JPH0631236A - メタリック塗料の静電塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗装作業を複数の工程に分けることなく塗着
効率の良いメタリック塗料の静電塗装を可能にする。 【構成】 塗装ロボット５に、霧化頭１２から放出され
るメタリック塗料をエア流によって被塗装物１側へ吹き
飛ばすパターンエア噴射口２５を有する静電塗装装置１
１を保持させ、予め塗装ロボット５に入力された被塗装
物１の塗装位置情報に基づきパターンエア噴射口２５か
ら噴出されるエア２９の流速および霧化頭１２から放出
される塗料粒子２８を帯電させる静電圧を切替えること
により、塗装条件の異なる複数の静電塗装作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被塗装物の塗装位置の
形状に応じた最適な静電塗装作業が可能なメタリック塗
料の静電塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械的な高速回転力により塗料を微粒化
し、この微粒化された塗料を負に帯電することにより、
微粒化された塗料を静電力で被塗装物に塗着させる回転
霧化静電塗装法は、塗着効率が良いことから多くの分野
で採用されている。

【０００３】自動車は美的外観である塗装が重要視され
ており、今日ではメタリック塗料を用いた塗装が多く行
われている。メタリック塗料は、アルミニウムやマイカ
などのフレーク顔料が塗料中に混在しており、塗装明度
を高めるためにフレーク顔料を被塗装物の表面と平行に
なるように配列させることが要求される。フレーク顔料
を被塗装物の表面に対してほぼ平行にするためには、微
粒化された塗料粒子を高速のエアにより被塗装物側に向
けて吹き飛ばす必要がある。これにより、フレーク顔料
を被塗装物の表面に高速で衝突させることができ、フレ
ーク顔料は被塗装物の表面に対してほぼ平行となる。

【０００４】自動車のボデーの塗装品質を高める塗装方
法の先行技術として、特開平４−２９７７５号公報に開
示されたレシプロ塗装方法が知られている。本公報の塗
装方法を用いてメタリック塗装を行う場合は、１０ｍ／
ｓｅｃ以上の高速でメタリック塗料の塗料粒子を被塗装
物の全面にわたって衝突させることが必要となるので、
塗料の飛散量が多くなり、通常の静電塗装に比べて塗着
効率が１０〜２０％低下するという問題が生じる。

【０００５】そこで、メタリック塗装の塗着効率を高め
るため、塗装ステーション（塗装工程）を複数に分けて
塗装することが行われている。ここでは、まず低速のエ
ア流を噴出させる静電塗装装置を用いて被塗装物のメタ
リック塗装を行うことにより、塗料粒子の飛散を抑えつ
つ塗装の膜厚を十分に確保する。これが完了すると被塗
装物はつぎの塗装工程に搬送され、見栄えを向上させる
ために高速のエア流を噴出させる静電塗装装置を用いて
被塗装物のメタリック塗装が行われる。

【０００６】また、被塗装物における細かな格子部分や
エッジ部分は、静電効果によって塗料粒子の付着量が多
くなるので、これらの部分の塗装は、非静電のエアガン
または静電効果の少ないエア静電ガン装置によって行わ
れる。このように、塗装条件が別々に設定された静電塗
装装置を工程毎に設けることにより、エア流による塗料
粒子の飛散を抑え、メタリック塗装の塗着効率を高めて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低速の
エア流を用いてメタリック塗装をする塗装工程と、高速
のエア流を用いてメタリック塗装をする塗装工程と、非
静電のエアガンによる塗装工程とに分ける場合は、つぎ
のような問題が生じる。

【０００８】（１）塗装条件が異なる静電塗装装置を各
工程にそれぞれ配置することになるので、塗装作業を行
う塗装ブースの収納スペースを十分に確保しなければな
らなくなる。塗装ブースの温度や湿度が変化すると、塗
装品質に悪影響を及ぼすことから、塗装作業時には塗装
ブース内は常に空調制御されるが、上記のように、塗装
ブースが大となると、それだけ空調エネルギが増大し、
省エネルギの推進が図れない。

【０００９】（２）また、静電塗装装置や塗装ガンが増
加すると、被塗装物の塗装色が切替えられる際の色替塗
料および洗滌のためのシンナの消費量が増大するという
問題がある。

