JPH0538479A

JPH0538479A - 塗装方法

Info

Publication number: JPH0538479A
Application number: JP652592A
Authority: JP
Inventors: Masataka Matsui; 雅隆松井; Toshiaki Aono; 俊明青野; Yoshio Tanimoto; 義雄谷本; Tadamitsu Nakahama; 忠光中浜
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1993-02-19
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JP2525703B2

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車ボディ等の被塗物の上下面に対して
も、焼付工程で塗料たれを生じることなく塗装膜厚の増
大による高平滑仕上げ塗装を行う。【構成】少なくとも上下方向に伸びる被塗物の表面に
塗料たれを生ずる以上の膜厚に塗料をスプレー塗布する
塗装工程と、その後のセッティング工程および焼付工程
を備えた乾燥工程とを有し、上記焼付工程において、前
記塗装した塗料の塗料たれが重力により生じる前に該部
の被塗物面が略垂直状態から略水平状態に移行する速度
より速く、かつ遠心力により塗料たれが生じる速度より
遅い速度で、被塗物を略水平方向軸の回りに回転作動さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のボディ等の被
塗物の表面を塗装する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車のボディ等の被塗物の
表面、特に垂直面に横方向から塗料を塗布して、その塗
装を行うことは、例えば、特開昭59−4471号に見られる
ように公知である。また、塗装面に応じて塗料の塗布量
を変更し、均一な塗装を行うことも提案されている。

【０００３】一方、被塗物の塗装面は塗料の塗布量を増
大して、塗膜の膜厚を大きくすると、表面の高平滑性が
得られて品質が向上するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記のよう
に塗装の品質を向上するために塗膜の膜厚を大きくする
場合に、多量の塗料を一時に塗布すると、被塗物の塗装
面が上下方向もしくは傾斜状態にある場合には、塗布さ
れた塗料が焼付工程で下方に流動して“塗料たれ”が発
生し、塗装面に凹凸を形成して平滑性を損い塗膜の品質
を低下させることになる。

【０００５】上記塗膜の塗料たれは、塗装吹付け工程に
おいて膜厚が限界値を越えた塗布中に直ちに発生する
か、吹付け後に溶剤を揮発させるセッティング時に所定
時間経過した際にも発生するものであるが、特に、塗膜
の焼付けを行うために乾燥炉での加熱初期の昇温時に発
生し易いものである。

【０００６】そして、従来は、上記塗料たれの問題があ
ることから、一度に多量の塗料を塗布して塗膜を厚くす
ることには限度があり、数度に分けて塗布と乾燥を繰返
して最終的な膜厚を高めることが考えられるが、煩雑な
工程で塗装時間が長くなり、塗装の設備も複数必要とな
る問題を有するとともに、１度の塗装による膜厚には限
度があり、塗料たれ限界膜厚の増大による高平滑塗装面
を得ることはできなかった。

【０００７】そこで、本発明は上記事情に鑑み、簡易な
方法で塗料たれ限界膜厚を大きくし、被塗物の上下面に
対しても焼付工程で塗料たれを生じることなく高い膜圧
を１度の塗装で得て、膜厚の増大に伴う高平滑仕上げ塗
装による高鮮映、高平滑の塗装表面を得るようにした塗
装方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の塗装方法は、少なくとも上下方向に伸びる被塗
物の表面に塗料たれを生ずる以上の膜厚に溶剤を含有し
た塗料をスプレー塗布する塗装工程と、その後のセッテ
ィング工程および焼付工程を備えた乾燥工程とを有し、
上記焼付工程において、前記塗装した塗料の塗料たれが
重力により生じる前に該部の被塗物面が略垂直状態から
略水平状態に移行する速度より速く、かつ遠心力により
塗料たれが生じる速度より遅い速度で、被塗物を略水平
方向軸の回りに回転作動させることを特徴とするもので
ある。

【０００９】前記塗装工程は、例えば、第１吹付けゾー
ンと第２吹付けゾーンとからなり、被塗物の表面に塗料
を所定の膜厚にスプレー塗布するものであり、その膜厚
は塗装面が上下方向にある場合には通常では塗料たれを
生ずる以上の膜厚に塗料を塗布するものである。また、
前記乾燥工程は、塗料塗布後に塗布面をそのままの状態
で放置し、溶剤を揮発させるセッティング工程と、乾燥
炉に搬入して加熱焼付けを行う焼付工程とからなってい
る。

