comparative Example 5, and Comparative Example 6 in which only the infrared irradiation was performed without rotating the workpiece and without performing air blowing.

そしてその後、図4に示されるように、ワークをクリヤー塗装台21に移動させて、塗料タンク18Bからポンプ17Bによって圧送されるクリヤー塗料を、塗装ロボット15の塗装ガン16から吹き付けて、ベース塗装の上にクリヤー塗装を行い、クリヤー塗布後セッティングゾーン3において塗面のレベリングを行った後に、焼付けゾーン22においてワークに付着した塗料を熱硬化させるため、規定の焼付け温度と焼付け時間において焼付けを行った。実施例5〜実施例7及び比較例1〜比較例6の試験条件について、表2の上段に示す。   Then, as shown in FIG. 4, the workpiece is moved to the clear coating table 21, and the clear paint pumped by the pump 17B from the paint tank 18B is sprayed from the paint gun 16 of the paint robot 15, so that the base coating is performed. After the clear coating was applied on the surface and the coating surface was leveled in the setting zone 3 after the clear coating, the coating material adhered to the work was thermally cured in the baking zone 22 and was baked at a specified baking temperature and baking time. . The test conditions of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 are shown in the upper part of Table 2.

表2に示されるように、実施例5と実施例6とは、ワーク回転数及び赤外線のピーク波長が異なり、エアー風速を含めて他の条件は同一である。また、実施例6と実施例7とは、エアーの吹き付けの有無のみが異なり、他の条件は同一である。そして、実施例5〜実施例7及び比較例1〜比較例6を通じて、ブース内温度は25℃、ブース内湿度は70Rh%で同一である。   As shown in Table 2, Example 5 and Example 6 differ in work rotation speed and infrared peak wavelength, and other conditions are the same including the air wind speed. Moreover, Example 6 and Example 7 differ only in the presence or absence of the blowing of air, and other conditions are the same. And throughout Example 5-Example 7 and Comparative Example 1-Comparative Example 6, the booth temperature is 25 ° C. and the booth humidity is 70 Rh%, which is the same.

かかる試験条件における塗装試験の結果について、表2の下段に示す。表2に示されるように、(セッティング+プレヒート)ゾーン通過後のベース塗膜中の塗着固形分は、実施例5が93%、実施例6が94%、実施例7が91%と、いずれも極めて高い値を示している。これに対して、比較例1は45%、比較例2は65%、比較例3は55%といずれも低い値に留まっており、ベース塗膜中の残留水分量が多いことが分かる。
しかしながら、ワーク回転及びエアーブローまたは赤外線照射を行ったものについては、比較例4が90%、比較例5が92%、比較例6が92%と、いずれも極めて高い値を示している。
The results of the coating test under such test conditions are shown in the lower part of Table 2. As shown in Table 2, the solid coating content in the base coating film after passing through the (setting + preheating) zone was 93% in Example 5, 94% in Example 6, and 91% in Example 7. Both show extremely high values. On the other hand, Comparative Example 1 is 45%, Comparative Example 2 is 65%, and Comparative Example 3 is 55%, both of which remain low, indicating that the amount of residual moisture in the base coating film is large.
However, in the case of workpiece rotation and air blow or infrared irradiation, Comparative Example 4 is 90%, Comparative Example 5 is 92%, and Comparative Example 6 is 92%, all showing extremely high values.

また、焼付けゾーン22における焼付け実施後の塗装後外観については、実施例5〜実施例7についてはいずれもワキの発生が全くなく良好であるのに対して、比較例1〜比較例3及び比較例6においてはいずれもワキが発生しており、塗装後外観が損なわれている。これに対して、比較例4及び比較例5については、いずれもワキの発生が全くなく良好である。   In addition, as for the appearance after painting after baking in the baking zone 22, all of Examples 5 to 7 are good without any occurrence of cracks, whereas Comparative Examples 1 to 3 and Comparative Example In Example 6, all of the cracks occurred, and the appearance after coating was impaired. On the other hand, Comparative Example 4 and Comparative Example 5 are all good with no occurrence of cracks.

