JP3496246B2 - 塗装塗着粘度の測定装置及びその測定方法 - Google Patents
塗装塗着粘度の測定装置及びその測定方法Info
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- JP3496246B2 JP3496246B2 JP23192693A JP23192693A JP3496246B2 JP 3496246 B2 JP3496246 B2 JP 3496246B2 JP 23192693 A JP23192693 A JP 23192693A JP 23192693 A JP23192693 A JP 23192693A JP 3496246 B2 JP3496246 B2 JP 3496246B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗料を塗布した直後の
未乾燥塗装表面の状態を測定して、未乾燥塗装の塗膜
厚、及び塗着粘度を計測（演算）する塗装塗着粘度の測
定装置、及びその測定方法に関する。
未乾燥塗装表面の状態を測定して、未乾燥塗装の塗膜
厚、及び塗着粘度を計測（演算）する塗装塗着粘度の測
定装置、及びその測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車の車体に塗装ガンで塗料を
吹付けて塗装した場合、長時間かけて乾燥させ、乾燥後
の塗装品質を塗装の鮮映性（即ち平滑感、肉持感、光沢
感）を用いて検査し評価することが行われている。
吹付けて塗装した場合、長時間かけて乾燥させ、乾燥後
の塗装品質を塗装の鮮映性（即ち平滑感、肉持感、光沢
感）を用いて検査し評価することが行われている。
【０００３】塗装品質を評価する際に鮮映性の評価値に
ばらつきが発生した場合、その要因は、吹付け時の塗料
の種類、吹付け圧力、吹付け後の膜厚、塗着粘度等を考
えることができる。
ばらつきが発生した場合、その要因は、吹付け時の塗料
の種類、吹付け圧力、吹付け後の膜厚、塗着粘度等を考
えることができる。
【０００４】この要因の中から、代表的要因として塗膜
厚、塗着粘度を選択した場合、できるだけ塗布直後に定
量的に把握する必要がある。塗膜厚を測定する装置に関
しては、本願出願人及び本発明者らによる特許第２９６
４８００号記載のウェット塗膜厚測定装置がある。この
特許によれば、ミラウ（ Mirau ）干渉計などの非接触光
干渉式表面粗さ計により、塗装面の表面粗さ情報を取得
している。そして、この表面粗さ情報に基づいて、未乾
燥塗膜の流動及び表面張力による表面平滑化理論を適用
して塗膜の厚さを求めている。
厚、塗着粘度を選択した場合、できるだけ塗布直後に定
量的に把握する必要がある。塗膜厚を測定する装置に関
しては、本願出願人及び本発明者らによる特許第２９６
４８００号記載のウェット塗膜厚測定装置がある。この
特許によれば、ミラウ（ Mirau ）干渉計などの非接触光
干渉式表面粗さ計により、塗装面の表面粗さ情報を取得
している。そして、この表面粗さ情報に基づいて、未乾
燥塗膜の流動及び表面張力による表面平滑化理論を適用
して塗膜の厚さを求めている。
【０００５】従来において、塗着粘度を測定する場合、
塗布した塗料を大量に収集（サンプリング）して、シア
レート粘度計により接触式にサンプルの粘度測定を実施
している。
塗布した塗料を大量に収集（サンプリング）して、シア
レート粘度計により接触式にサンプルの粘度測定を実施
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来では、塗着粘度を
測定する場合、塗布した塗料を大量に収集して、シアレ
ート粘度計で接触式にサンプルの粘度測定を実施してい
るため、実際の製造ラインには向かない欠点がある。
測定する場合、塗布した塗料を大量に収集して、シアレ
ート粘度計で接触式にサンプルの粘度測定を実施してい
るため、実際の製造ラインには向かない欠点がある。
【０００７】即ち、測定自体に多くの工数、及び時間を
要するばかりでなく、接触式のサンプル評価のため、車
体の塗膜に影響を与えてしまう欠点があり、しかも車体
毎に何らかの要因で評価値にずれが生じたり、ばらつき
が生じることを的確に把握することができない欠点があ
る。
要するばかりでなく、接触式のサンプル評価のため、車
体の塗膜に影響を与えてしまう欠点があり、しかも車体
毎に何らかの要因で評価値にずれが生じたり、ばらつき
が生じることを的確に把握することができない欠点があ
る。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みて成されたもの
であり、塗布直後の塗着粘度を非接触で測定し得る塗装
塗着粘度の測定方法、及びその装置を提供することを目
的とする。
であり、塗布直後の塗着粘度を非接触で測定し得る塗装
塗着粘度の測定方法、及びその装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の塗装塗
着粘度の測定装置は、塗料を塗布した直後の時系列上の
第１、第２、第３、第４の時点を含む４以上の時点にお
ける未乾燥塗装表面の状態を測定する測定手段と、前記
４以上の時点のうち、少なくとも１時点における未乾燥
塗装表面の状態の情報から塗装表面の凹凸の平均間隔を
演算する第１の演算手段と、前記４以上の時点における
未乾燥塗装表面の状態の情報から当該時点における塗装
表面の表面粗さ度を演算する第２の演算手段と、前記４
以上の時点のうち、前記第２の演算手段で演算される第
１及び第２時点における表面粗さ度から当該各表面粗さ
度の時間変化量を演算すると共に、前記第２の演算手段
で演算される第３及び第４時点における表面粗さ度から
当該各表面粗さ度の時間変化量を演算する第３の演算手
段と、予め設定された塗着粘度値を含む塗装条件を入力
する塗装条件入力手段と、前記第１の演算手段で演算さ
れた塗装表面の凹凸の平均間隔、前記第３の演算手段で
演算された第１及び第２時点における各表面粗さ度の時
間変化量、及び前記塗装条件入力手段から入力された塗
着粘度値に基づいてウェット塗装膜厚を演算する第４の
演算手段と、前記第１の演算手段で演算された塗装表面
の凹凸の平均間隔、前記第３の演算手段で演算された第
３及び第４時点における各表面粗さ度の時間変化量、及
び前記第４の演算手段で演算されたウェット塗装膜厚に
基づいて前記塗料の塗着粘度を演算する第５の演算手段
とを備えることを特徴とする。
着粘度の測定装置は、塗料を塗布した直後の時系列上の
第１、第２、第３、第４の時点を含む４以上の時点にお
ける未乾燥塗装表面の状態を測定する測定手段と、前記
４以上の時点のうち、少なくとも１時点における未乾燥
塗装表面の状態の情報から塗装表面の凹凸の平均間隔を
演算する第１の演算手段と、前記４以上の時点における
未乾燥塗装表面の状態の情報から当該時点における塗装
表面の表面粗さ度を演算する第２の演算手段と、前記４
以上の時点のうち、前記第２の演算手段で演算される第
１及び第２時点における表面粗さ度から当該各表面粗さ
度の時間変化量を演算すると共に、前記第２の演算手段
で演算される第３及び第４時点における表面粗さ度から
当該各表面粗さ度の時間変化量を演算する第３の演算手
段と、予め設定された塗着粘度値を含む塗装条件を入力
する塗装条件入力手段と、前記第１の演算手段で演算さ
れた塗装表面の凹凸の平均間隔、前記第３の演算手段で
演算された第１及び第２時点における各表面粗さ度の時
間変化量、及び前記塗装条件入力手段から入力された塗
着粘度値に基づいてウェット塗装膜厚を演算する第４の
演算手段と、前記第１の演算手段で演算された塗装表面
の凹凸の平均間隔、前記第３の演算手段で演算された第
３及び第４時点における各表面粗さ度の時間変化量、及
び前記第４の演算手段で演算されたウェット塗装膜厚に
基づいて前記塗料の塗着粘度を演算する第５の演算手段
とを備えることを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載の塗装塗着粘度の測定方法