【００１０】そして、上記のような塗装、乾燥工程にお
いて、塗膜の塗料たれが発生し易いのは、塗装工程にお
いて塗料たれ限界膜厚を越えて塗料が塗布された数秒後
の状態が第１の発生時期であり、この塗料たれ膜厚限界
としては通常の上塗塗装においては、40〜45μｍ程度で
ある。また、乾燥工程のセッティング時に、吹付け後に
徐々に塗料たれが開始し、３〜４分程度経過した状態が
第２の発生時期である。さらに、被塗物を炉に入れて加
熱した直後、すなわち20〜30秒経過時に被塗物温度が例
えば60℃程度に上昇した状態が最大たれ速度となる第３
の発生時期である。

【００１１】そして、上記のような塗料たれの発生する
時のうち焼付工程すなわち第３の発生時期に、被塗物を
水平方向軸の回りに回転作動して塗料たれの発生を防止
し、塗装表面の平滑性を得るものである。すなわち、所
定膜厚の塗膜を形成しても、塗装工程における第１の発
生時期およびセッティング工程の第２の発生時期では塗
料たれが発生しない場合でも、焼付工程における第３の
発生時期において塗料たれが発生する可能性があるの
で、この第３の発生時期に被塗物を回転作動するもので
ある。

【００１２】この回転作動としては、連続的に回転作動
するもの、もしくは正転と逆転とを所定角度ずつ交互に
繰返して反転作動するもの、さらに、連続回転または反
転作動において一定角度ずつ停止しながら回転するよう
にしたものなど、種々の回転形態で行われる。また、そ
の回転速度は、塗料たれが発生するまでに塗装面が水平
状態もしくは反転状態となっていること、および回転に
伴う遠心力で塗料たれが発生しないような速度、すなわ
ち、塗装した塗料の塗料たれが重力により生じる前に該
部の被塗物面が略垂直状態から略水平状態に移行する速
度より速く、かつ遠心力により塗料たれが生じる速度よ
り遅い速度に設定される。

【００１３】

【作用】上記のような塗装方法においては、塗料たれが
発生する焼付工程の時期に被塗物を水平方向軸の回りに
所定の速度で回転作動させて、塗料たれ限界膜厚以上の
膜厚を有する塗膜を形成しても、塗膜に塗料たれ現象が
発生するのを防止して、大きな膜厚による高い表面平滑
性を有する塗膜を形成するようにしている。

【００１４】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明方法を実施するのに使用する被塗物搬
送装置の正面図、図２は底部搬送機構の平面図である。

【００１５】自動車のボディによる被塗物１は、前後端
部が水平軸２，３に締結されて台車４に回転可能に搭載
されている。この台車４は底部の車輪５によって塗装ラ
インの床面６上を走行可能に設けられ、床面６下方のピ
ット７内に設置されたコンベアチェーン８から上方に立
設されたロッド９に台車４が係合して塗装ラインに沿っ
て搬送される。

【００１６】さらに、前記水平軸２にはギヤボックス10
内の傘歯車11が固着され、この傘歯車11と噛合う傘歯車
12が垂直軸13の上端に固着され、該垂直軸13は台車４の
基部4aに支承されるとともに、この台車４を貫通してピ
ット７内に臨む下端部にスプロケット14が固着されてい
る。そして、前記ピット７内には、被塗物１の回転作動
を行う領域に上記スプロケット14と係合可能に駆動チェ
ーン15が配設されている。

【００１７】塗装工程は、被塗物１の垂直面1a（両側
面）、水平面1b（ルーフ部）等の塗装を行い、第１ゾー
ンと第２ゾーンの各吹付けゾーンには、被塗物１に対し
て上方および両側にミニベルすなわち回転霧化静電塗装
機（図示せず）が配設されて塗料を被塗物１に吹付ける
ものであり、第２ゾーンにおいて塗料たれ限界膜厚を越
える膜厚に塗料を吹付ける。

