JPH0645021B2

JPH0645021B2 - 塗装方法

Info

Publication number: JPH0645021B2
Application number: JP61226458A
Authority: JP
Inventors: 雅隆松井; 俊明青野; 義雄谷本; 忠光中浜
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-09-25
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: KR930002842B1; JPS63178871A; KR880003678A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車ボディの表面を塗装する方法に関する
ものである。

（従来の技術）従来より、自動車のボディの表面、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。

一方、自動車ボディの塗装面は、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。

また、通常、自動車ボディに付着した塗料は、溶剤の含
有量が多いほど粘度が低く、自動車ボディに塗装した直
後の粘度は低いことも一般に知られている。

（発明が解決しようとする問題点）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、自動車ボディの塗装面が上下方向もしくは傾斜
状態にある場合には、塗布された塗料の粘度が重力に負
けて下方に流動して“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。

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
溶剤を発揮させるセッティング時に所定時間経過した際
に発生するか、および、塗膜の焼き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。

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制
限があり、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。

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、自動車ボディの上下面に対して
も塗料たれを生じることなく高い膜厚を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。

（問題点を解決するための手段）本発明の塗装方法は、自動車ボディを略水平方向軸の回
りに回転可能に支持し、該自動車ボディ表面に通常の上
下方向に延びる面では塗料たれが生じる以上の膜厚に塗
料を塗布する塗装工程と、自動車ボディ表面の塗料を硬
化させる乾燥工程とからなり、自動車ボディ表面に塗布
した塗料の塗料たれが重力により生じる前に自動車ボデ
ィを略水平方向軸回りに回転作動させ始め、かつこの場
合の回転は少なくとも塗布した塗料の塗料たれが重力に
より生じる以前に自動車ボディ表面が略垂直状態から略
水平状態に移行するような速度で、かつ回転による遠心
力により塗料たれが生じる速度より遅い速度で回転作動
させることを特徴とするものである。

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、自動車ボディの表面に塗料を所定
の膜厚に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が生じる以上の膜
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。

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。上
記塗装時に発生しなかった場合には、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、自動車ボディを炉に入れて加熱した直後、すなわち
２０〜３０秒経過時に自動車ボディ温度が例えば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。

そして、上記のような塗料たれの発生する時に、自動車
ボディ表面に塗装した塗料の塗料たれが重力により生じ
る前に、自動車ボディを略水平方向軸の回りに回転作動
させ始め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、塗膜の膜厚が限界値より
かなり大きく、または塗料の粘性が低く流動性が大きい
場合には、塗装工程における第１発生時期から塗料たれ
が発生するので、この塗装工程および乾燥工程における
第１〜第３発生時期の全てに対して自動車ボディを回転
作動する必要がある。一方、塗膜の膜厚がそれほど大き
くなく、または塗料の粘性が大きく所定膜厚の塗膜を形
成しても前記第１発生時期では塗料たれが発生しない場
合には、セッティング工程および焼付工程における第２
および第３発生時期の乾燥工程において自動車ボディを
回転作動すればよいものである。

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、少なく
とも塗布した塗料の塗料たれが重力により生じる以前に
自動車ボディ表面が略垂直状態から略水平状態に移行す
るような速度で、かつ回転による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。

（作用）上記のような塗装方法においては、塗料たれの発生する
時期に自動車ボディを略水平方向軸の回りに前述の所定
の速度で回転作動させ、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、塗料時および乾燥時において
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。

（実施例）以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。第１図
は本発明方法を実施するのに使用する自動車ボディ搬送
装置の正面図、第２図は底部搬送機構の平面図である。

自動車ボディ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。

さらに、前述水平軸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、自動車ボディ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。

塗装工程は、自動車ボディ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、自動車ボディ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自動車ボディ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。

一方、乾燥工程は塗装後の自動車ボディ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）において自動車ボディ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。

そして、この実施例においては、塗装工程の第２ゾーン
から乾燥工程の焼付工程の途中に至るまでの範囲に、前
記自動車ボディ１を回転駆動するための駆動チェーン１
５が配設され、この駆動チェーン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自動車ボディ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自動車ボディ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
向を切換えて自動車ボディ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。

次に、実際に自動車ボディ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、
第３図に示す。

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／min ｄ．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セッティング（１０分）〜焼付け（１０分）ｈ．自動車ボディ１辺30cmの角筒体の側面に塗装、中心で回転可能に支持第３図から分るように、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。

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。

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、6,30,60r
pm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。

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。

また、前記自動車ボディ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、第４図に示すように各ゾーン
での塗料たれ速度を求めて、その最大速度においても塗
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。

すなわち、第４図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。

上記第４図の結果、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、大きなタレ速度
は生じないものである。そして、塗料たれは上記限界膜
厚を越えると数秒後に発生し、塗布後３〜４分後に最大
たれ速度に達する。また、自動車ボディ１を乾燥炉にい
れて加熱を開始した直後２０〜３０秒後（自動車ボディ
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。

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、自動車ボディ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、自動車ボディ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。

上記のようなことから、前記第４図の場合においては、
自動車ボディが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）での小さなタレ速度に対応する10分程
度の時間に、各ゾーンでそれぞれ設定すればよいもので
ある。

なお、自動車ボディ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自動車ボディの大きさ、重量
等に応じて適宜採用可能である。

（発明の効果）上記のような本発明によれば、自動車ボディの表面への
塗装に伴って塗料たれが発生する時期に重力による塗料
たれが生じる前に自動車ボディを略水平方向軸の回りに
回転作動させ始め、しかもその回転速度を塗料たれが重
力により生じる以前に自動車ボディ表面が略垂直状態か
ら略水平状態に移行するような速度で、かつ回転による
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、塗布時および乾燥時における塗料たれ
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。

そして、自動車ボディ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。

したがって、上記のような膜厚の大きい塗装を施した自
動車ボディにおいては、滑らかで光沢に富み、鮮映度の
高い塗装表面を得ることができ、外観状の高級感を出す
ことができ、また、防錆性、防傷性の改善による耐久性
の向上を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗装方法に使用する自動車ボディ搬送
装置を示す正面図、第２図は床部のピット内部構造を示す要部断面平面図、第３図は自動車ボディ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、第４図は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である。１……自動車ボディ、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 (56)参考文献特開昭53−110638（ＪＰ，Ａ) 英国特許584432（ＧＢ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車ボディの表面に塗料を塗装する方法
であって、自動車ボディは略水平方向軸の回りに回転可
能に支持されるものであって、該自動車ボディ表面に通
常の上下方向に延びる面では塗料たれが生じる以上の膜
厚に塗料を塗布する塗装工程と、自動車ボディ表面の塗
料を硬化させる乾燥工程とからなり、自動車ボディ表面
に塗布した塗料の塗料たれが重力により生じる前に自動
車ボディを略水平方向軸回りに回転作動させ始め、かつ
この場合の回転は少なくとも塗布した塗料の塗料たれが
重力により生じる以前に自動車ボディ表面が略垂直状態
から略水平状態に移行するような速度で、かつ回転によ
る遠心力により塗料たれが生じる速度より遅い速度で回
転作動させることを特徴とする塗装方法。