は、塗料を塗布した直後の時系列上の第１、第２、第
３、第４の時点を含む４以上の時点における未乾燥塗装
表面の状態を測定する第１の工程と、前記第１の工程で
得られた少なくとも１時点における未乾燥塗装表面の状
態から当該時点における塗装表面の凹凸の平均間隔を求
め、前記第１の工程で得られた４以上の時点における未
乾燥塗装表面の状態から当該時点における塗装表面の表
面粗さ度を求め、さらに、第１及び第２時点における表
面粗さ度から当該表面粗さ度の時間変化量、及び前記第
３及び第４時点における表面粗さ度から当該表面粗さ度
の時間変化量を求める第２の工程と、予め設定された塗
着粘度値、前記第２の工程で求められた塗装表面の凹凸
の平均間隔、及び前記第２の工程で求められた第１及び
第２時点における表面粗さ度の時間変化量からウェット
塗装膜厚を求める第３の工程と、前記第２の工程で求め
られた塗装表面の凹凸の平均間隔、前記第２の工程で求
められた第３及び第４時点における表面粗さ度の時間変
化量、及び前記第３の工程で求められたウェット塗装膜
厚から前記塗料の塗着粘度を求める第４の工程とを含む
ことを特徴とする。
は、塗料を塗布した直後の時系列上の第１、第２、第
３、第４の時点を含む４以上の時点における未乾燥塗装
表面の状態を測定する第１の工程と、前記第１の工程で
得られた少なくとも１時点における未乾燥塗装表面の状
態から当該時点における塗装表面の凹凸の平均間隔を求
め、前記第１の工程で得られた４以上の時点における未
乾燥塗装表面の状態から当該時点における塗装表面の表
面粗さ度を求め、さらに、第１及び第２時点における表
面粗さ度から当該表面粗さ度の時間変化量、及び前記第
３及び第４時点における表面粗さ度から当該表面粗さ度
の時間変化量を求める第２の工程と、予め設定された塗
着粘度値、前記第２の工程で求められた塗装表面の凹凸
の平均間隔、及び前記第２の工程で求められた第１及び
第２時点における表面粗さ度の時間変化量からウェット
塗装膜厚を求める第３の工程と、前記第２の工程で求め
られた塗装表面の凹凸の平均間隔、前記第２の工程で求
められた第３及び第４時点における表面粗さ度の時間変
化量、及び前記第３の工程で求められたウェット塗装膜
厚から前記塗料の塗着粘度を求める第４の工程とを含む
ことを特徴とする。
【００１１】請求項３に記載の塗装塗着粘度の測定装置
は、前記第２の演算手段は、前記表面粗さ度として、表
面粗さ相当のパワースペクトル積分値を演算し、前記第
３の演算手段は、前記表面粗さ度の時間変化量として、
前記第２演算手段が演算したパワースペクトル積分値の
時間変化量を演算し、前記第４及び第５の演算手段は、
前記表面粗さ度の時間変化量として、前記第３の演算手
段が演算したパワースペクトル積分値の時間変化量を用
いることを特徴とする。
は、前記第２の演算手段は、前記表面粗さ度として、表
面粗さ相当のパワースペクトル積分値を演算し、前記第
３の演算手段は、前記表面粗さ度の時間変化量として、
前記第２演算手段が演算したパワースペクトル積分値の
時間変化量を演算し、前記第４及び第５の演算手段は、
前記表面粗さ度の時間変化量として、前記第３の演算手
段が演算したパワースペクトル積分値の時間変化量を用
いることを特徴とする。
【００１２】
【作用】請求項１に記載の塗装塗着粘度の測定装置にお
いては、塗料を塗布した直後の時系列上の第１、第２、
第３、第４の時点を含む４以上の時点における未乾燥塗
装表面の状態を測定し、この情報から、第１，第２，第
３の演算手段で、例えば塗装表面の凹凸の平均間隔、塗
装表面の表面粗さ度、塗布直後の前記第１及び第２時点
における表面粗さ度の時間変化量、及び前記第３及び第
４時点における表面粗さ度の時間変化量を順次演算す
る。この後、第４の演算手段で、塗装表面の凹凸の平均
間隔、第１及び第２時点における各表面粗さ度の時間変
化量、及び塗装条件入力手段の塗着粘度値（予め設定さ
れた実験値）に基づいてウェット塗装膜厚を演算する。
しかる後、第５の演算手段で、塗装表面の凹凸の平均間
隔、第３及び第４時点における各表面粗さ度の時間変化
量、及びウェット塗装膜厚の演算値に基づいて塗料の塗
着粘度を演算する。
いては、塗料を塗布した直後の時系列上の第１、第２、
第３、第４の時点を含む４以上の時点における未乾燥塗
装表面の状態を測定し、この情報から、第１，第２，第
３の演算手段で、例えば塗装表面の凹凸の平均間隔、塗
装表面の表面粗さ度、塗布直後の前記第１及び第２時点
における表面粗さ度の時間変化量、及び前記第３及び第
４時点における表面粗さ度の時間変化量を順次演算す
る。この後、第４の演算手段で、塗装表面の凹凸の平均
間隔、第１及び第２時点における各表面粗さ度の時間変
化量、及び塗装条件入力手段の塗着粘度値（予め設定さ
れた実験値）に基づいてウェット塗装膜厚を演算する。
しかる後、第５の演算手段で、塗装表面の凹凸の平均間
隔、第３及び第４時点における各表面粗さ度の時間変化
量、及びウェット塗装膜厚の演算値に基づいて塗料の塗
着粘度を演算する。
【００１３】請求項２に記載の塗装塗着粘度の測定方法
においては、塗料を塗布した直後の時系列上の第１、第
２、第３、第４の時点を含む４以上の時点における未乾
燥塗装表面の状態を測定し、この情報から、第２の工程
で、塗布直後の少なくとも１時点における塗装表面の凹
凸の平均間隔を求め、４以上の時点における塗装表面の
表面粗さ度を求め、さらに、前記第１及び第２時点にお
ける表面粗さ度の時間変化量、及び前記第３及び第４時
点における表面粗さ度の時間変化量を求める。この後、
第３の工程で、予め設定された塗着粘度値、塗装表面の
凹凸の平均間隔、及び前記第１及び第２時点における表
面粗さ度の時間変化量に基づいてウェット塗装膜厚を求
める。しかる後、第４の工程で、塗装表面の凹凸の平均
間隔、前記第３及び第４時点における表面粗さ度の時間
変化量、及びウェット塗装膜厚の演算値に基づいて塗料
の塗着粘度を求める。
においては、塗料を塗布した直後の時系列上の第１、第
２、第３、第４の時点を含む４以上の時点における未乾
燥塗装表面の状態を測定し、この情報から、第２の工程
で、塗布直後の少なくとも１時点における塗装表面の凹
凸の平均間隔を求め、４以上の時点における塗装表面の
表面粗さ度を求め、さらに、前記第１及び第２時点にお
ける表面粗さ度の時間変化量、及び前記第３及び第４時
点における表面粗さ度の時間変化量を求める。この後、
第３の工程で、予め設定された塗着粘度値、塗装表面の
凹凸の平均間隔、及び前記第１及び第２時点における表
面粗さ度の時間変化量に基づいてウェット塗装膜厚を求
める。しかる後、第４の工程で、塗装表面の凹凸の平均
間隔、前記第３及び第４時点における表面粗さ度の時間
変化量、及びウェット塗装膜厚の演算値に基づいて塗料
の塗着粘度を求める。
【００１４】請求項３に記載の塗装塗着粘度の測定装置
においては、請求項１記載の塗装塗着粘度の測定装置に
おいて、第２の演算手段は、表面粗さ度として、表面粗
さ相当のパワースペクトル積分値を演算し、第３の演算
手段は、表面粗さ度の時間変化量として、第２演算手段
が演算したパワースペクトル積分値の時間変化量を演算
する。この後、第４の演算手段は、表面粗さ度の時間変
化量として、第３の演算手段が演算したパワースペクト
ル積分値の時間変化量に基づいてウェット塗装膜厚を演
算する。しかる後、第５の演算手段は、表面 粗さ度の時
間変化量として、第３の演算手段が演算したパワースペ
クトル積分値の時間変化量に基づいて塗料の塗着粘度を
演算する。
においては、請求項１記載の塗装塗着粘度の測定装置に
おいて、第２の演算手段は、表面粗さ度として、表面粗
さ相当のパワースペクトル積分値を演算し、第３の演算
手段は、表面粗さ度の時間変化量として、第２演算手段
が演算したパワースペクトル積分値の時間変化量を演算
する。この後、第４の演算手段は、表面粗さ度の時間変
化量として、第３の演算手段が演算したパワースペクト
ル積分値の時間変化量に基づいてウェット塗装膜厚を演
算する。しかる後、第５の演算手段は、表面 粗さ度の時
間変化量として、第３の演算手段が演算したパワースペ