【００１８】一方、乾燥工程は塗装後の被塗物１を10〜
15分程度保持するセッティング工程と、乾燥炉（図示せ
ず）において被塗物１を加熱して塗膜の焼付処理を行う
焼付工程とを備えている。

【００１９】そして、この実施例においては、乾燥工程
の焼付工程に沿って、前記被塗物１を回転駆動するため
の駆動チェーン15が配設され、この駆動チエーン15は台
車４の搬送のためのコンベアチェーン８の駆動とは別途
に駆動系統を有し、搬送停止時においても被塗物１の回
転作動機能が得られるようにしている。この駆動チェー
ン15の駆動は、連続的に一方向に駆動して被塗物１を連
続回転するもの、もしくは、所定間隔毎に駆動回転方向
を切換えて被塗物１を反転駆動するものが任意に設定可
能である。また、駆動回転速度についても、各種条件に
対応して任意に設定可能である。

【００２０】次に、実際に被塗物１（サンプル）に塗装
を施した場合における水平軸２，３回りの回転操作によ
る塗装面の写像鮮映性に及ぼす効果を確認した実験デー
タを、図３に示す。

【００２１】このデータにおける塗装条件は、ａ．塗料メラミンアルキッド（ブラック）粘度…フォードカップ＃４で22秒／20℃ ｂ．塗装機ミニベル（16,000rpm ）シェーピングエア… 2.0kg／cm² ｃ．吐出量第１ゾーン…100cc ／min 第２ゾーン… 150〜 200cc／ｍｉｎｄ．セッティング時間１０分ｅ．焼付条件 140℃×25分ｆ．下地平滑度（ＰＧＤ値） 0.6（中塗、ＰＥテ
ープ上）ｇ．回転または反転作動域焼付け（10分）ｈ．被塗物１辺30cmの角筒体の側面に塗装、中心で回転可能に支持図３から分るように、塗布面が垂直状態のままではＡに
示すように、上塗塗布膜厚が４５μｍ程度で塗料たれが
発生し、平滑性も可の程度である。

【００２２】これに対して、90°・ 135°・ 180°の角
度で反転（反転速度は6rpmに相当）した場合にはＢ，
Ｃ，Ｄに示すように、反転角度が大きくなる程に塗料た
れの発生する膜厚が大きくなり平滑性も良から優の状態
に向上している。なお、反転角度が大きくなると塗料の
流れが反転によって逆方向に流れる時間が大きくなり、
より一層塗料たれの防止効果が増大して膜厚が大きくで
きるものである。

【００２３】一方、連続回転した場合にはＥに示すよう
に最も塗料たれ防止効果が大きく、膜厚の増大により平
滑性も優となっている。この連続回転における回転速度
は、6，30，60rpm でそれぞれ行ったが、速度による差
はなく、6rpmにおいても良好な結果が得られている。し
かし、塗料の種類、膜厚等によっては比較的高い回転速
度に設定する必要がある。

【００２４】なお、写像鮮映性におけるＩＧ（イメージ
グロス）は、鏡面（黒ガラス）を 100とし、それに対す
る鮮映度の比率を示すものであり、ＰＧＤは反射映像の
識別度を 1.0から低下するにしたがって塗膜の表面状態
が低下する値である。

【００２５】また、前記被塗物１の連続回転もしくは反
転作動における回転速度は、遅いと塗料たれ防止効果が
なく、一方、速いと遠心力によって塗膜が回転外側に流
動して塗料たれと同様の現象を生じるものであり、塗膜
の塗料たれ速度に応じて設定するものである。この回転
速度の設定においては、例えば、図４に示すように各ゾ
ーンでの塗料たれ速度を求めて、焼付工程の最大速度に
おいて塗料たれが発生しないように回転速度を設定すれ
ばよいものである。

【００２６】すなわち、図４においては上塗塗料（粘度
フォードカッブで約20秒）を用いて膜厚を３段階に増加
させて、塗装後のセッティング時間（10分）の経過にお
けるたれ速度の測定結果、および上記セッティングの後
の加熱による焼付時間の経過におけるたれ速度を測定し
た結果を示すものである。