更に、塗膜の密着性については、図3に示されるように板状の試験片Sを用いて、実施の形態1と同様にして試験を行った。そして、100マスのうち1つでも剥がれた場合は不合格とし、1つも剥がれなかった場合のみを合格とする。本実施の形態2においても、塗膜の耐水性試験をも兼ねるため、試験片Sを恒温槽中の40℃±1℃のイオン交換水に240時間浸漬した後に塗面SPの外観にしわ・膨れ等がないかチェックし、恒温槽から試験片Sを取り出した後に10分以内に上記の密着性試験を行った。   Furthermore, the adhesiveness of the coating film was tested in the same manner as in Embodiment 1 using a plate-shaped test piece S as shown in FIG. And when even one of 100 squares is peeled off, it is determined as unacceptable and only when no one is removed is determined as acceptable. Also in the second embodiment, in order to serve as a water resistance test of the coating film, the appearance of the coating surface SP is wrinkled after the test piece S is immersed in 40 ° C. ± 1 ° C. ion exchange water in a constant temperature bath for 240 hours. The adhesiveness test was carried out within 10 minutes after the test piece S was taken out of the thermostatic chamber after checking for swelling.

その結果、表2に示されるように、実施例5〜実施例7についてはいずれも碁盤目(100マス)Gが1つも剥がれず、耐水性試験及び密着性試験ともに合格であったのに対して、比較例1〜比較例3及び比較例6においてはイオン交換水に240時間浸漬した後に塗面の外観にしわ・膨れ等は発生しなかったが、その後の密着性試験において、いずれも100マスのうち10マス前後が剥がれて、密着性試験は不合格であった。これに対して、比較例4及び比較例5については、いずれも碁盤目Gが1つも剥がれず、耐水性試験及び密着性試験ともに合格であった。   As a result, as shown in Table 2, none of the grids (100 squares) G peeled off in Examples 5 to 7, and both the water resistance test and the adhesion test passed. In Comparative Example 1 to Comparative Example 3 and Comparative Example 6, wrinkles and blisters did not occur on the appearance of the coated surface after being immersed in ion exchange water for 240 hours. About 10 squares of the square were peeled off, and the adhesion test was rejected. On the other hand, as for Comparative Example 4 and Comparative Example 5, none of the grids G peeled off, and both the water resistance test and the adhesion test passed.

更に、本実施の形態2においては、塗装不良率及び塗着効率についても、評価を行った。即ち、エアーブローの風速が0.1m/sを超えると、塗料ミストがエアーで飛ばされてワークに付着するブツ不良が出る恐れが増大する。表2に示されるように、実施例5〜実施例7については、いずれもブツ不良による塗装不良率は0.1%〜0.2%と極めて低いものであったが、比較例4についてはブツ不良による塗装不良率が3.5%、比較例5についてはブツ不良による塗装不良率が6.0%、といずれも高くなっている。   Furthermore, in this Embodiment 2, it evaluated also about the coating defect rate and the coating efficiency. That is, when the air speed of the air blow exceeds 0.1 m / s, there is an increased possibility that the coating mist is blown off with air and the defect that adheres to the workpiece is generated. As shown in Table 2, for Examples 5 to 7, the coating failure rate due to defects was very low at 0.1% to 0.2%, but for Comparative Example 4, The coating failure rate due to defects is 3.5%, and in Comparative Example 5, the coating failure rate due to defects is 6.0%.