クトル積分値の時間変化量に基づいて塗料の塗着粘度を
演算する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。
する。
【００１６】図１は、本発明の第１の実施例に係わる塗
装塗着粘度の測定装置の構成を示すブロック図である。
試料１１には上塗り塗料が塗布されている。撮像部１２
は、光源、明暗パターン板、反射鏡、レンズ、ＣＣＤカ
メラを備えており、塗装表面を撮像して塗料塗布後の時
間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ における表面粗さ情報を
連続して測定する。画像処理部１４は、各種画像処理プ
ログラム、画像解析シーケンスプログラム、波形解析プ
ログラム、膜厚演算プログラム等を備えて構成されてお
り、撮像部１２から供給された表面粗さ情報をパワース
ペクトルの周波数分析（ＦＦＴ）、及び波長の波形分離
等を行って画像処理して、パワースペクトルデータＰと
して表面粗さ情報を生成し、この情報を第１，第２の演
算部１６，１８へ供給する。
装塗着粘度の測定装置の構成を示すブロック図である。
試料１１には上塗り塗料が塗布されている。撮像部１２
は、光源、明暗パターン板、反射鏡、レンズ、ＣＣＤカ
メラを備えており、塗装表面を撮像して塗料塗布後の時
間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ における表面粗さ情報を
連続して測定する。画像処理部１４は、各種画像処理プ
ログラム、画像解析シーケンスプログラム、波形解析プ
ログラム、膜厚演算プログラム等を備えて構成されてお
り、撮像部１２から供給された表面粗さ情報をパワース
ペクトルの周波数分析（ＦＦＴ）、及び波長の波形分離
等を行って画像処理して、パワースペクトルデータＰと
して表面粗さ情報を生成し、この情報を第１，第２の演
算部１６，１８へ供給する。
【００１７】第１の演算部１６は、画像処理部１４から
の塗料塗布後の時間ｔ１ におけるパワースペクトルデ
ータＰとしての表面粗さ情報から塗装表面の凹凸の平均
間隔（以下、凹凸の平均間隔を凹凸の波長、または波長
と略す）λ１ を演算して、波長λ１ の演算結果を後述
する第４，第５の演算部２４，２６へ供給する。第２の
演算部１８は、画像処理部１４からの塗料塗布後の時間
ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ におけるパワースペクトル
データＰとしての表面粗さ情報から塗装表面の表面粗さ
度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ を演算して、表面粗さ度
Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の演算結果を第３の演算部
２０へ供給する。第３の演算部２０は、第２の演算部１
８からの表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の情報
から、先ず塗料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における表面
粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ の時間変化量を演算し、さらに塗料
塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度Ｒ ３ ，
Ｒ ４ の時間変化量を演算し、前者の演算結果を第４の
演算部２４へ供給し、後者の演算結果を第５の演算部２
６へ供給する。
の塗料塗布後の時間ｔ１ におけるパワースペクトルデ
ータＰとしての表面粗さ情報から塗装表面の凹凸の平均
間隔（以下、凹凸の平均間隔を凹凸の波長、または波長
と略す）λ１ を演算して、波長λ１ の演算結果を後述
する第４，第５の演算部２４，２６へ供給する。第２の
演算部１８は、画像処理部１４からの塗料塗布後の時間
ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ におけるパワースペクトル
データＰとしての表面粗さ情報から塗装表面の表面粗さ
度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ を演算して、表面粗さ度
Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の演算結果を第３の演算部
２０へ供給する。第３の演算部２０は、第２の演算部１
８からの表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の情報
から、先ず塗料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における表面
粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ の時間変化量を演算し、さらに塗料
塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度Ｒ ３ ，
Ｒ ４ の時間変化量を演算し、前者の演算結果を第４の
演算部２４へ供給し、後者の演算結果を第５の演算部２
６へ供給する。
【００１８】一方、塗装条件入力部２２は、予め設定さ
れた塗着粘度の実験値等の塗装条件としての情報を第４
の演算部２４へ供給する。
れた塗着粘度の実験値等の塗装条件としての情報を第４
の演算部２４へ供給する。
【００１９】第４の演算部２４は、第１の演算部１６か
らの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部２０からの塗
料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における表面粗さ度Ｒ
１ ，Ｒ２ の時間変化量、及び塗装条件入力部２２から
の塗着粘度の実験値に基づいて塗料のウェット塗装膜厚
を演算して、ウェット塗装膜厚の演算結果を第５の演算
部２６へ供給する。第５の演算部２６は、第１の演算部
１６からの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部２０か
らの塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度
Ｒ ３ ，Ｒ ４ の時間変化量、及び第４の演算部２４から
のウェット塗装膜厚の演算結果に基づいて塗料の塗着粘
度を演算する。
らの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部２０からの塗
料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における表面粗さ度Ｒ
１ ，Ｒ２ の時間変化量、及び塗装条件入力部２２から
の塗着粘度の実験値に基づいて塗料のウェット塗装膜厚
を演算して、ウェット塗装膜厚の演算結果を第５の演算
部２６へ供給する。第５の演算部２６は、第１の演算部
１６からの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部２０か
らの塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度
Ｒ ３ ，Ｒ ４ の時間変化量、及び第４の演算部２４から
のウェット塗装膜厚の演算結果に基づいて塗料の塗着粘
度を演算する。
【００２０】尚、第４の演算部２４が演算した塗料のウ
ェット塗装膜厚、並びに第５の演算部２６が演算した塗
料の塗着粘度は、図示しない画面表示部に表示し、かつ
プロッタに印刷する。
ェット塗装膜厚、並びに第５の演算部２６が演算した塗
料の塗着粘度は、図示しない画面表示部に表示し、かつ
プロッタに印刷する。
【００２１】次に、先ずウェット塗装膜厚の演算方法に
ついて説明する。ウェット塗装膜厚は、塗膜面の平滑化
現象を認識することで後述の演算により導き出すことが