【００１０】本発明は、上記の問題に着目し、塗装作業
を複数の工程に分けることなく塗着効率の良いメタリッ
ク塗料の静電塗装方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係るメタリック塗料の静電方法は、塗装ロボ
ットに、霧化頭から放出されるメタリック塗料をエア流
によって被塗装物側へ吹き飛ばすパターンエア噴射口を
有する静電塗装装置を保持させ、予め塗装ロボットに入
力された被塗装物の塗装位置情報に基づき前記パターン
エア噴射口から噴出されるエアの流速および霧化頭から
放出される塗料粒子を帯電させる静電圧を切替えること
により、静電圧印加状態で前記エアの流速を小とする第
１の静電塗装作業と、静電圧を実質的に印加しない状態
で前記エアの流速を大とする第２の静電塗装作業と、静
電圧印加状態で前記エアの流速を大とする第３の静電塗
装作業と、を可能にした方法からなる。

【００１２】

【作用】このように構成されたメタリック塗料の静電塗
装方法においては、予め塗装ロボットに入力された被塗
装物の塗装位置情報に基づきパターンエアの流速および
塗料粒子を帯電させる静電圧の切替えが行われるので、
１つの静電塗装装置で３種類の静電塗装作業を行うこと
が可能となる。したがって、従来のようにメタリック塗
装を３つの工程に分けることなく、塗着効率の良いメタ
リック塗料の静電塗装が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明に係るメタリック塗料の静電
塗装方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。

【００１４】図１ないし図５は、本発明の一実施例を示
している。まず、本発明に用いられる塗装装置について
説明する。図３において、１は被塗装物としての樹脂バ
ンパを示している。樹脂バンパ１は搬送コンベア２によ
って搬送されるようになっている。搬送コンベア２の一
側には、塗装作業を行うための塗装ブース３が配置され
ている。

【００１５】塗装ブース３には、搬送コンベア２に向っ
て延びるスライド装置４が配置されている。スライド装
置４は、搬送コンベア２によって搬送されてきた樹脂バ
ンパ１を塗装ブース３に搬入し、かつ塗装の完了した樹
脂バンパ１を塗装ブース３から搬送コンベア２まで搬出
する機能を有している。塗装ブース３内は空調制御され
ており、温度および湿度はほぼ一定に保たれている。

【００１６】搬送コンベア２をはさんで塗装ブース３と
対向する位置には、塗装ロボット５が配置されている。
塗装ロボット５は、ロボット制御盤５ａに予め入力され
た樹脂バンパ１の塗装位置情報に基づいて作動するよう
になっている。塗装ロボット５のアーム５ｂは、塗装ブ
ース３の奥まで移動するようになっている。塗装ロボッ
ト５のアーム５ｂの先端に位置する手首部には、回転霧
化静電塗装装置１１が取付けられている。

【００１７】回転霧化静電塗装装置１１は、図１に示す
ように、ベル形の霧化頭１２を有している。霧化頭１２
は、エアモータ１３によって高速回転するようになって
いる。霧化頭１２の内側中心部からは塗料が吐出される
ようになっており、吐出された塗料は霧化頭１２から高
速で放出され、微粒化されるようになっている。エアモ
ータ１３の外周部は、絶縁性を有する樹脂カバー１４に
よって覆われている。樹脂カバー１４の霧化頭１２側と
反対側の端部は、絶縁性を有する樹脂板１５に固定され
ている。霧化頭１２およびエアモータ１３を覆う樹脂カ
バー１４の外周には、複数本の外部電極１６が設けられ
ている。外部電極１６は、霧化頭１２の回転軸方向に対
して平行に延びている。

【００１８】外部電極１６の一方は、樹脂板１５に固定
されている。外部電極１６の他方は、霧化頭１２の先端
近傍まで延びている。各外部電極１６には、高電圧発生
器２１が接続されており、各外部電極１６には、たとえ
ば−３０〜−６０ＫＶの負の高電圧が印加されるように
なっている。高電圧発生器２１の正極は、図示されない
アース部材を介して大地と接地されている。