同様に、塗着効率についても実施例5〜実施例7については、いずれも28%〜29%と高い結果が出たのに対して、比較例4及び比較例5については、いずれも22%と低い数値であった。このように、本実施の形態2にかかる実施例5〜実施例7の水性塗料の塗膜形成方法においては、塗装後外観及び塗装後密着性については、比較例4及び比較例5と同等の良好な結果が得られ、更に塗装不良率及び塗着効率については、比較例4及び比較例5と比べてもより優れた結果が得られた。   Similarly, as for the coating efficiency, both Examples 5 to 7 showed high results of 28% to 29%, while Comparative Examples 4 and 5 both had 22%. It was a low number. Thus, in the aqueous paint coating film forming methods of Examples 5 to 7 according to the second embodiment, the appearance after coating and the adhesion after coating are the same as those in Comparative Example 4 and Comparative Example 5. Good results were obtained, and more excellent results were obtained as compared with Comparative Example 4 and Comparative Example 5 with respect to the defective coating rate and application efficiency.

このように、本実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置25における水性塗料の塗膜形成方法においては、ワークを回転させることによって風量を付加することができるため、ワークを加熱するための熱源としてエネルギー効率に優れた赤外線ヒーターを用いることができ、消費エネルギーを最小限にすることができるとともに、塗装ブース2内の温度・湿度が変動しても影響を受けることはない。 Thus, in the aqueous paint film forming method in the aqueous paint film forming apparatus 25 according to the second embodiment, the air volume can be added by rotating the work, and therefore the work is heated. Infrared heaters with excellent energy efficiency can be used as the heat source, and energy consumption can be minimized. Even if the temperature and humidity in the coating booth 2 fluctuate, they are not affected.

そして、得られた塗膜は固形分率が極めて高いものとなり、その後にクリヤー塗料を上塗りして加熱硬化(焼付け)しても水性塗料の塗膜から揮発する水分量は極めて微量であるため、上塗り塗膜にワキ等の不良を発生させる恐れもない。また、ワークに塗布された水性塗料を乾燥しながら塗膜中の固形分率を制御することができるため、図4に示されるように、従来のプレヒートゾーンが不要となり、塗装工程のためのスペースを大幅に節約することができる。   And since the obtained coating film has a very high solid content, the amount of water volatilized from the coating film of the aqueous paint is extremely small even if the clear paint is subsequently applied and heat-cured (baked), There is no possibility of causing defects such as cracks in the top coat film. Further, since the solid content ratio in the coating film can be controlled while drying the water-based paint applied to the workpiece, as shown in FIG. 4, the conventional preheating zone is not required, and the space for the painting process is eliminated. Can save a lot.

このようにして、本実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置25における水性塗料の塗膜形成方法においては、エネルギー消費量及び使用スペースを最小限にしながら塗膜中の固形分を制御して高品質の塗膜を得ることができる。 Thus, in the aqueous paint film forming method in the aqueous paint film forming apparatus 25 according to the second embodiment, the solid content in the paint film is controlled while minimizing the energy consumption and the use space. Thus, a high quality coating film can be obtained.

なお、上記各実施の形態においては、クリヤー塗料として水性でない塗料を用いているため、水性塗料であるベース塗料のみについて、塗装ブース2内に(セッティング+プレヒート)ゾーンを設けているが、クリヤー塗料としても水性塗料を用いる場合には、塗装ブース2内にクリヤー塗料用の回転台及びエアーノズルを有する(セッティング+プレヒート)ゾーンを設ける必要がある。   In each of the above embodiments, since a non-water-based paint is used as the clear paint, a (setting + preheat) zone is provided in the painting booth 2 only for the base paint that is a water-based paint. However, in the case of using a water-based paint, it is necessary to provide a (setting + preheat) zone having a turntable for clear paint and an air nozzle in the painting booth 2.

上記各実施の形態においては、ワークWの一例としてドアハンドルを塗装する場合について説明したが、ワークWとしては他にも自動車用ハンドル(ステアリング)、スポイラー、等を始めとして、様々な大きさ、様々な厚さ、様々な形状のものを水性塗料で塗装することができる。   In each of the above-described embodiments, the case where a door handle is painted as an example of the workpiece W has been described. However, the workpiece W may have various sizes such as an automobile handle (steering), a spoiler, and the like. Various thicknesses and shapes can be painted with water-based paint.