できる。平滑化現象とは、塗装直後のウェット状態の塗
装表面に存在する初期うず流動を伴う凹凸（粗さ度）が
レベリング力により時間の経過と共に平坦化されていく
ことを言う。この表面平滑化の動特性は、ウェット状態
における塗装膜厚の平均値をｈ、塗料の粘度をη、塗膜
の表面張力をγ、波長をλ、表面の凹凸初期値をａ０
とすると、次式で一般に表せる。
ついて説明する。ウェット塗装膜厚は、塗膜面の平滑化
現象を認識することで後述の演算により導き出すことが
できる。平滑化現象とは、塗装直後のウェット状態の塗
装表面に存在する初期うず流動を伴う凹凸（粗さ度）が
レベリング力により時間の経過と共に平坦化されていく
ことを言う。この表面平滑化の動特性は、ウェット状態
における塗装膜厚の平均値をｈ、塗料の粘度をη、塗膜
の表面張力をγ、波長をλ、表面の凹凸初期値をａ０
とすると、次式で一般に表せる。
【００２２】〔数１〕
ｄａ／ｄｔ＝（−ｈ ３ γ）／（３η）×（２π／λ）４ ａ （１）
ａ＝ａ０ exp （−ｔ／τ） （２）
τ＝３ηλ４ ／（１６π４ ×γｈ３ ） （３）
実際には塗料塗布後の塗膜粘度は霧化エア圧、溶剤、塗
布前粘度、温度等が一定の条件のもとに表される。
布前粘度、温度等が一定の条件のもとに表される。
【００２３】塗料塗布直後の粘度は時間ｔの経過と共に
変化するため、上式（１）〜（３）の粘度ηは次式のよ
うな補正値を使用する必要がある。
変化するため、上式（１）〜（３）の粘度ηは次式のよ
うな補正値を使用する必要がある。
【００２４】
η＝η ０ ＋Ｋｔ （４）
尚、Ｋは１．０より小さな正の係数（０＜Ｋ≪１．０）
であり、粘度ηの初期値をη ０ 、塗料塗布直後の時間
ｔ １ ，ｔ ２ における粘度ηをη １ ，η ２ とすると、
η ０ ＜η１ ＜η ２ である。
であり、粘度ηの初期値をη ０ 、塗料塗布直後の時間
ｔ １ ，ｔ ２ における粘度ηをη １ ，η ２ とすると、
η ０ ＜η１ ＜η ２ である。
【００２５】ウェット膜厚の平滑化動特性の関係で、塗
料塗布直後の時間ｔ１ ，ｔ２ における塗装表面の凹凸
の最大高さ（凹凸の谷底から山頂までの高さ）がそれぞ
れａ１ ，ａ２ であり、凹凸の波長（平均間隔）がλ １
である場合、次式の関係が得られる。
料塗布直後の時間ｔ１ ，ｔ２ における塗装表面の凹凸
の最大高さ（凹凸の谷底から山頂までの高さ）がそれぞ
れａ１ ，ａ２ であり、凹凸の波長（平均間隔）がλ １
である場合、次式の関係が得られる。
【００２６】〔数２〕
ａ１ ＝ａ０ exp （−ｔ１ ／τ１ ）
（５） τ１ ＝｛３×η １ ×λ １ ４ ｝／（１６π４ ×γ×ｈ３ ）
（６） ａ２ ＝ａ０ exp （−ｔ２ ／τ２ ）
（７） τ２ ＝｛３×η ２ ×λ １ ４ ｝／（１６π４ ×γ×ｈ３ ）
（８） 上記（５）〜（８）式から塗装膜厚ｈを求めると、
（５）式を（７）式で割って、次のようになる。
（５） τ１ ＝｛３×η １ ×λ １ ４ ｝／（１６π４ ×γ×ｈ３ ）
（６） ａ２ ＝ａ０ exp （−ｔ２ ／τ２ ）
（７） τ２ ＝｛３×η ２ ×λ １ ４ ｝／（１６π４ ×γ×ｈ３ ）
（８） 上記（５）〜（８）式から塗装膜厚ｈを求めると、
（５）式を（７）式で割って、次のようになる。
【００２７】〔数３〕
ａ１ ／ａ２ ＝exp （−ｔ１ ／τ１ ＋ｔ２ ／τ２ ）
（９） ｌｎａ１ ／ａ２ ＝（−ｔ１ ／τ１ ＋ｔ２ ／τ２ ） （１
０） そして（６），（７），（８）式から塗装膜厚ｈが次式
のように求まる。
（９） ｌｎａ１ ／ａ２ ＝（−ｔ１ ／τ１ ＋ｔ２ ／τ２ ） （１
０） そして（６），（７），（８）式から塗装膜厚ｈが次式
のように求まる。
【００２８】〔数４〕
ｈ＝｛（ｌｎａ１ ／ａ２ ）／（−ｔ１ ／τ１ ´＋ｔ２ ／τ２ ´）｝１／３
（１ １） τ１ ´＝（３η１ ×λ １ ４ ）／（１６π４ γ） （１
２） τ２ ´＝（３η２ ×λ １ ４ ）／（１６π４ γ） （１
３） 塗料塗布直後の時間ｔ１ ，ｔ２ における塗装表面の粗
さａ１ ，ａ２ 、及び波長λ １ を測定することによ
り、上記の式（１１）〜（１３）から塗装膜厚ｈを算出
することができる。
（１ １） τ１ ´＝（３η１ ×λ １ ４ ）／（１６π４ γ） （１
２） τ２ ´＝（３η２ ×λ １ ４ ）／（１６π４ γ） （１
３） 塗料塗布直後の時間ｔ１ ，ｔ２ における塗装表面の粗
さａ１ ，ａ２ 、及び波長λ １ を測定することによ
り、上記の式（１１）〜（１３）から塗装膜厚ｈを算出
することができる。
【００２９】同様に、（１）式をｄａ／ｄｔ＝（ａ２
−ａ１ ）／（ｔ２ −ｔ１ ）とし、（４）式を加え
て、塗装膜厚ｈを算出することも可能である。
−ａ１ ）／（ｔ２ −ｔ１ ）とし、（４）式を加え
て、塗装膜厚ｈを算出することも可能である。
【００３０】〔数５〕
ｈ＝｛（ａ１ −ａ２ ）／ａ２ ｝
×｛３η１ λ４ ／［（ｔ２ −ｔ１ ）１６π４ γ］｝ （１４） 尚、測定系により（１１）式または（１４）式のいずれ
を使用するのかの選択が必要である。
×｛３η１ λ４ ／［（ｔ２ −ｔ１ ）１６π４ γ］｝ （１４） 尚、測定系により（１１）式または（１４）式のいずれ
を使用するのかの選択が必要である。
【００３１】また、上述した（１１）式は表面粗さ度、
及びその波長、即ち平均粗さ度Ｒａ 及びその平均波長
λａ または２乗平均平方根Ｒｑ 及び２乗平均平方根波
長λｑ に対しても次に示すように成立する。
及びその波長、即ち平均粗さ度Ｒａ 及びその平均波長
λａ または２乗平均平方根Ｒｑ 及び２乗平均平方根波
長λｑ に対しても次に示すように成立する。
【００３２】〔数６〕
ｈ＝｛（ｌｎＲａ１／Ｒａ２）／（−ｔ１ ／τ１ ´＋ｔ２ ／τ２ ´）｝
１／３ （１５） τ１ ´＝（３η１ ×λａ ４ ）／（１６π４ γ）
（１６） τ２ ´＝（３η２ ×λａ ４ ）／（１６π４ γ）
（１７） ｈ＝｛（ｌｎＲｑ１／Ｒｑ２）／（−ｔ１ ／τ１ ´＋ｔ２ ／τ２ ´）｝
１／３ （１８） τ１ ´＝（３η１ ×λｑ ４ ）／（１６π４ γ）
（１９） τ２ ´＝（３η２ ×λｑ ４ ）／（１６π４ γ）
（２０） 尚、上述した表面粗さを示す光干渉縞データを測定した
場合、平均粗さ度Ｒａ 及び２乗平均平方根Ｒｑ は次式
で示すものである。
１／３ （１５） τ１ ´＝（３η１ ×λａ ４ ）／（１６π４ γ）
（１６） τ２ ´＝（３η２ ×λａ ４ ）／（１６π４ γ）
（１７） ｈ＝｛（ｌｎＲｑ１／Ｒｑ２）／（−ｔ１ ／τ１ ´＋ｔ２ ／τ２ ´）｝
１／３ （１８） τ１ ´＝（３η１ ×λｑ ４ ）／（１６π４ γ）
（１９） τ２ ´＝（３η２ ×λｑ ４ ）／（１６π４ γ）
（２０） 尚、上述した表面粗さを示す光干渉縞データを測定した
場合、平均粗さ度Ｒａ 及び２乗平均平方根Ｒｑ は次式
で示すものである。
【００３３】
【数７】
次に、パワースペクトルＰを使用した平滑化理論式の導
出について説明する。
出について説明する。
【００３４】先ずパワースペクトルＰによる平滑化特性
を説明すると、表面粗さＲａ とパワースペクトル積分
値Ｐｉ とは次式の関係を有する。
を説明すると、表面粗さＲａ とパワースペクトル積分
値Ｐｉ とは次式の関係を有する。
【００３５】〔数８〕
Ｐｉ ＝Ｐ０ ＋Ｋ×Ｒａ １／２ （２
１） Ｒａ ＝｛（Ｐｉ −Ｐ０ ）／Ｋ｝２ （２２） パワースペクトル解析値による平滑化理論式の導出で
は、先ずウェット塗装平滑化理論式（近似式）として、
表面粗さ度Ｒａ は次式で表せる。
１） Ｒａ ＝｛（Ｐｉ −Ｐ０ ）／Ｋ｝２ （２２） パワースペクトル解析値による平滑化理論式の導出で
は、先ずウェット塗装平滑化理論式（近似式）として、
表面粗さ度Ｒａ は次式で表せる。
【００３６】〔数９〕
Ｒａ ＝Ｒａ０・exp （−ｔ／τ） （２３）
（２２）式を（２３）式に代入すると、次の結果が得ら
れる。
れる。
【００３７】〔数１０〕
｛（Ｐｉ −Ｐ０ ）／Ｋ｝２