【００２７】上記図４の結果、塗料たれ限界膜厚は40〜
45μｍであり、これより薄い膜厚においては、セッティ
ング工程では大きなタレ速度は生じないものである。そ
して、焼付工程では、被塗物１を乾燥炉にいれて加熱を
開始した直後20〜30秒後（被塗物温度60℃）にたれ速度
が前記セッティング時より大きく最大となり、２〜５分
後には止まることになる。

【００２８】上記のような塗料たれの発生に対して、目
視で容易に判明する塗料たれ現象は１〜２mmであり、こ
れだけ塗料たれが生じると表面欠陥による不良品となる
ことから、上記焼付工程での塗料たれ現象を抑制するた
めには、塗膜の流動が始まって１〜２mm流れるまでに塗
布面を垂直状態から水平状態もしくは反転状態に回転さ
せればよいものである。一方、被塗物１を速く回転する
と、塗膜に遠心力が働いて人工的な塗料たれが起こり、
これは半径30cmで 0.25 秒で反転した時に生起したこと
から、これ以下の回転速度とするものであるが、反転も
しくは回転速度は一定でなくてもよいから、先端速度が
380cm／秒以下となるようにすれば遠心力による塗料た
れの発生は防止できる。また、被塗物１の回転半径が大
きくなると許容回転速度は小さくなる。

【００２９】上記のようなことから、前記図４の場合で
は、焼付工程で被塗物が 180°反転または水平状態まで
90°回転するのに要する時間を、 0.25 秒〜10分に設定
すればよいものである。すなわち、 0.25 秒以下では回
転が速すぎて遠心力による塗料たれが発生し、また、塗
料たれ限界膜厚（40〜45μｍ）でのタレ速度に対応する
10分程度の時間に設定すればよいものである。

【００３０】なお、被塗物１の回転機構としては、上記
実施例のような傘歯車を利用したギヤボックス構造のも
ののほか、従来公知の駆動機構が被塗物の大きさ、重量
等に応じて適宜採用可能である。

【００３１】

【発明の効果】上記のような本発明によれば、被塗物の
表面へのスプレー塗装に伴って塗料たれが発生する時期
の乾燥工程の焼付工程において被塗物を水平方向軸の回
りに回転作動させ、しかも、その回転速度を塗料たれが
重力により生じる前に該部の被塗物面が略垂直状態から
略水平状態に移行する速度より速く、かつ遠心力により
塗料たれが生じる速度より遅い速度に設定したことによ
り、塗料たれ限界膜厚以上の膜厚を有する塗装を行って
も、塗料たれ現象の発生を防止することができ、大きな
膜厚の塗装が可能となり高い表面平滑性を有する塗装を
行うことができる。

【００３２】そして、被塗物の塗料たれ限界膜厚を大幅
に上昇することから、水平塗装面と同等の膜厚とするこ
とが可能であり、垂直塗装面を水平塗装面と同様に鏡面
により近い高平滑仕上げ面に塗装できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装方法に使用する被塗物搬送装置を
示す正面図

【図２】床部のピット内部構造を示す要部断面平面図

【図３】被塗物の回転に伴う塗装面の塗布膜厚と写像鮮
映性との関係を示すグラフ

【図４】塗布膜厚を変化させた場合の塗装処理時間に対
する塗料たれ速度の関係を示すグラフ

【符号の説明】

１被塗物 1a 垂直面 2,3 水平軸４台車 14 スプロケット 15 駆動チェーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中浜忠光広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗物の表面に溶剤を含有した塗料を塗
装する方法であって、少なくとも上下方向に伸びる被塗
物の表面に塗料たれを生ずる以上の膜厚に塗料をスプレ
ー塗布する塗装工程と、その後のセッティング工程およ
び焼付工程を備えた乾燥工程とを有し、上記焼付工程に
おいて、前記塗装した塗料の塗料たれが重力により生じ
る前に該部の被塗物面が略垂直状態から略水平状態に移
行する速度より速く、かつ遠心力により塗料たれが生じ
る速度より遅い速度で、被塗物を略水平方向軸の回りに
回転作動させることを特徴とする塗装方法。