【００１９】霧化頭１２の外周で、かつ各外部電極１６
の内側には、複数のパターンエア噴射口２５が設けられ
ている。パターンエア噴射口２５には、２個の圧力制御
弁から構成される圧力制御手段２６を介してエア供給源
２７からエアが圧送されている。霧化頭１２から放出さ
れたメタリック塗料の塗料粒子２８は、パターンエア噴
射口２５から噴出するエア２９によって樹脂バンパ１側
に向けて吹き飛ばされるようになっている。

【００２０】エア２９の噴射方向は、図４に示すよう
に、霧化頭１２の軸方向に対して若干傾いて設定されて
いる。これは、塗装パターンを変化させるためであり、
被塗装物の塗装パターンの要求によりエア２９の噴射方
向の傾き角度が設定される。パターンエア噴射口２５か
ら噴出するエア２９の流速は、圧力制御手段２６によっ
て高速、低速の２段階に切替え可能となっている。

【００２１】ロボット制御盤５ａには、静電塗装作業切
替制御盤３１が接続されている。静電塗装作業切替制御
盤３１からは、高電圧発生器２１と圧力制御手段２６に
制御信号が出力されるようになっている。静電塗装作業
切替制御盤３１は、ロボット制御盤５ａに予め入力され
た樹脂バンパ１の塗装位置情報に応じてパターンエア噴
射口２５から噴出されるエア２９の流速と、霧化頭１２
から放出されるメタリック塗料の塗料粒子２８を帯電さ
せる静電圧とを切替えるようになっている。

【００２２】静電塗装作業切替制御盤３１からの信号に
より、エア２９の流速と、静電圧の切替が行われること
により、静電圧印加状態でエア２９の流速を小とする第
１の静電塗装作業Ａと、静電圧を実質的に印加しない状
態でエア２９の流速を大とする第２の静電塗装作業Ｂ
と、静電圧印加状態でエア２９の流速を大とする第３の
静電塗装作業Ｃと、が可能となる。

【００２３】つぎに、メタリック塗料の静電塗装方法お
よびその作用について説明する。図１に示すように、搬
送コンベア２によって樹脂バンパ１が所定の位置まで搬
送されてくると、スライド装置４が作動し、樹脂バンパ
１は塗装ブース３内に搬入される。樹脂バンパ１が所定
の位置に位置決めされると、塗装ロボット５が起動し塗
装作業が開始される。

【００２４】樹脂バンパ１に対するメタリック塗料の静
電塗装は、第１の静電塗装作業Ａ、第２の静電塗装作業
Ｂ、第３の静電塗装作業Ｃの順序で行われる。第１の静
電塗装作業Ａでは、静電圧印加状態でエア２９の流速が
小とされるので、メタリック塗料中のフレーク顔料が樹
脂バンパ１の表面と平行になりにくくメタリック明度は
低下するが、塗料の飛散が少なく塗着効率が最も高くな
る。

【００２５】第２の静電塗装作業Ｂでは、静電圧を完全
にＯＦＦ状態または静電効果がほとんど生じない静電圧
状態でエア２９の流速を大としているので、塗着効率が
低下するが、樹脂バンパ１の細かな格子部１ａにおける
塗料の膜厚が著しく大となることが防止できる。したが
って、格子内部まて高い明度でかつ均一膜厚のメタリッ
ク塗装が可能となる。なお、第２の静電塗装作業Ｂが行
われる部位は、表面が細かな凹凸状となっているところ
に限られるので、塗着効率が一時的に低下しても大きな
問題とはならない。

【００２６】第３の静電塗装作業Ｃでは、静電圧印加状
態でエア２９の流速が大とされるので、第１の静電塗装
作業Ａが行われた塗装面にメタリック塗料を高速で衝突
させることができる。これにより、メタリック塗料中の
フレーク顔料が樹脂バンパ１の表面に対してほぼ平行と
なり、高い明度のメタリック塗装が可能となる。

【００２７】この第３の静電塗装作業Ｃでは、第１の静
電塗装作業Ａに比べて１０％程度塗着効率が低下する
が、第３の静電塗装作業Ｃは見栄え向上のための塗装で
あり、塗料の膜厚は第１の静電塗装作業Ａによって十分
に確保されているので、第３の静電塗装作業Ｃにおける
膜厚は小でよく、塗料粒子の飛散による塗着効率の低下
も大きな問題とはならない。