＝｛（Ｐｉ０−Ｐ００）／Ｋ｝２ exp （−ｔ／τ） （２４） 尚、ここでＰｉ０はＰｉ の初期値であり、Ｐ００はＰ
０ の初期値である。以上の結果、パワースペクトルＰ
は次式で表せる。
＝｛（Ｐｉ０−Ｐ００）／Ｋ｝２ exp （−ｔ／τ） （２４） 尚、ここでＰｉ０はＰｉ の初期値であり、Ｐ００はＰ
０ の初期値である。以上の結果、パワースペクトルＰ
は次式で表せる。
【００３８】〔数１１〕
Ｐ＝Ｐ０ ・exp （−ｔ／２τ） （２５）
但し、Ｐ＝Ｐｉ −Ｐ０ ，τ＝３ηλ４ ／１６π４ γ
ｈである。
ｈである。
【００３９】以上から、パワースペクトル解析値による
塗装膜厚ｈは次式のようになる。
塗装膜厚ｈは次式のようになる。
【００４０】〔数１２〕
ｈ３ ＝（ｌｎＰ１ −ｌｎＰ２ ）
／｛（−ｔ１ ／２τ´ｉ ）＋（ｔ２ ／２τ´ｉ ）｝ （２６） 但し、τ´i ＝３ηｉ λ４ ／１６π４ γである。
／｛（−ｔ１ ／２τ´ｉ ）＋（ｔ２ ／２τ´ｉ ）｝ （２６） 但し、τ´i ＝３ηｉ λ４ ／１６π４ γである。
【００４１】以上の関係から、平滑化理論式は次式で表
せる。
せる。
【００４２】〔数１３〕
Ｐｔｉ＝Ｐ０ exp （−ｔｉ ／２τ） （２７）
但し、τ＝３ηλ４ ／１６π４ γｈ３
Ｐｔ ＝Ｐｉｔ−Ｐ０
Ｐ０ ＝Ｐｉ（ｔ＝０）−Ｐ０
また、Ｐ０ は係数（Ｐｉ を表面粗さに変換する際の補
正値）であり、Ｐｉ は粗さ相当のパワースペクトラム
積分値である。
正値）であり、Ｐｉ は粗さ相当のパワースペクトラム
積分値である。
【００４３】そして、膜厚ｈの演算式は次式で表せる。
【００４４】〔数１４〕
ｈ＝ｌｎ（Ｐｔ１／Ｐｔ２）／｛（−ｔ１ ／２τ１ ´）＋（ｔ２ ／２τ２
´）｝ （２８） 但し、τ１ ´＝３η１ λ４ ／１６π４ γ τ２ ´＝３η２ λ４ ／１６π４ γ 次に、塗膜厚と塗着粘度の同時演算法について説明す
る。上記（２７）式、及び（２８）式を用いて塗膜厚ｈ
と塗着粘度ηを表面粗さの連続測定により同時に演算す
る。即ち上記（２７）式、（２８）式、及び以下の式を
用いて塗装膜厚ｈと塗着粘度ηを表面粗さの連続測定に
より同時算出する。
´）｝ （２８） 但し、τ１ ´＝３η１ λ４ ／１６π４ γ τ２ ´＝３η２ λ４ ／１６π４ γ 次に、塗膜厚と塗着粘度の同時演算法について説明す
る。上記（２７）式、及び（２８）式を用いて塗膜厚ｈ
と塗着粘度ηを表面粗さの連続測定により同時に演算す
る。即ち上記（２７）式、（２８）式、及び以下の式を
用いて塗装膜厚ｈと塗着粘度ηを表面粗さの連続測定に
より同時算出する。
【００４５】即ち、先ず塗料塗布後の時間ｔ＝ｔ１ ，
ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ４ における表面粗さ（パワースペク
トラム積分値Ｐｉ ）の測定値をＰ ｉ１ ，Ｐ ｉ２ ，Ｐ
ｉ３ ，Ｐ ｉ４ とすれば、上記（２７）式より下記関係
が成立する。
ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ４ における表面粗さ（パワースペク
トラム積分値Ｐｉ ）の測定値をＰ ｉ１ ，Ｐ ｉ２ ，Ｐ
ｉ３ ，Ｐ ｉ４ とすれば、上記（２７）式より下記関係
が成立する。
【００４６】〔数１５〕
Ｐ ｉ１ ＝Ｐ ｉ０ exp （−ｔ１ ／２τ１ ）
（２９） Ｐ ｉ２ ＝Ｐ ｉ０ exp （−ｔ２ ／２τ２ ）
（３０） Ｐ ｉ３ ＝Ｐ ｉ０ exp （−ｔ３ ／２τ３ ）
（３１） Ｐ ｉ４ ＝Ｐ ｉ０ exp （−ｔ４ ／２τ４ ）
（３２） この関係から、例えば（２９）式、（３０）式、及び
（２６）式を用いて、あるいは（２９）式、（３０）
式、及び（２８）式を用いて塗装膜厚ｈを算出する。こ
の場合、粘度ηは目標粘度（実験上の基準値）を使用す
る。
（２９） Ｐ ｉ２ ＝Ｐ ｉ０ exp （−ｔ２ ／２τ２ ）
（３０） Ｐ ｉ３ ＝Ｐ ｉ０ exp （−ｔ３ ／２τ３ ）
（３１） Ｐ ｉ４ ＝Ｐ ｉ０ exp （−ｔ４ ／２τ４ ）
（３２） この関係から、例えば（２９）式、（３０）式、及び
（２６）式を用いて、あるいは（２９）式、（３０）
式、及び（２８）式を用いて塗装膜厚ｈを算出する。こ
の場合、粘度ηは目標粘度（実験上の基準値）を使用す
る。
【００４７】次に、ここで後者の演算式｛即ち（２９）
式、（３０）式、及び（２８）式｝により演算された塗
装膜厚ｈと上記（３１）式〜（３２）式を用いて塗着粘
度ηを連続して演算する。
式、（３０）式、及び（２８）式｝により演算された塗
装膜厚ｈと上記（３１）式〜（３２）式を用いて塗着粘
度ηを連続して演算する。
【００４８】即ち（２９）式よりＰ ｉ０ ＝Ｐ ｉ１ exp
（ｔ１ ／２τ１ ）であるので、（３１）式、（３２）
式へ代入すると、次式を得る。
（ｔ１ ／２τ１ ）であるので、（３１）式、（３２）
式へ代入すると、次式を得る。
【００４９】〔数１６〕
Ｐ ｉ３ ＝Ｐ ｉ１ exp ｛（ｔ１ ／２τ１ )−（ｔ３ ／２τ３ ）｝
＝Ｐ ｉ１ exp （１／２τ”）｛（ｔ１ ／η１ ）−（ｔ３ ／η３ ）｝（３
３） Ｐ ｉ４ ＝Ｐ ｉ１ exp ｛（ｔ１ ／２τ１ )−（ｔ４ ／２τ４ ）｝ ＝Ｐ ｉ１ exp （１／２τ”）｛（ｔ１ ／η１ ）−（ｔ４ ／η４ ）｝（３
４） 但し、τ”＝３λ４ ／１６π４ γ 次に、（３３），（３４）式の両辺ｌｎをとり変形する
と、次式が得られる。
３） Ｐ ｉ４ ＝Ｐ ｉ１ exp ｛（ｔ１ ／２τ１ )−（ｔ４ ／２τ４ ）｝ ＝Ｐ ｉ１ exp （１／２τ”）｛（ｔ１ ／η１ ）−（ｔ４ ／η４ ）｝（３
４） 但し、τ”＝３λ４ ／１６π４ γ 次に、（３３），（３４）式の両辺ｌｎをとり変形する
と、次式が得られる。
【００５０】〔数１７〕
（ｔ１ ／２τ”η１ ）−（ｔ３ ／２τ”η３ ）＝ｌ
ｎ（Ｐ ｉ３ ／Ｐ ｉ１ ）（３５） 従って、 （ｔ１ ／η１ ）−（ｔ３ ／η３ ）＝２τ”ｌｎ（Ｐ
ｉ３ ／Ｐ ｉ１ ） （３６） 同様に、 （ｔ１ ／η１ ）−（ｔ４ ／η４ ）＝２τ”ｌｎ（Ｐ
ｉ４ ／Ｐ ｉ１ ） （３７） 塗着粘度式をη ｉ ＝η ０ ＋Ｋｔ ｉ （但し、０＜Ｋ≪
１）で近似すると、（３６），（３７）式は次の式に変
形できる。
ｎ（Ｐ ｉ３ ／Ｐ ｉ１ ）（３５） 従って、 （ｔ１ ／η１ ）−（ｔ３ ／η３ ）＝２τ”ｌｎ（Ｐ
ｉ３ ／Ｐ ｉ１ ） （３６） 同様に、 （ｔ１ ／η１ ）−（ｔ４ ／η４ ）＝２τ”ｌｎ（Ｐ
ｉ４ ／Ｐ ｉ１ ） （３７） 塗着粘度式をη ｉ ＝η ０ ＋Ｋｔ ｉ （但し、０＜Ｋ≪
１）で近似すると、（３６），（３７）式は次の式に変
形できる。
【００５１】〔数１８〕
（ｔ１ ／η１ ）−（ｔ３ ／η３ ）
＝（ｔ１ η３ −ｔ３ η１ ）／η１ η３
＝｛ｔ１ （η０ ＋Ｋｔ３ ）−ｔ３ （η０ ＋Ｋｔ１ ）｝
／η０ ２ ＋（ｔ１ ＋ｔ３ ）Ｋ＋Ｋ２ ｔ１ ｔ３
＝η０ （ｔ１ −ｔ３ ）／｛η０ ２ ＋（ｔ１ ＋ｔ３ ）Ｋ｝
（３８） 従って、（３６）式は、 η０ （ｔ１ −ｔ３ ）／｛η０ ２ ＋（ｔ１ ＋ｔ３ ）Ｋ｝ ＝２τ”ｌｎ（Ｐ ｉ３ ／Ｐ ｉ１ ） ＝ｘ1 （３９） 同様に、（３７）式は、 η０ （ｔ１ −ｔ４ ）／｛η０ ２ ＋（ｔ１ ＋ｔ４ ）Ｋ｝ ＝２τ”ｌｎ（Ｐ ｉ４ ／Ｐ ｉ１ ） ＝ｘ2 （４０） に変換することができる。
（３８） 従って、（３６）式は、 η０ （ｔ１ −ｔ３ ）／｛η０ ２ ＋（ｔ１ ＋ｔ３ ）Ｋ｝ ＝２τ”ｌｎ（Ｐ ｉ３ ／Ｐ ｉ１ ） ＝ｘ1 （３９） 同様に、（３７）式は、 η０ （ｔ１ −ｔ４ ）／｛η０ ２ ＋（ｔ１ ＋ｔ４ ）Ｋ｝ ＝２τ”ｌｎ（Ｐ ｉ４ ／Ｐ ｉ１ ） ＝ｘ2 （４０） に変換することができる。
【００５２】次に、上記（３９），（４０）式よりη ０
，Ｋを導出する。先ず（１１），（１２）式を展開す
ると、次式が得られる。
，Ｋを導出する。先ず（１１），（１２）式を展開す
ると、次式が得られる。
【００５３】〔数１９〕
ｘ１ η０ ２ ＋（ｔ３ −ｔ１ ）η０ ＋ｘ１ （ｔ１
＋ｔ３ ）Ｋ＝０ （４１） ｘ２ η０ ２ ＋（ｔ４ −ｔ１ ）η０ ＋ｘ２ （ｔ１
