JPH0975831A

JPH0975831A - 回転霧化静電塗装方法

Info

Publication number: JPH0975831A
Application number: JP23170695A
Authority: JP
Inventors: Kayo Kubota; 加代久保田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1997-03-25
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: JP3622869B2

Abstract

(57)【要約】【課題】塗料粒子の一部が噴霧頭の遠心力によってシ
ェーピングエアの流れの外側に飛び出し、これによって
塗着効率が低下する。【解決手段】回転するカップ状の噴霧頭２を備えた塗
装ガン１と、塗着後の非揮発性成分が５５〜６０％の上
塗りクリア塗装用塗料を用いて静電塗装を行うに際し、
噴霧頭２の回転数を３００００〜３５０００ｒｐｍの範
囲にして静電塗装を行う回転霧化静電塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車製
造工程における車体塗装に用いられる回転霧化静電塗装
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転霧化静電塗装方法は、アースした被
塗装物を陽極とすると共に、回転するカップ状の噴霧頭
を備えた塗装ガンを陰極とし、噴霧頭の内周面に塗料を
供給して遠心力により塗料を霧化すると共に、噴霧頭の
先端縁部から霧化した塗料を放出し、且つ被塗装物と噴
霧頭との間に高電圧を印加して、帯電させた塗料粒子を
被塗装物に吸引付着させる方法であり、静電効果を利用
するので、通常のスプレー塗装に比べて塗料の塗着効率
がきわめて優れ、被塗装物の表裏を同時に塗装できるな
どの特徴がある。

【０００３】また、このような回転霧化静電塗装方法で
は、噴霧頭の背面側から同噴霧頭と同心円状に被塗装物
に向かってシェーピングエアを吐出し、これにより形成
された空気層によって塗料の飛散方向を規制し、噴霧パ
ターンを形成している。

【０００４】さらに、上記のような回転霧化静電塗装方
法が行われる自動車の車体塗装等において、塗装品質の
評価としては塗装の鮮映性がある。この鮮映性の評価値
を左右する代表的な要因としては、塗料の塗着後の非揮
発性成分（以下、「塗着Ｎ．Ｖ」とする）が挙げられ
る。

【０００５】塗着Ｎ．Ｖは、図３に上塗りクリア塗装用
塗料の例を示すように、値が大きい場合、すなわち塗着
後の固形分が多い場合には塗着時の粘度が高くなり、フ
ロー性が悪化することから平滑性が低下し、鮮映性（Ｎ
ＩＤ値）が低くなる。また、逆に値が小さい場合には、
塗着時の粘度が低くなり、たれや流れの原因となる。そ
して、この塗着Ｎ．Ｖは、品質との相関が高くなる状態
として、塗着完了から約９分後の状態が指標とされてお
り、その値は５５〜６０％が最適である。

【０００６】また、メタリックの上塗りベース塗装用塗
料の塗着Ｎ．Ｖは、図５に示すように、上塗りクリア塗
装用塗料と同様に値が大きくなると鮮映性（ＮＩＤ値）
が低くなり、逆に値が小さい場合には塗着時の粘度が低
くなり、その値は６５〜７０％が最適である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな回転霧化静電塗装方法において、塗装品質の向上を
図るには、塗料の塗着Ｎ．Ｖ等を充分に把握しておく一
方で、塗料をより微粒化するのがよく、このためには噴
霧頭の回転を高速にして遠心力を高める必要がある。し
かしながら、噴霧頭を非常に高速で回転させると、塗料
が微粒化するものの、その塗料粒子の一部が遠心力によ
ってシェーピングエアの流れの外側に飛び出し、これに
よって塗着効率が低下するという問題があり、このよう
な問題を解決することが課題であった。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、塗装品質を良好に維持しつつ、塗着効率
の向上を図ることができる回転霧化静電塗装方法を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる回転霧化
静電塗装方法は、請求項１として、回転するカップ状の
噴霧頭を備えた塗装ガンと、塗着後の非揮発性成分が５
５〜６０％の上塗りクリア塗装用の塗料を用いて静電塗
装を行うに際し、噴霧頭の回転数を３００００〜３５０
００ｒｐｍの範囲にして静電塗装を行う構成とし、請求
項２として、噴霧頭の内周面先端縁部における周速が７
８．５〜９１．９ｍ／ｓｅｃである構成としており、上
記の構成を課題を解決するための手段としている。