【００２８】図５は、塗装が完了した樹脂バンパ１を示
している。図５に示すように、格子部１ａを除く樹脂バ
ンパ１の表面は、第１の静電塗装作業Ａによる塗料層Ｓ
₁ と第３の静電塗装作業Ｃによる塗料層Ｓ₃ とが積層さ
れている。格子部１ａに対しては、第１の静電塗装作業
Ａおよび第３の静電塗装作業Ｃは行われず、第２の静電
塗装作業Ｂのみが行われるので、塗料層Ｓ₂ のみが形成
され塗料の膜厚が異常に大となることもなく、美感の向
上がはかれる。

【００２９】このように、一つの塗装装置で第１の静電
塗装作業Ａ、第２の静電塗装作業Ｂ、第３の静電塗装作
業Ｃを適宜切替えることにより、一つの塗装工程におい
て塗着効率が高く、かつ塗装品質を優れた塗装作業を行
うことが可能となる。なお、本実施例では、塗装作業を
第１の静電塗装作業Ａ、第２の静電塗装作業Ｂ、第３の
静電塗装作業Ｃの順としたが、これは一例であり、たと
えば車両ボデーの塗装においては、これらの塗装作業を
任意に組合せた構成とすることは勿論可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。

【００３１】（１）予め塗装ロボットに入力された被塗
装物の塗装位置情報に基づいてパターンエア噴口から噴
出されるエアの流速および霧化頭から放出される塗料粒
子を帯電させる静電圧を切替えるようにしたので、静電
圧印加状態でエアの流速を小とする第１の静電塗装作業
と、静電圧を実質的に印加しない状態でエアの流速を大
とする第２の静電塗装作業と、静電圧印加状態でエアの
流速を大とする第３の静電塗装作業と、が可能となり、
１つの塗装装置で塗着効率の良いメタリック塗料の静電
塗装を行うことができる。

【００３２】（２）塗装作業を複数の工程に分けること
なく塗着効率の良いメタリック塗装が可能となるので、
塗装ブースの容積をその分だけ減少させることができ、
塗装ブースの空調エネルギを低減することができる。こ
れにより、省エネルギの推進が図れる。

【００３３】（３）塗着効率を高めるための複数の静電
塗装装置が不要となり、色替えの際の色替塗料および洗
滌のためのシンナの消費量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るメタリック塗料の静電
塗装方法を実施するための塗装装置の概略構成図であ
る。

【図２】本発明におけるパターンエアの流速と静電圧と
の関係を示す特性図である。

【図３】本発明を用いたメタリック塗装作業の一例を示
す平面図である。

【図４】図３の静電塗装装置におけるパターンエアの噴
出状態を示す斜視図である。

【図５】図３の塗装工程においてメタリック塗装された
被塗装物の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 被塗装物 ３ 塗装ブース ５ 塗装ロボット ５ａ ロボット制御盤 １１ 回転霧化静電塗装装置 １２ 霧化頭 １６ 外部電極 ２１ 高電圧発生器 ２５ パターンエア噴射口 ２６ 圧力制御手段 ２８ 塗料粒子 ２９ パターンエア噴射口から噴出されるエア ３１ 静電塗装作業切替制御盤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装ロボットに、霧化頭から放出される
   メタリック塗料をエア流によって被塗装物側へ吹き飛ば
   すパターンエア噴射口を有する静電塗装装置を保持さ
   せ、予め塗装ロボットに入力された被塗装物の塗装位置
   情報に基づき前記パターンエア噴射口から噴出されるエ
   アの流速および霧化頭から放出される塗料粒子を帯電さ
   せる静電圧を切替えることにより、静電圧印加状態で前
   記エアの流速を小とする第１の静電塗装作業と、静電圧
   を実質的に印加しない状態で前記エアの流速を大とする
   第２の静電塗装作業と、静電圧印加状態で前記エアの流
   速を大とする第３の静電塗装作業と、を可能としたこと
   を特徴とするメタリック塗料の静電塗装方法。