＋ｔ４ ）Ｋ＝０ （４２） （４２）式より次式が得られる。
＋ｔ３ ）Ｋ＝０ （４１） ｘ２ η０ ２ ＋（ｔ４ −ｔ１ ）η０ ＋ｘ２ （ｔ１
＋ｔ４ ）Ｋ＝０ （４２） （４２）式より次式が得られる。
【００５４】Ｋ＝｛−ｘ２ η０ ２ ＋（ｔ １ −ｔ
４ ）η０ ｝／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ） （４３） （４３）式を（４１）式へ代入してη０ を解くと、次
式が得られる。
４ ）η０ ｝／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ） （４３） （４３）式を（４１）式へ代入してη０ を解くと、次
式が得られる。
【００５５】
ｘ１ η０ ２ ＋（ｔ３ −ｔ１ ）η０
＋｛ｘ１ （ｔ１ ＋ｔ３ ） ×［（ｔ１ −ｔ４ ）η０ −ｘ２ η０ ２ ］／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）｝ ＝｛ｘ１ −ｘ １ （ｔ１ ＋ｔ３ ）／ｔ１ ＋ｔ４ ｝η０ ２ ＋｛（ｔ３ −ｔ１ ） ＋［ｘ１ （ｔ１ ＋ｔ３ ）（ｔ１ −ｔ４ ）］／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）｝η０
＝ｘ１ ｛［（ｔ１ ＋ｔ４ ）−（ｔ１ ＋ｔ３ ）］／（ｔ１ ＋ｔ４ ）｝η０
２ ＋｛［（ｔ３ −ｔ１ ）（ｔ１ ＋ｔ４ ）ｘ２ ＋ｘ１ （ｔ１ ＋ｔ３ ）（ｔ１
−ｔ ４ ）］ ／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）｝η０ ＝０ （４４） 従って、（４４）式より初期の塗着粘度η０ は、次式
で表せる。
＋｛ｘ１ （ｔ１ ＋ｔ３ ） ×［（ｔ１ −ｔ４ ）η０ −ｘ２ η０ ２ ］／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）｝ ＝｛ｘ１ −ｘ １ （ｔ１ ＋ｔ３ ）／ｔ１ ＋ｔ４ ｝η０ ２ ＋｛（ｔ３ −ｔ１ ） ＋［ｘ１ （ｔ１ ＋ｔ３ ）（ｔ１ −ｔ４ ）］／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）｝η０
＝ｘ１ ｛［（ｔ１ ＋ｔ４ ）−（ｔ１ ＋ｔ３ ）］／（ｔ１ ＋ｔ４ ）｝η０
２ ＋｛［（ｔ３ −ｔ１ ）（ｔ１ ＋ｔ４ ）ｘ２ ＋ｘ１ （ｔ１ ＋ｔ３ ）（ｔ１
−ｔ ４ ）］ ／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）｝η０ ＝０ （４４） 従って、（４４）式より初期の塗着粘度η０ は、次式
で表せる。
【００５６】
η０ ＝｛（ｔ３ −ｔ１ ）（ｔ１ ＋ｔ４ ）ｘ２
＋（ｔ１ ＋ｔ３ ）（ｔ１ −ｔ４ ）ｘ１ ｝／（ｔ４ −ｔ３ ）ｘ１ ｘ２ （４５） またＫは、次式で表せる。 Ｋ＝｛−ｘ２ η０ ２ ＋（ｔ１ −ｔ４ ）η０ ｝／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）
（４６ ） この結果、塗着粘度ηは、（４５），（４６）式を用い
た上記（４）式により演算することができる。
＋（ｔ１ ＋ｔ３ ）（ｔ１ −ｔ４ ）ｘ１ ｝／（ｔ４ −ｔ３ ）ｘ１ ｘ２ （４５） またＫは、次式で表せる。 Ｋ＝｛−ｘ２ η０ ２ ＋（ｔ１ −ｔ４ ）η０ ｝／ｘ２ （ｔ１ ＋ｔ４ ）
（４６ ） この結果、塗着粘度ηは、（４５），（４６）式を用い
た上記（４）式により演算することができる。
【００５７】図２は、塗膜の平滑化現象の理論特性と粘
度変化に伴う実際値との比較を示すグラフであり、縦軸
は表面粗さ度、横軸は時間経過である。平滑化現象の理
論特性ｐ１ は時間ｔ２ （３０秒）あたりから実際値ｐ
２ との間に僅かな差が生じてくる。しかし、例え塗着
粘度の初期値に違い（基本的には５％程度である）があ
っても時間ｔ１ ，ｔ２ 間で行うウェット膜厚ｈの演算
に対する演算誤差は非常に小さい。従って、塗着粘度の
演算には時間ｔ１ ，ｔ２ 間において演算したウェット
膜厚ｈの演算値を用いることが望ましい。一般に時間ｔ
１ ，ｔ２ は６０秒以内、塗着粘度を演算する時間ｔ２
，ｔ３ 間、あるいはｔ３ ，ｔ４ 間は３０秒から１２
０秒以内が精度的に適している。
度変化に伴う実際値との比較を示すグラフであり、縦軸
は表面粗さ度、横軸は時間経過である。平滑化現象の理
論特性ｐ１ は時間ｔ２ （３０秒）あたりから実際値ｐ
２ との間に僅かな差が生じてくる。しかし、例え塗着
粘度の初期値に違い（基本的には５％程度である）があ
っても時間ｔ１ ，ｔ２ 間で行うウェット膜厚ｈの演算
に対する演算誤差は非常に小さい。従って、塗着粘度の
演算には時間ｔ１ ，ｔ２ 間において演算したウェット
膜厚ｈの演算値を用いることが望ましい。一般に時間ｔ
１ ，ｔ２ は６０秒以内、塗着粘度を演算する時間ｔ２
，ｔ３ 間、あるいはｔ３ ，ｔ４ 間は３０秒から１２
０秒以内が精度的に適している。
【００５８】図３は、塗着粘度の時間変化を示すグラフ
であり、縦軸は粘度、横軸は時間経過である。グラフか
ら明らかな通り、粘度の初期値と実際値とは時間の経過
と共にずれが大きくなるが、時間ｔ１ においては粘度
の初期値と実際値との間には僅かなずれしかない。この
ため時間ｔ１ においては設定値（実験値）を利用して
ウェット膜厚ｈを演算しても実際上の問題はない。
であり、縦軸は粘度、横軸は時間経過である。グラフか
ら明らかな通り、粘度の初期値と実際値とは時間の経過
と共にずれが大きくなるが、時間ｔ１ においては粘度
の初期値と実際値との間には僅かなずれしかない。この
ため時間ｔ１ においては設定値（実験値）を利用して
ウェット膜厚ｈを演算しても実際上の問題はない。
【００５９】次に、図１に示す塗装塗着粘度の測定装置
の作用を説明する。
の作用を説明する。
【００６０】先ず撮像部１２で、塗装表面を撮像して塗
料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ における表
面粗さ情報を連続して測定すると、測定結果である表面
粗さ情報を画像処理部１４へ供給する。ここで、画像処
理部１４で、各種画像処理プログラム、画像解析シーケ
ンスプログラム、波形解析プログラム、膜厚演算プログ
ラム等を起動して、撮像部１２から供給された表面粗さ
情報を画像処理する。画像処理の結果、パワースペクト
ルの周波数分析（ＦＦＴ）、及び波長の波形分離を実行
して、表面粗さ情報をパワースペクトルデータＰとして
生成し、この表面粗さ情報を第１，第２の演算部１６，
１８へ同時に供給する。
料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ における表
面粗さ情報を連続して測定すると、測定結果である表面
粗さ情報を画像処理部１４へ供給する。ここで、画像処
理部１４で、各種画像処理プログラム、画像解析シーケ
ンスプログラム、波形解析プログラム、膜厚演算プログ
ラム等を起動して、撮像部１２から供給された表面粗さ
情報を画像処理する。画像処理の結果、パワースペクト
ルの周波数分析（ＦＦＴ）、及び波長の波形分離を実行
して、表面粗さ情報をパワースペクトルデータＰとして
生成し、この表面粗さ情報を第１，第２の演算部１６，
１８へ同時に供給する。
【００６１】この段階で、第１の演算部１６で、画像処
理部１４からの塗料塗布後の時間ｔ１ におけるパワー
スペクトルデータＰとしての表面粗さ情報から塗装表面
の波長λ１ を演算する。そして、波長λ１ の演算結果
を第４，第５の演算部２４，２６へ供給する。また第２
の演算部１８で、画像処理部１４からの塗料塗布後の時
間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ におけるパワースペクト
ルデータＰとしての表面粗さ情報から塗装表面の表面粗
さ度Ｒ１，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ を演算する。そして、