本発明を実施するに際しては、水性塗料の塗膜形成装置のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。 On the occasion for carrying out the present invention, the configuration of the other parts of the film forming apparatus of the aqueous coating composition, shape, quantity, material, size, for the connection relationship and the like, intended to be limited to the above embodiments is not.

図1は本発明の実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置における水性塗料の塗膜形成方法の手順を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a procedure of a water-based paint film forming method in a water-based paint film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は本発明の実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置における回転台にセットされたワークを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a workpiece set on a turntable in the aqueous paint coating film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図3は本発明の実施の形態1にかかる水性塗料の塗膜形成装置における水性塗料の塗膜形成方法によって得られた塗膜の密着性試験の方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a method for an adhesion test of a coating film obtained by the coating method for forming a water-based paint in the coating-film forming apparatus for water-based paint according to Embodiment 1 of the present invention. 図4は本発明の実施の形態2にかかる水性塗料の塗膜形成装置における水性塗料の塗膜形成方法の手順を示すブロック図である。FIG. 4: is a block diagram which shows the procedure of the coating-film formation method of the aqueous coating material in the coating-film formation apparatus of the aqueous coating material concerning Embodiment 2 of this invention.

1,25 水性塗料の塗膜形成装置
6A,6B,6C 回転台
6Aa 支持具
8A,8B,8C エアーノズル
26A,26B,26C 赤外線ヒーター
W ワーク
1,25 Water-borne paint film forming apparatus 6A, 6B, 6C Turntable 6Aa Support 8A, 8B, 8C Air nozzle 26A, 26B, 26C Infrared heater W Work

Claims (3)

水性塗料をワークに塗布する工程と、前記水性塗料が塗布された前記ワークを回転させながら赤外線を照射し、かつ、エアーを当て塗着塗料の固形分比率を高める工程とを具備する水性塗料の塗膜形成装置において、
前記水性塗料を前記ワークに塗布するための水性塗料塗布手段と、
前記ワークを載置して同一回転数で前記ワークを回転する複数台の回転台と、
前記回転台の上の前記ワークの各々にエアーを当てる前記ワークに対応して設けたエアーノズルと、
前記回転台の上の前記ワークに赤外線を照射する赤外線ヒーターと
を具備することを特徴とする水性塗料の塗膜形成装置。
A step of applying an aqueous coating to the workpiece, the while aqueous coating rotates the workpiece coated by irradiating infrared rays, and an aqueous paint and a step of increasing the solid content of the coating paint against the air In the coating film forming apparatus,
Water-based paint application means for applying the water-based paint to the workpiece;
A plurality of turntables for placing the work and rotating the work at the same rotation speed;
An air nozzle provided corresponding to the work for applying air to each of the work on the turntable;
An infrared heater for irradiating the work on the turntable with infrared rays;
An apparatus for forming a coating film of a water-based paint, comprising:
前記水性塗料をワークに塗布する工程は、回転させるベース塗装台の上に複数の前記ワークを支持固定する支持具を載置し、前記支持具に複数の前記ワークが支持された状態で、前記ベース塗装台を回転させながら前記ワークに塗布が行われ、複数の前記ワークを支持したまま前記支持具を回転台の上に移動させることを特徴とする請求項1に記載の水性塗料の塗膜形成装置。The step of applying the water-based paint to the workpiece includes placing a support tool for supporting and fixing the plurality of workpieces on a rotating base coating stand, and supporting the plurality of workpieces on the support tool, The coating of water-based paint according to claim 1, wherein the work is applied to the work while rotating the base coating stand, and the support is moved onto the turntable while supporting the plurality of works. Forming equipment. 前記複数台の回転台は、チェーンにより連結され、一つの回転モータにより同一回転数で回転することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水性塗料の塗膜形成装置。The water-based paint film forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of turntables are connected by a chain and are rotated at the same rotation speed by a single rotation motor.
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