【００１０】ここで、上記の構成において、請求項１で
噴霧頭の回転数の範囲を３００００〜３５０００ｒｐｍ
とし、請求項２で噴霧頭の内周面先端縁部における周速
を７８．５〜９１．９ｍ／ｓｅｃとしたのは、図２に示
すように、噴霧頭の回転数が３００００ｒｐｍ（周速７
８．５ｍ／ｓｅｃ）よりも小さい場合には、塗着効率が
向上するものの塗装品質（鮮映性；ＮＩＤ値）が許容以
下になるからであり、また、３５０００ｒｐｍ（周速９
１．６ｍ／ｓｅｃ）よりも大きい場合には、塗料粒子が
シェーピングエアの流れの外側に飛び出して塗着効率が
低下するからである。なお、上記の回転数および周速に
対応する噴霧頭は、その内周面先端縁部の直径が５０ｍ
ｍである。

【００１１】また、本発明に係わる回転霧化静電塗装方
法は、請求項３として、回転するカップ状の噴霧頭を備
えた塗装ガンと、塗着後の非揮発性成分が６５〜７０％
の上塗りベース塗装用の塗料を用いて静電塗装を行うに
際し、噴霧頭の回転数を１５０００〜２００００ｒｐｍ
の範囲にして静電塗装を行う構成とし、請求項４とし
て、噴霧頭の内周面先端縁部における周速が５５．０〜
７３．３ｍ／ｓｅｃである構成としており、上記の構成
を課題を解決するための手段としている。

【００１２】ここで、上記の構成において、請求項３で
噴霧頭の回転数の範囲を１５０００〜２００００ｒｐｍ
とし、請求項４で噴霧頭の内周面先端縁部における周速
を５５．０〜７３．３ｍ／ｓｅｃとしたのは、図４に示
すように、噴霧頭の回転数が１５０００ｒｐｍ（周速５
５．０ｍ／ｓｅｃ）よりも小さい場合には、塗着効率が
向上するものの塗装品質（鮮映性；ＮＩＤ値）が許容以
下になるからであり、また、２００００ｒｐｍ（周速７
３．３ｍ／ｓｅｃ）よりも大きい場合には、塗料粒子が
シェーピングエアの流れの外側に飛び出して塗着効率が
低下するからである。なお、上記の回転数および周速に
対応する噴霧頭は、その内周面先端縁部の直径が８０ｍ
ｍである。

【００１３】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる回転霧化静電
塗装方法では、上塗りクリア塗装において、塗着後の非
揮発性成分が５５〜６０％の塗料を用いて静電塗装を行
うに際し、噴霧頭の回転数を３００００〜３５０００ｒ
ｐｍの範囲にし、あるいは請求項２に係わる回転霧化静
電塗装方法のように、噴霧頭の内周面先端縁部における
周速を７８．５〜９１．９ｍ／ｓｅｃの範囲にすること
により、良好な塗装品質を維持し、且つ塗料粒子がシェ
ーピングエアの流れの外側に飛び出さないようにして、
塗着効率を向上させることとなる。

【００１４】また、本発明の請求項３に係わる回転霧化
静電塗装方法では、上塗りベース塗装において、塗着後
の非揮発性成分が６５〜７０％の塗料を用いて静電塗装
を行うに際し、噴霧頭の回転数を１５０００〜２０００
０ｒｐｍの範囲にし、あるいは請求項４に係わる回転霧
化静電塗装方法のように、噴霧頭の内周面先端縁部にお
ける周速を５５．０〜７３．３ｍ／ｓｅｃの範囲にする
ことにより、良好な塗装品質を維持し、且つ塗料粒子が
シェーピングエアの流れの外側に飛び出さないようにし
て、塗着効率を向上させることとなる。

【００１５】

【実施例】図１（ａ）および（ｂ）は、本発明に係わる
回転霧化静電塗装方法に適用可能な塗装ガンを示す図で
ある。

【００１６】図示の塗装ガン１は、エアモータにより回
転駆動されるカップ状の噴霧頭２を備えており、噴霧頭
２とエアモータの中空状の回転軸３とは、回転アンバラ
ンスが発生するのを防ぐため、芯が出せるようにテーパ
のついた取付穴４と先端軸部５とで結合してある。回転
軸３は内筒６により保持されている。また、内筒６の外
周側には、その軸線方向に沿ってエア流路７を形成した
外筒８が設けてあり、外筒８の先端部には、噴霧頭２の
外周を囲む状態でエアシリンダ９が連結してある。

【００１７】噴霧頭２は、内側に隔壁部材１０が設けて
あって、その後方側（各図において右側）に塗料供給室
１１が形成してある。隔壁部材１０には、その中央部お
よび外周部に、夫々複数の流路１２および吐出穴１３が
形成してある。また、エアモータの回転軸３内には、非
回転の塗料供給管１４が挿設してあって、この塗料供給
管１４の先端部は噴霧頭２の塗料供給室１１内で開放し
てある。

【００１８】エアシリンダ９は、その内部に外筒８のエ
ア流路７と連通する脈動吸収用チャンバ１５を有すると
共に、先端部には、円周方向に一定の間隔でエアの吹き
出し孔１６が設けてある。なお、エアシリンダ９の先端
部は、噴霧頭２の先端縁部よりも後方側に位置してい
る。

【００１９】上記の構成を備えた塗装ガン１は、アース
された被塗装物（各図の左方向に位置する）に対向し、
回転する噴霧頭２内に塗料供給管１４から塗料を供給し
て遠心力により塗料を霧化すると共に、噴霧頭２の先端
縁部から霧化した塗料を放出し、さらに、被塗装物と噴
霧頭２との間に高電圧を印加して、帯電させた塗料粒子
を被塗装物に吸引付着させる。

【００２０】また、これと同時に、エアシリンダ９の各
吹き出し孔１６から被塗装物に向かってシェーピングエ
アＳａを吐出し、これにより形成された空気層によって
塗料の放出方向を規制し、噴霧パターンＰを形成する。

【００２１】ここで、上塗りクリア塗装において、上記
の塗装ガン１と、塗装完了９分後の塗着Ｎ．Ｖ（非揮発
性成分）が５５〜６０％の塗料を用いると共に、塗装ガ
ン１の噴霧頭２の回転数を異ならせて静電塗装を行い、
塗着効率および鮮映性（ＮＩＤ値）を測定した。

【００２２】なお、噴霧頭２の内周面先端縁部２ａの直
径ｄは５０ｍｍである。また、塗着Ｎ．Ｖを５５〜６０
％に保つ塗料としては、アクリル樹脂系の塗料で、希釈
率３０〜４０％、希釈粘度３０ｓｅｃ／２０℃（フォー
ドカップＮｏ．４）であり、とくに、溶剤を多めに入れ
ることで同溶剤の蒸発が遅くなるようにしている。この
とき、溶剤としては、エーテル系やエステル系のシンナ
ーを用いた。

【００２３】上記実験の結果、噴霧頭２の回転数が１５
０００ｒｐｍ（噴霧頭２の内周面先端縁部２ａの周速３
９．２ｍ／ｓｅｃ）以下では、霧化不良で粒径分布がば
らつき、塗装不良となり、２５０００ｒｐｍ（周速６
５．４ｍ／ｓｅｃ）では、塗着効率が８８．５％である
ものの、ＮＩＤ値が０．９６であって、品質が許容以下
となった。

【００２４】そして、噴霧頭２の回転数を３００００〜
３５０００ｒｐｍ（周速７８．５〜９１．６ｍ／ｓｅ
ｃ）とすると、塗着効率が８４．１〜８６．０％である
と共に、ＮＩＤ値が０．９８〜１．０４であり、さら
に、従来の噴霧頭の回転数である４２０００ｒｐｍ（周
速１０９．９ｍ／ｓｅｃ）以上では、塗料粒子がシェー
ピングエアの外側に流れて塗着効率が低下する。

【００２５】これにより、上塗りクリア塗装において、
噴霧頭２の回転数を３００００〜３５０００ｒｐｍの範
囲にし、また、噴霧頭２の内周面先端縁部２ａの周速を
周速７８．５〜９１．６ｍ／ｓｅｃの範囲にすることに
より、良好な塗装品質を維持しつつ、塗着効率が高めら
れることが判明した。

【００２６】さらに、メタリックの上塗りベース塗装に
おいて、先述の塗装ガン１と、塗装完了９分後の塗着
Ｎ．Ｖ（非揮発性成分）が６５〜７０％の塗料を用いる
と共に、塗装ガン１の噴霧頭２の回転数を異ならせて静
電塗装を行い、塗着効率および鮮映性（ＮＩＤ値）を測
定した。

【００２７】なお、噴霧頭２の内周面先端縁部２ａの直
径ｄは７０ｍｍである。また、塗着Ｎ．Ｖを６５〜７０
％に保つ塗料としては、アクリル樹脂系の塗料で、希釈
率６０〜７０％、希釈粘度１８ｓｅｃ／２０℃（フォー
ドカップＮｏ．３）であり、とくに、溶剤を多めに入れ
ることで同溶剤の蒸発が遅くなるようにしている。この
とき、溶剤としては、エーテル系やエステル系のシンナ
ーを用いた。

【００２８】上記実験の結果、噴霧頭２の回転数が１０
０００ｒｐｍ（噴霧頭２の内周面先端縁部２ａの周速３
６．６ｍ／ｓｅｃ）では、塗着効率が７０％を超えるも
のの、ＮＩＤ値が０．９４であって、品質が許容以下と
なり、２５０００ｒｐｍ（周速９１．６ｍ／ｓｅｃ）で
は、塗着効率が６６．２％まで低下した。

【００２９】そして、噴霧頭２の回転数を１５０００〜
２００００ｒｐｍ（周速５５．０〜７３．３ｍ／ｓｅ
ｃ）とすると、塗着効率が６８．１〜７０．０％である
と共に、ＮＩＤ値が０．９９〜１．３８となった。

【００３０】これにより、メタリックの上塗りベース塗
装において、噴霧頭２の回転数を１５０００〜２０００
０ｒｐｍの範囲にし、また、噴霧頭２の内周面先端縁部
２ａの周速を周速５５．０〜７３．３ｍ／ｓｅｃの範囲
にすることにより、良好な塗装品質を維持しつつ、塗着
効率が高められることが判明した。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の請求
項１および２に係わる回転霧化静電塗装方法によれば、
上塗りクリア塗装において、塗着後の非揮発性成分が５
５〜６０％の塗料を用いて静電塗装を行うにあたり、噴
霧頭の回転数を３００００〜３５０００ｒｐｍの範囲に
し、また、噴霧頭の内周面先端縁部における周速を７
８．５〜９１．９ｍ／ｓｅｃの範囲にすることにより、
きわめて良好な塗装品質（鮮映性）を得ることができ、
そのうえに、塗料粒子がシェーピングエアの外側に流れ
るような事態を防止して、塗着効率を高めることができ
るという優れた効果がもたらされる。

【００３２】また、本発明の請求項３および４に係わる
回転霧化静電塗装方法によれば、上塗りベース塗装にお
いて、塗着後の非揮発性成分が６５〜７０％の塗料を用
いて静電塗装を行うにあたり、噴霧頭の回転数を１５０
００〜２００００ｒｐｍの範囲にし、また、噴霧頭の内
周面先端縁部における周速を５５．０〜７３．３ｍ／ｓ
ｅｃの範囲にすることにより、きわめて良好な塗装品質
（鮮映性）を得ることができ、そのうえに、塗料粒子が
シェーピングエアの外側に流れるような事態を防止し
て、塗着効率を高めることができるという優れた効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる回転霧化静電塗装方法に適用可
能な塗装ガンを説明する断面図（ａ）および側面図
（ｂ）である。

【図２】上塗りクリア塗装における噴霧頭の回転数と、
塗着効率およびＮＩＤ値との関係を示すグラフである。

【図３】上塗りクリア塗装用塗料の非揮発性成分（塗着
Ｎ．Ｖ）と鮮映性（ＮＩＤ値）との関係を示すグラフで
ある。

【図４】メタリックの上塗りベース塗装における噴霧頭
の回転数と、塗着効率およびＮＩＤ値との関係を示すグ
ラフである。

【図５】メタリックの上塗りベース塗装用塗料の非揮発
性成分（塗着Ｎ．Ｖ）と鮮映性（ＮＩＤ値）との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１塗装ガン２噴霧頭２ａ内周面先端縁部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転するカップ状の噴霧頭を備えた塗装
ガンと、塗着後の非揮発性成分が５５〜６０％の上塗り
クリア塗装用の塗料を用いて静電塗装を行うに際し、噴
霧頭の回転数を３００００〜３５０００ｒｐｍの範囲に
して静電塗装を行うことを特徴とする回転霧化静電塗装
方法。
【請求項２】噴霧頭の内周面先端縁部における周速が
７８．５〜９１．９ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする
請求項１に記載の回転霧化静電塗装方法。
【請求項３】回転するカップ状の噴霧頭を備えた塗装
ガンと、塗着後の非揮発性成分が６５〜７０％の上塗り
ベース塗装用の塗料を用いて静電塗装を行うに際し、噴
霧頭の回転数を１５０００〜２００００ｒｐｍの範囲に
して静電塗装を行うことを特徴とする回転霧化静電塗装
方法。
【請求項４】噴霧頭の内周面先端縁部における周速が
５５．０〜７３．３ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする
請求項３に記載の回転霧化静電塗装方法。