表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の演算結果を第
３の演算部２０へ供給する。
理部１４からの塗料塗布後の時間ｔ１ におけるパワー
スペクトルデータＰとしての表面粗さ情報から塗装表面
の波長λ１ を演算する。そして、波長λ１ の演算結果
を第４，第５の演算部２４，２６へ供給する。また第２
の演算部１８で、画像処理部１４からの塗料塗布後の時
間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，ｔ ４ におけるパワースペクト
ルデータＰとしての表面粗さ情報から塗装表面の表面粗
さ度Ｒ１，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ を演算する。そして、
表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の演算結果を第
３の演算部２０へ供給する。
【００６２】続いて、第３の演算部２０で、第２の演算
部１８からの表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の
情報から、先ず塗料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における
表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ の時間変化量を演算し、さらに
塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度Ｒ３
，Ｒ ４ の時間変化量を演算する。そして、前者の演算
結果を第４の演算部２４へ供給し、後者の演算結果を第
５の演算部２６へ供給する。
部１８からの表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ の
情報から、先ず塗料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における
表面粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ の時間変化量を演算し、さらに
塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度Ｒ３
，Ｒ ４ の時間変化量を演算する。そして、前者の演算
結果を第４の演算部２４へ供給し、後者の演算結果を第
５の演算部２６へ供給する。
【００６３】一方、所定のタイミングで、塗装条件入力
部２２から予め設定された塗着粘度の実験値等が第４の
演算部２４へ供給される。
部２２から予め設定された塗着粘度の実験値等が第４の
演算部２４へ供給される。
【００６４】この段階で、第４の演算部２４で、第１の
演算部１６からの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部
２０からの塗料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における表面
粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ の時間変化量、及び塗装条件入力部
２２からの塗着粘度の実験値を用いた上述の演算式に基
づいて塗料のウェット塗装膜厚を演算する。そして、ウ
ェット塗装膜厚の演算結果を第５の演算部２６へ供給す
る。
演算部１６からの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部
２０からの塗料塗布後の時間ｔ１ ，ｔ２ における表面
粗さ度Ｒ１ ，Ｒ２ の時間変化量、及び塗装条件入力部
２２からの塗着粘度の実験値を用いた上述の演算式に基
づいて塗料のウェット塗装膜厚を演算する。そして、ウ
ェット塗装膜厚の演算結果を第５の演算部２６へ供給す
る。
【００６５】しかる後、第５の演算部２６で、第１の演
算部１６からの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部２
０からの塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗
さ度Ｒ ３ ，Ｒ ４ の時間変化量、及び第４の演算部２４
からのウェット塗装膜厚を用いた上述の連立演算式に基
づいて塗料の塗着粘度を演算する。
算部１６からの塗装表面の波長λ１ 、第３の演算部２
０からの塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗
さ度Ｒ ３ ，Ｒ ４ の時間変化量、及び第４の演算部２４
からのウェット塗装膜厚を用いた上述の連立演算式に基
づいて塗料の塗着粘度を演算する。
【００６６】尚、第４の演算部２４が演算した塗料のウ
ェット塗装膜厚、並びに第５の演算部２６が演算した塗
料の塗着粘度は、図示しない画面表示部に表示し、かつ
プロッタに印刷する。
ェット塗装膜厚、並びに第５の演算部２６が演算した塗
料の塗着粘度は、図示しない画面表示部に表示し、かつ
プロッタに印刷する。
【００６７】本実施例においては、塗装表面の波長λ１
、塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度
Ｒ ３ ，Ｒ ４ の時間変化量、及びウェット塗装膜厚の演
算値を用いた連立演算式に基づいて塗料の塗着粘度を演
算するよう構成したので、塗布直後の非乾燥の状態にお
いて、塗料塗布後の任意の位置をその都度自由に選び、
塗料に非接触で影響を与えることなく塗布直後の塗着粘
度を精度良く計測することができる。従って、試料毎に
何等かの要因で生じる評価値のずれやばらつきを的確に
把握することが可能である。
、塗料塗布後の時間ｔ ３ ，ｔ ４ における表面粗さ度
Ｒ ３ ，Ｒ ４ の時間変化量、及びウェット塗装膜厚の演
算値を用いた連立演算式に基づいて塗料の塗着粘度を演
算するよう構成したので、塗布直後の非乾燥の状態にお
いて、塗料塗布後の任意の位置をその都度自由に選び、
塗料に非接触で影響を与えることなく塗布直後の塗着粘
度を精度良く計測することができる。従って、試料毎に
何等かの要因で生じる評価値のずれやばらつきを的確に
把握することが可能である。
【００６８】尚、上述した実施例では、塗布直後の時間
ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ， t ４ における４時点の表面粗さ
度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ 、あるいは表面粗さ相当
のパワースペクトル積分値Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３ ，Ｐ
ｉ４ を演算して、これらの４時点の情報を用いた上述の
演算式に基づいて塗着粘度を演算しているが、本発明の
要旨はこれに限定されるものではなく、塗着粘度の演算
には、さらに多くの時点、即ち時間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３
，ｔ４ ，ｔ ５ における５時点での表面粗さ度Ｒ１ ，
Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ ，Ｒ５ 、あるいは表面粗さ相当の
パワースペクトル積分値Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３，Ｐ
ｉ４ ，Ｐ ｉ５ を演算して塗着粘度を演算しても良いこと
は勿論である。
ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ， t ４ における４時点の表面粗さ
度Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ ４ 、あるいは表面粗さ相当
