JPS63178871A - 塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （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。

（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。

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。

（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、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、塗布された塗料が下方に流動してパ塗料
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、塗装吹付は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、吹付は後に
溶剤を揮発させるセツティング時に所定時間経過した際
に発生ずるか、および、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。

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煩雑な工
程で高品質ものものを得るか、表面平滑性を犠牲にした
低品質のものを得るようにしており、いずれにしても塗
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、膜厚の増大に伴う高平滑仕上げ
塗装を可能と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、被塗物表面に通常の上下面では塗
料たれを生ずる以上の膜厚に塗料を塗布する塗装工程と
、その後の乾燥■稈とを有し、前記塗装工程から乾燥工
程のいずれかの間において被塗物を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。

前記塗装工程は、例えば、第１吹付はゾーンと第２吹付
はゾーンとからなり、被塗物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
させるセツティングゾーンと、乾燥炉に搬入して加熱焼
付けを行う焼付ゾーンとからなっている。

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、この塗料だ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、乾燥工程のセツテ
ィング時に、吹付は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２０〜３
０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発生時期である。

そして、少なくとも上記のような塗料たれの発生ずる時
に、被塗物を水平方向軸の回りに回転作動して塗料だれ
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く場合には、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
の全てに対して被塗物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、セツティング
ゾーンおよび焼付ゾーンにお【ブる第２および第３発生
時期の乾燥工程において被塗物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
時期に被塗物を水平方向軸の回りに回転作動させて、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、
塗装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、図面に治って本発明の詳細な説明する。

第１図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、第２図は底部搬送機構の平面図である。

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下方のビット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治って搬送される
。

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
ビット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、前記ビット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。

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
ーンの各吹付はゾーンには、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。

一方、乾燥工程は塗装後の被塗物１を１０〜１５分程度
保持するセツティングゾーンと、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ゾ
ーンとを備えている。

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ゾーンの途中に至るまでの範囲に、
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
、搬送停止時においでも被塗物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。

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、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，ＯＯＯｒｐｍ　）シェーピングエア・・・
２．Ｏｋｇ／　ｃｍ２Ｃ１吐出量　第１ゾーン・ｊｏｏ
ｃｃ　／ｍｉｎ第２ソー＞−１５０〜２００ｃｃ／ｍ１
ｎｄ、セツティング時間　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） ｑ０回転または反転作動域 セツティング（１０分）〜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 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
．６Ｏｒｐｍ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（イメージクロス）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、前記被塗物１の連続回転もしくは反転作動におり
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
ップで約２０秒）を用いて膜厚を３段階に増加させて、
塗装後のセツティング時間（１０分）の経過におけるた
れ速度の測定結果、および上記セツ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、被塗物１を乾燥炉にいれて加熱を開始した直後２
０〜３０秒後（被塗物温度６０℃）にたれ速度が前記セ
ツ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、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３００ｍ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。

上記のようなことから、前記第４図の場合においては、
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
速すぎて遠心ノ〕による塗料たれが発生し、また、塗料
たれ限界膜厚（４０〜４５μｍ）での小さなたれタレ速
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、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、型組等に応じて適
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、被塗物の表面への塗装に
伴って塗料たれが発生する時期に被塗物を水平方向軸の
回りに回転作動させるようにしたことにより、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、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、全体の回転効果による塗料の流動性の均一化により
、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】

第１図は本発明の塗装方法に使用する被塗物搬送装置を
示づ正面図、 第２図は床部のビット内部構造を示す要部断面平面図、 第３図は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、 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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被塗物の表面に塗料を塗装する方法であって、被
   塗物表面に通常の上下面では塗料たれを生ずる以上の膜
   厚に塗料を塗布する塗装工程と、その後の乾燥工程とを
   有し、前記塗装工程から乾燥工程のいずれかの間におい
   て被塗物を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。