のパワースペクトル積分値Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３ ，Ｐ
ｉ４ を演算して、これらの４時点の情報を用いた上述の
演算式に基づいて塗着粘度を演算しているが、本発明の
要旨はこれに限定されるものではなく、塗着粘度の演算
には、さらに多くの時点、即ち時間ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３
，ｔ４ ，ｔ ５ における５時点での表面粗さ度Ｒ１ ，
Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ ，Ｒ５ 、あるいは表面粗さ相当の
パワースペクトル積分値Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３，Ｐ
ｉ４ ，Ｐ ｉ５ を演算して塗着粘度を演算しても良いこと
は勿論である。
【００６９】
【発明の効果】請求項１乃至請求項３に記載の塗装塗着
粘度の測定装置及び測定方法によれば、塗布直後の非乾
燥の状態において、塗料塗布の任意の位置をその都度自
由に選び、塗料に非接触で影響を与えることなく塗着粘
度を精度良く計測することができる。
粘度の測定装置及び測定方法によれば、塗布直後の非乾
燥の状態において、塗料塗布の任意の位置をその都度自
由に選び、塗料に非接触で影響を与えることなく塗着粘
度を精度良く計測することができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係わる塗装塗着粘度の
測定装置の構成を示すブロック図である。
測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】塗膜の平滑化現象の理論特性と粘度変化に伴う
実際値との比較を示すグラフである。
実際値との比較を示すグラフである。
【図３】塗着粘度の時間変化を示すグラフである。
１１ 試料
１２ 撮像部
１４ 画像処理部
１６ 第１の演算部
１８ 第２の演算部
２０ 第３の演算部
２２ 塗装条件入力部
２４ 第４の演算部
２６ 第５の演算部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 11/00
G01B 11/06
G01B 11/30
G01B 21/08
G01N 21/88
Claims (3)
- 【請求項１】 塗料を塗布した直後の時系列上の第１、
第２、第３、第４の時点を含む４以上の時点における未
乾燥塗装表面の状態を測定する測定手段と、 前記４以上の時点のうち、少なくとも１時点における未
乾燥塗装表面の状態の情報から塗装表面の凹凸の平均間
隔を演算する第１の演算手段と、 前記４以上の時点における未乾燥塗装表面の状態の情報
から当該時点における塗装表面の表面粗さ度を演算する
第２の演算手段と、 前記４以上の時点のうち、前記第２の演算手段で演算さ
れる第１及び第２時点における表面粗さ度から当該各表
面粗さ度の時間変化量を演算すると共に、前記第２の演
算手段で演算される第３及び第４時点における表面粗さ
度から当該各表面粗さ度の時間変化量を演算する第３の
演算手段と、 予め設定された塗着粘度値を含む塗装条件を入力する塗
装条件入力手段と、 前記第１の演算手段で演算された塗装表面の凹凸の平均
間隔、前記第３の演算手段で演算された第１及び第２時
点における各表面粗さ度の時間変化量、及び前記塗装条
件入力手段から入力された塗着粘度値に基づいてウェッ
ト塗装膜厚を演算する第４の演算手段と、 前記第１の演算手段で演算された塗装表面の凹凸の平均
間隔、前記第３の演算手段で演算された第３及び第４時
点における各表面粗さ度の時間変化量、及び前記第４の
演算手段で演算されたウェット塗装膜厚に基づいて前記
塗料の塗着粘度を演算する第５の演算手段と、 を備えることを特徴とする塗装塗着粘度の測定装置。 - 【請求項２】 塗料を塗布した直後の時系列上の第１、
第２、第３、第４の時点を含む４以上の時点における未
乾燥塗装表面の状態を測定する第１の工程と、 前記第１の工程で得られた少なくとも１時点における未
乾燥塗装表面の状態から当該時点における塗装表面の凹
凸の平均間隔を求め、第１の工程で得られた４以上の時
点における未乾燥塗装表面の状態から当該時点における
塗装表面の表面粗さ度を求め、さらに、前記第１及び第
２時点における表面粗さ度から当該表面粗さ度の時間変
化量、及び前記第３及び第４時点における表面粗さ度か
ら当該表面粗さ度の時間変化量を求める第２の工程と、 予め設定された塗着粘度値、前記第２の工程で求められ
た塗装表面の凹凸の平均間隔、 及び前記第２の工程で求められた第１及び第２時点にお
ける表面粗さ度の時間変化量からウェット塗装膜厚を求
める第３の工程と、 前記第２の工程で求められた塗装表面の凹凸の平均間
隔、前記第２の工程で求められた第３及び第４時点にお
ける表面粗さ度の時間変化量、及び前記第３の工程で求
められたウェット塗装膜厚から前記塗料の塗着粘度を求
める第４の工程と、 を含むことを特徴とする塗装塗着粘度の測定方法。 - 【請求項３】 前記第２の演算手段は、前記表面粗さ度
として、表面粗さ相当のパワースペクトル積分値を演算
し、 前記第３の演算手段は、前記表面粗さ度の時間変化量と
して、 前記第２演算手段が演算したパワースペクトル積
分値の時間変化量を演算し、 前記第４及び第５の演算手段は、前記表面粗さ度の時間
変化量として、 前記第３の演算手段が演算したパワース
ペクトル積分値の時間変化量を用いることを特徴とする
請求項１記載の塗装塗着粘度の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23192693A JP3496246B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 塗装塗着粘度の測定装置及びその測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23192693A JP3496246B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 塗装塗着粘度の測定装置及びその測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783814A JPH0783814A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3496246B2 true JP3496246B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16931232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23192693A Expired - Fee Related JP3496246B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 塗装塗着粘度の測定装置及びその測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3496246B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5689752B2 (ja) * | 2011-06-14 | 2015-03-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 体積測定装置及び体積変化測定方法 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23192693A patent/JP3496246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0783814A (ja) | 1995-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |