凹部を有する構造体の塗装方法
【課題】凹部を有する構造体であっても回転霧化式塗装ガンを用いて塗装できる塗装方法を提供する。
【解決手段】回転霧化式塗装ガンにより自動車用バンパ表面に鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を霧化塗装する塗装方法であって、被塗物に塗着するときの塗料の平均粒径が鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように塗料を霧化して塗装するステージＡと、ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように塗料を霧化して塗装するステージＢとを有する。
【解決手段】回転霧化式塗装ガンにより自動車用バンパ表面に鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を霧化塗装する塗装方法であって、被塗物に塗着するときの塗料の平均粒径が鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように塗料を霧化して塗装するステージＡと、ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように塗料を霧化して塗装するステージＢとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば自動車用バンパのような凹部を有する構造体に適用して好ましい塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用バンパは、台車の治具にセットされた状態で塗装ブースに搬送され、塗装ロボットや作業者による手吹き塗装によりプライマー塗料と上塗り塗料が塗装される。
【０００３】
プライマー塗料は、バンパの素材であるポリプロピレンなどと上塗り塗膜の密着性を確保するための下地塗膜用塗料であり、たとえば変性ポリオレフィン系樹脂に導電性カーボンや導電性チタンを添加したものが採用され、４μｍ程度の膜厚でバンパ表面にプライマー塗膜が形成される。
【０００４】
上塗り塗料は、たとえば自動車ボディの塗色と同じ色目の塗料が塗装され、自動車ボディの塗色に応じてメタリック系塗料やソリッド系塗料がプライマー塗膜の表面に塗装される。メタリック系塗料では、光輝性顔料を含むベース塗料がプライマー塗膜の表面に塗装されたのち、顔料を含まないクリヤ塗料がベース塗膜の表面にウェットオンウェットで塗装される。
【０００５】
このベース塗膜は、目的とする色目を確保するとともに下地を隠蔽するために通常１２〜１５μｍの膜厚で塗装されるが、塗着効率を高めるために回転霧化式塗装ガンが用いられる。
【０００６】
ところで、自動車用バンパＢには、図８に示すようにフロントグリルやランプを装着するための凹部Ｂ１が形成され、またこうした凹部に補強用のリブ（桟）Ｂ２も形成されているが、グリルやランプを装着した完成車においても目視できる範囲には上塗り塗装を施す必要がある。
【０００７】
しかしながら、回転霧化式塗装ガン５を用いて狭隘な開口部Ｂ１１から凹部Ｂ１の縦壁面Ｂ１２や底面Ｂ１３に塗料を吹付けることは甚だ困難であった。また、凹部Ｂ１の内部に形成されたリブＢ２の側壁面に塗料を吹付けるのも同様の問題があった。
【０００８】
すなわち、回転霧化式塗装ガン５は、スプレー式塗装ガンとは異なりパターン幅を小さくするには限界があることから、図８に示すように凹部Ｂ１の底面Ｂ１３のコーナＢ１４（×印で示す。）に塗膜が形成されない（いわゆるスケ（透け））という問題があった。
【０００９】
このため、同図に示す開口部Ｂ１１の長さＬ、凹部Ｂ１の深さと開口部Ｂ１１の長さＬに相関する角度θ１、リブＢ２の角度θ２などを設計上規制することで、回転霧化式塗装ガンでも塗装可能に対処することもあるが、バンパの形状を塗装作業性の問題から規制すると、自動車デザインの自由度が小さくなり斬新な意匠の自動車を製造することができない。また、バンパの凹部をスプレー式塗装ガンを用いて作業者による手吹き塗装で対応し、バンパの平坦部を回転霧化式塗装ガンで塗装する工程も考えられるが、作業者の工数が増加する分だけ生産性が低下するという問題がある。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、凹部を有する構造体であっても回転霧化式塗装ガンを用いて塗装できる塗装方法を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の塗装方法は、回転霧化式塗装ガンにより被塗物表面に鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を霧化塗装する塗装方法であって、前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＡと、前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＢとを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の回転霧化式塗装装置は、少なくとも鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を被塗物に霧化塗装する回転霧化式塗装装置であって、ベルカップの周速度を調節する周速度調節器と、シェーピングエアー流量を調節するシェーピングエアー流量調節器と、前記ベルカップへ塗料を供給する塗料供給系と、これら周速度調節器、シェーピングエアー流量調節器及び塗料供給系を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、ステージＡにおいて前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御し、ステージＢにおいて前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、ステージＡにて被塗物に塗着するときの塗料の平均粒径が鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように塗料を霧化して塗装するので、塗粒の飛行速度に関係なく、被塗物表面において鱗片状光輝性顔料がほぼ平行に配向することになる。これにより、下地隠蔽性が向上し、薄膜であっても良好なメタリック感を呈する塗膜を得ることができる。特に、塗装スケが生じ易い部位、たとえば凹部を有する構造体の凹部などに適用して好ましい塗装方法である。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の塗装方法の実施形態を示す斜視図、図２は図１のII-II線に沿う断面図、図３は本発明の塗装方法で用いられる回転霧化式塗装ガンの一例を示す断面図、図４は本発明の塗装方法の実施形態を示す工程図、図５は本発明の塗装方法を適用した上塗り工程の一例を示す平面図、図６は本発明の塗装方法に係る鱗片状光輝性顔料の一例を示す正面図および側面図、図７は本発明の塗装方法に係る塗着メカニズムを説明するための模式図である。
【００１５】
本発明の塗装方法は、特に限定はされないが、凹部を有する構造体を被塗物とする場合に適用して好ましく、その構造体の一例として図１に示すような自動車用バンパＢを挙げて本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明の塗装方法は、被塗物が自動車用バンパに限定される趣旨ではなく、また凹部を有する構造体に限定される趣旨でもなく、一般的な被塗物を対象とした塗装方法として実施することができる。
【００１６】
自動車用バンパＢは、ポリプロピレンやポリウレタンなどのエンジニアリングプラスチックにより成形されたバンパ本体を有し、図外の鋼板製バンパステー等により保持された状態でボディに装着される。バンパ本体は、概ねボディの前部（フロントバンパの場合）又は後部（リヤバンパの場合）に対応する主面Ｂ３と、この主面Ｂ３からボディのサイドに廻り込む側面Ｂ４とを有し、主面Ｂ３や側面Ｂ４にはフロントグリルの装着用凹部Ｂ１やフォグランプなどの各種ランプの装着用凹部が形成されている。図１に示すバンパＢではフロントグリルの装着用凹部Ｂ１のみを例に挙げて示す。
【００１７】
なお、凹部Ｂ１以外のバンパ外表面は多少の段差や曲面を有するものの、凹部Ｂ１の面に比べて塗装技術上、塗装が容易な部位という意味で、本明細書および特許請求の範囲では「平坦部」という語を用いることとする。したがって、本願で言う「平坦部」とは幾何学的に厳密な意味での平坦な部位のみを差すのではなく、それを含めて多少の凹凸が合っても凹部以外の一般面を意味する。
【００１８】
自動車用バンパＢの凹部Ｂ１は、開口部Ｂ１１、縦壁面Ｂ１２、底面Ｂ１３から構成され、内部には補強用としてのリブ（縦の桟）Ｂ２が形成されている。
【００１９】
なお、図示は省略するが、自動車用バンパＢは、フロアコンベアにより搬送される塗装台車の治具に搭載された状態で塗装ブースに搬送され、塗装が施される。
【００２０】
次に、本実施形態で用いられる回転霧化式塗装ガンについて説明する。
【００２１】
本実施形態の回転霧化式静電塗装ガン５は、図３に示すように、ハウジング５１０内に回転軸５２０がエアーモータ５１１により回転可能に支持されており、この回転軸５２０の先端にベルカップ５３０がベルハブ部５３４において固定されている。本例のベルカップ５３０は、直径が５０ｍｍとされ、塗装時において、２０，０００〜９０，０００ｒｐｍの回転数、周速度に換算して約５０〜２４０ｍ／ｓｅｃで回転する。本例の塗装ガン５０は、回転数調節器５１２により、この回転数がたとえば２０，０００ｒｐｍ〜９０，０００ｒｐｍの間の所望の回転数で切替可能となっている。この回転数調節器５１２が本発明に係る周速度調節器に相当する。
【００２２】
また、ベルカップ５３０の内周面５３２とベルハブ部５３４との隙間には、複数の塗料孔５３６が開設されており、回転軸５２０に挿通された塗料ノズル５５０の先端からベルハブ部５３４の裏面に供給された塗料は、これらの塗料孔５３６を通ってベルカップ５３０の内周面５３２に導かれることになる。なお、図示は省略したが、ベルカップ５３０の内周面５３２の先端には、内周面５３２に沿って液膜状に広がった塗料Ｐを微粒化するための、微細な凹凸が形成されている。また、図外の印加電圧回路は回転軸５２０に電気的に接続され、当該回転軸５２０を介してベルカップ５３０に例えば−６０ｋＶ程度の直流電圧が印加される。
【００２３】
本実施形態の回転霧化静電塗装ガン５０では、ハウジング５１０とベルカップ５３０との間にエアーガイド５４０が固定されており、このエアーガイド５４０の外表面に全周にわたってエアー誘導面５４２が形成されている。このエアーガイド５４０は、ハウジング５１０に対してＯリング等を介して挿入されるが、このときハウジング５１０にねじ込むことでハウジング５１０側に固定される。
【００２４】
ハウジング５１０とハウジングカバー５１４との間には環状のエアー通路５１６が形成され、この環状のエアー通路５１６は、エアーガイド５４０に形成された複数のエアー通路５４４に連通されている。さらにこのエアー通路５４４は、後述するエアー吹出口５４６に連通されている。
【００２５】
本実施形態のエアー吹出口５４６は、エアーガイド５４０のエアー誘導面５４２を内周面としハウジングカバー５１４の内面を外周面とする円環状のスリットで構成されている。すなわち、エアーガイド５４０をハウジング５１０にねじ込んだのち、このエアーガイド５４０の外側にハウジングカバー５１４をねじ込むことにより、当該ハウジングカバー５１４とエアーガイド５４０のエアー誘導面５４２との間にスリット状のエアー吹出口５４６を形成し、エアー通路５４４および５１６から供給されたシェーピングエアーをこのエアー吹出口５４６からベルカップ５３０に向けて環状に吹き出す。
【００２６】
本例では、このエアー吹出口５４６から吹き出されるシェーピングエアー(shaping air)ＳＡの流量は、エアーレギュレータなどで構成されるシェーピングエアー量調節器５６０によって、たとえば０ＮＬ／分、１５０ＮＬ／分、２００ＮＬ／分、２５０ＮＬ／分のように多段階（ディジタル的）または０〜２５０ＮＬ／分の間を連続的（アナログ的）に調節可能とされている。
【００２７】
以上の回転霧化式塗装ガン５０を用いて図１に示す自動車用バンパＢを塗装する工程を説明する。
【００２８】
まず塗装工程全体を概観すると、図４に示すように、自動車用バンパＢの素地表面にプライマー塗料を塗装し（プライマー塗装工程）、これを乾燥させてプライマー塗膜を形成する。プライマー塗膜は、ポリプロピレンなどのバンパ素材と上塗り塗膜の密着性を確保するための下地塗膜であり、たとえば変性ポリオレフィン系樹脂に導電性カーボンや導電性チタンを添加した塗料が採用され、４μｍ程度の膜厚で形成される。プライマー塗装は上述した回転霧化式塗装ガン５を用いて塗装することは勿論、これ以外の塗装ガンで塗装することができる。
【００２９】
なお、このプライマー塗装工程は、本発明の塗装方法に必須の工程ではなく、バンパ素材と上塗り塗膜との密着性が確保できれば、プラズマ処理など他の処理方法で代用することもできるし、上塗り塗料の性能次第ではプライマー塗膜自体を省略することもできる。
【００３０】
プライマー塗膜を形成したら、その表面に上塗りベース塗料を１２〜１５μｍの膜厚となるように塗装し（上塗りベース塗装工程）、所定のフラッシュタイムののちウェットオンウェットでクリヤ塗料を２５〜３５μｍの膜厚となるように塗装する（クリヤ塗装工程）。そして、最後に上塗りベース塗膜とクリヤ塗膜とを同時に焼き付け硬化させる（焼き付け工程）。
【００３１】
図５に本例の塗装方法を塗装ブースに展開した一例を示す。塗装ブース６内にはフロアコンベア６１が設けられて、図において左から右へ向かって塗装台車に搭載された自動車用バンパＢを搬送する。塗装ブース６内は、図の左から上塗りベース第１ステージ、上塗りベース第２ステージ、フラッシュオフ、クリヤ塗装の各工程が設定され、上述した回転霧化式塗装ガン５を把持した塗装ロボットＲＢが、上塗りベース第１ステージに左右各２基、上塗りベース第２ステージに左右各２基、クリヤ塗装に左右各２基設けられている。
【００３２】
ここで、本例では上塗りベース塗装工程を、主としてバンパの凹部Ｂ１を塗装する第１ステージ（本発明に係るステージＡに相当する。）と、主としてバンパの平坦部Ｂ３，Ｂ４を塗装する第２ステージ（本発明に係るステージＢに相当する。）とに分割して塗装する。先にバンパの凹部Ｂ１を塗装するのは、最後に平坦部Ｂ３，Ｂ４を塗装したほうが、見栄え上問題とされる平坦部Ｂ３，Ｂ４の仕上がりが良くなるからである。したがって、場合によっては凹部Ｂ１と平坦部Ｂ３，Ｂ４の塗装順序を逆にしても良い。
【００３３】
本例の上塗りベース第１ステージでは、上述した回転霧化式塗装ガン５を用いて、バンパＢに塗着するときのベース塗料の平均粒径が、ベース塗料に含まれる鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるようにベース塗料を霧化して塗装する。
【００３４】
ところで、本例に係るベース塗料中に含まれる光輝性顔料１は、図６に示すように鱗片状をなすものであり、平面視における実質面積を円２に換算したときの半径Ｒを本発明にいう平均粒径と定義する。すなわち、本発明に係る鱗片状光輝性顔料の平均粒径とは、同図に示す厚さｔではなく、主面の平均直径Ｒを意味するものとする。本例に係るベース塗料中に含まれる光輝性顔料の平均粒径Ｒは一般的には１０〜３０μｍ程度であり、厚みは０．２〜１μｍ程度である。したがって、含有する鱗片状光輝性顔料の主面の平均直径が２０μｍであるときは、塗料の塗着時の粒径を２０μｍ以下に微粒化して塗装する。
【００３５】
ここで、塗料粒子の平均粒径は、塗料の吐出量と回転霧化塗装ガン（霧化頭）の回転数および霧化頭の直径によって制御することができる。塗料の吐出量は膜厚との関係で一定の制限があることから、本例ではベルカップ５３０の回転数、厳密には周速度を制御することで、上記の微粒化を実現する。すなわち、本例の上塗りベース第１ステージでは、塗着時のベース塗料の平均粒径が鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように、ベルカップ５３０の周速度を１８０〜２４０ｍ／ｓｅｃ（直径５０ｍｍのベルカップを用いた場合は回転数７０，０００〜９０，０００ｒｐｍに相当する。）で制御しながら塗装する。
【００３６】
なお、塗着時の粒径は、レーザー光散乱方式の粒子径測定装置を用いて測定することができる。またこの測定と校正をとった画像処理計測システムを用いることもできる。後者の方法では、ガラス板にフッ素系界面活性剤を薄膜に塗布し、その板を１秒くらいの時間、被塗物表面に暴露する。このようにして捕集した塗料粒子を顕微鏡で拡大してその粒子径を測定することによって容易に測定することができる。本発明においては、このようにして測定した塗料粒子径の重量平均粒径Ｄ４３を塗料粒子の平均粒径として用いている。
【００３７】
本例によれば、アルミフレークやマイカ箔のような鱗片状光輝性顔料を含むベース塗料を塗装するにあたり、塗着時（もしくは塗着直前）の塗料粒子の平均粒径が光輝性顔料の平均粒径よりも小さくすることにより、多量もしくは高速のエアー流れを形成することなく、光輝性顔料の配向を良好にでき、もって塗膜仕上がり外観を良好にできるとともに、塗着効率を高めることができる。
【００３８】
このように、高速のエアー流れがない場合の、塗料の粒子径と光輝性顔料の配向との関係はこれまで知られていなかったが、塗料粒子径が小さく、特に光輝性顔料の平均粒径と同等もしくはそれ以下の粒子径になった場合に、顕著な効果を発揮することから、本発明者らは、塗料粒子径が小さい場合の光輝性顔料の配向には特別な作用があるとの結論に至った。
【００３９】
すなわち、塗料粒子が塗着したときの表面張力が、光輝性顔料の配向を支配する要因であるとの結論である。つまり、微粒化されて飛行途中にある塗料粒子の内部では、光輝性顔料の方向性は定まらず被塗物に対してランダムになっていると予想される。ところが、塗料粒子が塗着した場合には、既に塗着して被塗物表面を覆っている塗料と融合する際に、表面張力によって表面を平滑にする効果があるが、本例の塗装方法によれば、塗着した塗料粒子にほぼ同程度の大きさの鱗片状光輝性顔料が含まれているため、光輝性顔料は表面張力によって塗料表面と平行に引っ張られると推察される。この表面張力による配向では、塗料粒子の衝突速度を高めることで塗料粒子を被塗物表面で押し潰すのと同程度の力が作用していると考えられる。
【００４０】
これに対し、光輝性顔料の平均粒径よりも大きな平均粒径の塗料粒子で塗装した場合には、塗料粒子が表面張力で平滑になるように流動しても、その塗料粒子の内部で光輝性顔料が配向の自由度をある程度有しているため、被塗物の表面と完全には平行にならないと考えられ、これにより光輝性顔料の配向が不十分になると推察される。
【００４１】
また、塗料粒子の平均粒径が光輝性顔料の平均粒径よりもはるかに小さくなった場合には、光輝材が単独で塗着するのと同視できることから、やはり配向が良好になると考えられる。すなわち光輝性顔料が単独で被塗物に塗着する場合には、光輝性顔料は最も広い面、すなわち鱗片状光輝性顔料の主面（平面部）で被塗物に塗着することが最も安定であると考えられ、これにより鱗片の主面が被塗物と平行に配向することになり、良好なメタリック感を呈する塗膜仕上がり外観を得ることができる。
【００４２】
この様子を図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同図において、符号１が鱗片状光輝性顔料、符号３が塗料粒子、符号４が被塗物であり、同図（Ａ）はそれぞれ鱗片状光輝性顔料１を含有する２つの塗料粒子３が被塗物４に向かって飛行している状態を示す。同図（Ａ）の下側の塗料粒子３が被塗物４の表面に到着すると、同図（Ｂ）に示すように塗料粒子３が被塗物４の表面に沿ってその表面張力により平滑になろうと流動して放射状に広がる。このとき、塗料粒子３に含まれた光輝性顔料１は、塗料粒子３の粒径が自分の粒径より小さいので塗料粒子３の内部で自由度をもつことができず、光輝性顔料１の主面が被塗物４の表面に沿って動くことになる。そして、同図（Ｃ）に示すように、塗料粒子３が被塗物４の表面に広がると光輝性顔料１も被塗物４の表面に平行に配向した状態で塗料粒子３の内部に包含されることになる。このような塗着メカニズムによって、各塗料粒子３が被塗物４の表面に堆積し塗膜を形成するので、光輝性顔料１が被塗物４の表面に平行に配向した塗膜を得ることができる。
【００４３】
本例の上塗りベース第１ステージでは、上述した超微粒化塗装に加え、シェーピングエアーの供給を停止するとともに、電圧印加も停止し、さらに図１に符号５ａ，５ｂで示すように、塗装ガン５の回転軸が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面Ｐ１に平行又はほぼ平行になるように塗装ガン５の姿勢を塗装ロボットＲＢで調整しながら塗装する。
【００４４】
ここで、塗装ガン５の回転軸が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面に平行又はほぼ平行というのは、図１の符号５ａの姿勢も符号５ｂの姿勢も、またはこれらの間の姿勢も含む趣旨である。すなわち、塗装ガン５の回転軸が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面に平行又はほぼ平行というのは、換言すれば図２に示すようにベルカップ５３０の先端縁で構成される平面Ｐ２が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面Ｐ１に対して垂直又はほぼ垂直となる塗装ガン５の姿勢をいう。これは、シェーピングエアーを停止してベルカップ５３０を回転させると、塗粒は図２の矢印で示すようにベルカップ５３０の先端縁から接線方向、すなわち平面Ｐ２に平行にベルカップ５３０から飛び出すが、ベルカップ５３０を６０，０００〜９０，０００ｒｐｍで高回転させると、この回転にともなって平面Ｐ２方向に空気流（本発明では随伴流という。）が生じる。この随伴流により超微粒化された塗粒がバンパの凹部Ｂ１に向かって飛行することになり、狭隘な開口部Ｂ１１であっても塗装スケが生じることなく塗装することができる。
【００４５】
本例の上塗りベース第１ステージにおいて、−６０ｋＶの電圧印加を停止するのは、目的とする凹部Ｂ１以外への塗料の付着を極力少なくするためである。したがって、バンパＢの形状等の諸事情によっては電圧を印加した状態で塗装しても良い。
【００４６】
図４に戻り、上塗りベース第１ステージにてバンパの凹部Ｂ１を塗装したら、次の上塗りベース第２ステージにおいて凹部Ｂ１以外の平坦部Ｂ３，Ｂ４を塗装する。このとき、塗装ガン５のベルカップ５３０の周速度を、上述した第１ステージよりも小さい、たとえば５０〜１１０ｍ／ｓｅｃ（直径５０ｍｍのベルカップを用いた場合は回転数２０，０００〜４０，０００ｒｐｍに相当する。）で制御しながら第１ステージと同じベース塗料を平坦部Ｂ３，Ｂ４に塗装する。
【００４７】
また、塗装ガン５の姿勢は、図１に符号５ｃ，５ｄで示すように塗装ガン５の回転軸５２０がバンパの平坦部Ｂ３，Ｂ４に対して垂直又はほぼ垂直となるように塗装ロボットＲＢで調整する。また、シェーピングエアーを供給してベルカップ５３０から吐出するパターンを調整するとともに、電圧を印加して静電塗装を行う。
【００４８】
図４に戻り、第２ステージが終了したらフラッシュオフ工程にてベース塗膜に含まれた溶剤分を蒸発させたのち、ウェットオンウェットでクリヤ塗料を塗装する。そして、これらベース塗膜とクリヤ塗膜とを同時に焼き付ける。
【００４９】
本実施形態の塗装方法では、塗粒を鱗片状光輝性顔料と同程度まで超微粒化して塗装するとともに高回転によって生じる随伴流を利用して塗装するので、下地隠蔽性が高まり薄膜であっても良好な塗膜を得ることができるとともに、狭隘な凹部にでも塗粒を進入させることができる。したがって、狭隘な開口部Ｂ１１の凹部を有するバンパＢであっても、凹部の下地を十分に隠蔽することができる。
【００５０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の塗装方法の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】本発明の塗装方法で用いられる回転霧化式塗装ガンの一例を示す断面図である。
【図４】本発明の塗装方法の実施形態を示す工程図である。
【図５】本発明の塗装方法を適用した上塗り工程の一例を示す平面図である。
【図６】本発明の塗装方法に係る鱗片状光輝性顔料の一例を示す正面図および側面図である。
【図７】本発明の塗装方法に係る塗着メカニズムを説明するための模式図である。
【図８】塗装バンパの凹部の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…鱗片状光輝性顔料
２…円
３…塗粒
４…被塗物
５…塗装ガン
Ｂ…自動車用バンパ
Ｂ１…凹部
Ｂ２…リブ
Ｂ３…主面（平坦部）
Ｂ４…側面（平坦部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば自動車用バンパのような凹部を有する構造体に適用して好ましい塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用バンパは、台車の治具にセットされた状態で塗装ブースに搬送され、塗装ロボットや作業者による手吹き塗装によりプライマー塗料と上塗り塗料が塗装される。
【０００３】
プライマー塗料は、バンパの素材であるポリプロピレンなどと上塗り塗膜の密着性を確保するための下地塗膜用塗料であり、たとえば変性ポリオレフィン系樹脂に導電性カーボンや導電性チタンを添加したものが採用され、４μｍ程度の膜厚でバンパ表面にプライマー塗膜が形成される。
【０００４】
上塗り塗料は、たとえば自動車ボディの塗色と同じ色目の塗料が塗装され、自動車ボディの塗色に応じてメタリック系塗料やソリッド系塗料がプライマー塗膜の表面に塗装される。メタリック系塗料では、光輝性顔料を含むベース塗料がプライマー塗膜の表面に塗装されたのち、顔料を含まないクリヤ塗料がベース塗膜の表面にウェットオンウェットで塗装される。
【０００５】
このベース塗膜は、目的とする色目を確保するとともに下地を隠蔽するために通常１２〜１５μｍの膜厚で塗装されるが、塗着効率を高めるために回転霧化式塗装ガンが用いられる。
【０００６】
ところで、自動車用バンパＢには、図８に示すようにフロントグリルやランプを装着するための凹部Ｂ１が形成され、またこうした凹部に補強用のリブ（桟）Ｂ２も形成されているが、グリルやランプを装着した完成車においても目視できる範囲には上塗り塗装を施す必要がある。
【０００７】
しかしながら、回転霧化式塗装ガン５を用いて狭隘な開口部Ｂ１１から凹部Ｂ１の縦壁面Ｂ１２や底面Ｂ１３に塗料を吹付けることは甚だ困難であった。また、凹部Ｂ１の内部に形成されたリブＢ２の側壁面に塗料を吹付けるのも同様の問題があった。
【０００８】
すなわち、回転霧化式塗装ガン５は、スプレー式塗装ガンとは異なりパターン幅を小さくするには限界があることから、図８に示すように凹部Ｂ１の底面Ｂ１３のコーナＢ１４（×印で示す。）に塗膜が形成されない（いわゆるスケ（透け））という問題があった。
【０００９】
このため、同図に示す開口部Ｂ１１の長さＬ、凹部Ｂ１の深さと開口部Ｂ１１の長さＬに相関する角度θ１、リブＢ２の角度θ２などを設計上規制することで、回転霧化式塗装ガンでも塗装可能に対処することもあるが、バンパの形状を塗装作業性の問題から規制すると、自動車デザインの自由度が小さくなり斬新な意匠の自動車を製造することができない。また、バンパの凹部をスプレー式塗装ガンを用いて作業者による手吹き塗装で対応し、バンパの平坦部を回転霧化式塗装ガンで塗装する工程も考えられるが、作業者の工数が増加する分だけ生産性が低下するという問題がある。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、凹部を有する構造体であっても回転霧化式塗装ガンを用いて塗装できる塗装方法を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の塗装方法は、回転霧化式塗装ガンにより被塗物表面に鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を霧化塗装する塗装方法であって、前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＡと、前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＢとを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の回転霧化式塗装装置は、少なくとも鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を被塗物に霧化塗装する回転霧化式塗装装置であって、ベルカップの周速度を調節する周速度調節器と、シェーピングエアー流量を調節するシェーピングエアー流量調節器と、前記ベルカップへ塗料を供給する塗料供給系と、これら周速度調節器、シェーピングエアー流量調節器及び塗料供給系を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、ステージＡにおいて前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御し、ステージＢにおいて前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、ステージＡにて被塗物に塗着するときの塗料の平均粒径が鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように塗料を霧化して塗装するので、塗粒の飛行速度に関係なく、被塗物表面において鱗片状光輝性顔料がほぼ平行に配向することになる。これにより、下地隠蔽性が向上し、薄膜であっても良好なメタリック感を呈する塗膜を得ることができる。特に、塗装スケが生じ易い部位、たとえば凹部を有する構造体の凹部などに適用して好ましい塗装方法である。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の塗装方法の実施形態を示す斜視図、図２は図１のII-II線に沿う断面図、図３は本発明の塗装方法で用いられる回転霧化式塗装ガンの一例を示す断面図、図４は本発明の塗装方法の実施形態を示す工程図、図５は本発明の塗装方法を適用した上塗り工程の一例を示す平面図、図６は本発明の塗装方法に係る鱗片状光輝性顔料の一例を示す正面図および側面図、図７は本発明の塗装方法に係る塗着メカニズムを説明するための模式図である。
【００１５】
本発明の塗装方法は、特に限定はされないが、凹部を有する構造体を被塗物とする場合に適用して好ましく、その構造体の一例として図１に示すような自動車用バンパＢを挙げて本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明の塗装方法は、被塗物が自動車用バンパに限定される趣旨ではなく、また凹部を有する構造体に限定される趣旨でもなく、一般的な被塗物を対象とした塗装方法として実施することができる。
【００１６】
自動車用バンパＢは、ポリプロピレンやポリウレタンなどのエンジニアリングプラスチックにより成形されたバンパ本体を有し、図外の鋼板製バンパステー等により保持された状態でボディに装着される。バンパ本体は、概ねボディの前部（フロントバンパの場合）又は後部（リヤバンパの場合）に対応する主面Ｂ３と、この主面Ｂ３からボディのサイドに廻り込む側面Ｂ４とを有し、主面Ｂ３や側面Ｂ４にはフロントグリルの装着用凹部Ｂ１やフォグランプなどの各種ランプの装着用凹部が形成されている。図１に示すバンパＢではフロントグリルの装着用凹部Ｂ１のみを例に挙げて示す。
【００１７】
なお、凹部Ｂ１以外のバンパ外表面は多少の段差や曲面を有するものの、凹部Ｂ１の面に比べて塗装技術上、塗装が容易な部位という意味で、本明細書および特許請求の範囲では「平坦部」という語を用いることとする。したがって、本願で言う「平坦部」とは幾何学的に厳密な意味での平坦な部位のみを差すのではなく、それを含めて多少の凹凸が合っても凹部以外の一般面を意味する。
【００１８】
自動車用バンパＢの凹部Ｂ１は、開口部Ｂ１１、縦壁面Ｂ１２、底面Ｂ１３から構成され、内部には補強用としてのリブ（縦の桟）Ｂ２が形成されている。
【００１９】
なお、図示は省略するが、自動車用バンパＢは、フロアコンベアにより搬送される塗装台車の治具に搭載された状態で塗装ブースに搬送され、塗装が施される。
【００２０】
次に、本実施形態で用いられる回転霧化式塗装ガンについて説明する。
【００２１】
本実施形態の回転霧化式静電塗装ガン５は、図３に示すように、ハウジング５１０内に回転軸５２０がエアーモータ５１１により回転可能に支持されており、この回転軸５２０の先端にベルカップ５３０がベルハブ部５３４において固定されている。本例のベルカップ５３０は、直径が５０ｍｍとされ、塗装時において、２０，０００〜９０，０００ｒｐｍの回転数、周速度に換算して約５０〜２４０ｍ／ｓｅｃで回転する。本例の塗装ガン５０は、回転数調節器５１２により、この回転数がたとえば２０，０００ｒｐｍ〜９０，０００ｒｐｍの間の所望の回転数で切替可能となっている。この回転数調節器５１２が本発明に係る周速度調節器に相当する。
【００２２】
また、ベルカップ５３０の内周面５３２とベルハブ部５３４との隙間には、複数の塗料孔５３６が開設されており、回転軸５２０に挿通された塗料ノズル５５０の先端からベルハブ部５３４の裏面に供給された塗料は、これらの塗料孔５３６を通ってベルカップ５３０の内周面５３２に導かれることになる。なお、図示は省略したが、ベルカップ５３０の内周面５３２の先端には、内周面５３２に沿って液膜状に広がった塗料Ｐを微粒化するための、微細な凹凸が形成されている。また、図外の印加電圧回路は回転軸５２０に電気的に接続され、当該回転軸５２０を介してベルカップ５３０に例えば−６０ｋＶ程度の直流電圧が印加される。
【００２３】
本実施形態の回転霧化静電塗装ガン５０では、ハウジング５１０とベルカップ５３０との間にエアーガイド５４０が固定されており、このエアーガイド５４０の外表面に全周にわたってエアー誘導面５４２が形成されている。このエアーガイド５４０は、ハウジング５１０に対してＯリング等を介して挿入されるが、このときハウジング５１０にねじ込むことでハウジング５１０側に固定される。
【００２４】
ハウジング５１０とハウジングカバー５１４との間には環状のエアー通路５１６が形成され、この環状のエアー通路５１６は、エアーガイド５４０に形成された複数のエアー通路５４４に連通されている。さらにこのエアー通路５４４は、後述するエアー吹出口５４６に連通されている。
【００２５】
本実施形態のエアー吹出口５４６は、エアーガイド５４０のエアー誘導面５４２を内周面としハウジングカバー５１４の内面を外周面とする円環状のスリットで構成されている。すなわち、エアーガイド５４０をハウジング５１０にねじ込んだのち、このエアーガイド５４０の外側にハウジングカバー５１４をねじ込むことにより、当該ハウジングカバー５１４とエアーガイド５４０のエアー誘導面５４２との間にスリット状のエアー吹出口５４６を形成し、エアー通路５４４および５１６から供給されたシェーピングエアーをこのエアー吹出口５４６からベルカップ５３０に向けて環状に吹き出す。
【００２６】
本例では、このエアー吹出口５４６から吹き出されるシェーピングエアー(shaping air)ＳＡの流量は、エアーレギュレータなどで構成されるシェーピングエアー量調節器５６０によって、たとえば０ＮＬ／分、１５０ＮＬ／分、２００ＮＬ／分、２５０ＮＬ／分のように多段階（ディジタル的）または０〜２５０ＮＬ／分の間を連続的（アナログ的）に調節可能とされている。
【００２７】
以上の回転霧化式塗装ガン５０を用いて図１に示す自動車用バンパＢを塗装する工程を説明する。
【００２８】
まず塗装工程全体を概観すると、図４に示すように、自動車用バンパＢの素地表面にプライマー塗料を塗装し（プライマー塗装工程）、これを乾燥させてプライマー塗膜を形成する。プライマー塗膜は、ポリプロピレンなどのバンパ素材と上塗り塗膜の密着性を確保するための下地塗膜であり、たとえば変性ポリオレフィン系樹脂に導電性カーボンや導電性チタンを添加した塗料が採用され、４μｍ程度の膜厚で形成される。プライマー塗装は上述した回転霧化式塗装ガン５を用いて塗装することは勿論、これ以外の塗装ガンで塗装することができる。
【００２９】
なお、このプライマー塗装工程は、本発明の塗装方法に必須の工程ではなく、バンパ素材と上塗り塗膜との密着性が確保できれば、プラズマ処理など他の処理方法で代用することもできるし、上塗り塗料の性能次第ではプライマー塗膜自体を省略することもできる。
【００３０】
プライマー塗膜を形成したら、その表面に上塗りベース塗料を１２〜１５μｍの膜厚となるように塗装し（上塗りベース塗装工程）、所定のフラッシュタイムののちウェットオンウェットでクリヤ塗料を２５〜３５μｍの膜厚となるように塗装する（クリヤ塗装工程）。そして、最後に上塗りベース塗膜とクリヤ塗膜とを同時に焼き付け硬化させる（焼き付け工程）。
【００３１】
図５に本例の塗装方法を塗装ブースに展開した一例を示す。塗装ブース６内にはフロアコンベア６１が設けられて、図において左から右へ向かって塗装台車に搭載された自動車用バンパＢを搬送する。塗装ブース６内は、図の左から上塗りベース第１ステージ、上塗りベース第２ステージ、フラッシュオフ、クリヤ塗装の各工程が設定され、上述した回転霧化式塗装ガン５を把持した塗装ロボットＲＢが、上塗りベース第１ステージに左右各２基、上塗りベース第２ステージに左右各２基、クリヤ塗装に左右各２基設けられている。
【００３２】
ここで、本例では上塗りベース塗装工程を、主としてバンパの凹部Ｂ１を塗装する第１ステージ（本発明に係るステージＡに相当する。）と、主としてバンパの平坦部Ｂ３，Ｂ４を塗装する第２ステージ（本発明に係るステージＢに相当する。）とに分割して塗装する。先にバンパの凹部Ｂ１を塗装するのは、最後に平坦部Ｂ３，Ｂ４を塗装したほうが、見栄え上問題とされる平坦部Ｂ３，Ｂ４の仕上がりが良くなるからである。したがって、場合によっては凹部Ｂ１と平坦部Ｂ３，Ｂ４の塗装順序を逆にしても良い。
【００３３】
本例の上塗りベース第１ステージでは、上述した回転霧化式塗装ガン５を用いて、バンパＢに塗着するときのベース塗料の平均粒径が、ベース塗料に含まれる鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるようにベース塗料を霧化して塗装する。
【００３４】
ところで、本例に係るベース塗料中に含まれる光輝性顔料１は、図６に示すように鱗片状をなすものであり、平面視における実質面積を円２に換算したときの半径Ｒを本発明にいう平均粒径と定義する。すなわち、本発明に係る鱗片状光輝性顔料の平均粒径とは、同図に示す厚さｔではなく、主面の平均直径Ｒを意味するものとする。本例に係るベース塗料中に含まれる光輝性顔料の平均粒径Ｒは一般的には１０〜３０μｍ程度であり、厚みは０．２〜１μｍ程度である。したがって、含有する鱗片状光輝性顔料の主面の平均直径が２０μｍであるときは、塗料の塗着時の粒径を２０μｍ以下に微粒化して塗装する。
【００３５】
ここで、塗料粒子の平均粒径は、塗料の吐出量と回転霧化塗装ガン（霧化頭）の回転数および霧化頭の直径によって制御することができる。塗料の吐出量は膜厚との関係で一定の制限があることから、本例ではベルカップ５３０の回転数、厳密には周速度を制御することで、上記の微粒化を実現する。すなわち、本例の上塗りベース第１ステージでは、塗着時のベース塗料の平均粒径が鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように、ベルカップ５３０の周速度を１８０〜２４０ｍ／ｓｅｃ（直径５０ｍｍのベルカップを用いた場合は回転数７０，０００〜９０，０００ｒｐｍに相当する。）で制御しながら塗装する。
【００３６】
なお、塗着時の粒径は、レーザー光散乱方式の粒子径測定装置を用いて測定することができる。またこの測定と校正をとった画像処理計測システムを用いることもできる。後者の方法では、ガラス板にフッ素系界面活性剤を薄膜に塗布し、その板を１秒くらいの時間、被塗物表面に暴露する。このようにして捕集した塗料粒子を顕微鏡で拡大してその粒子径を測定することによって容易に測定することができる。本発明においては、このようにして測定した塗料粒子径の重量平均粒径Ｄ４３を塗料粒子の平均粒径として用いている。
【００３７】
本例によれば、アルミフレークやマイカ箔のような鱗片状光輝性顔料を含むベース塗料を塗装するにあたり、塗着時（もしくは塗着直前）の塗料粒子の平均粒径が光輝性顔料の平均粒径よりも小さくすることにより、多量もしくは高速のエアー流れを形成することなく、光輝性顔料の配向を良好にでき、もって塗膜仕上がり外観を良好にできるとともに、塗着効率を高めることができる。
【００３８】
このように、高速のエアー流れがない場合の、塗料の粒子径と光輝性顔料の配向との関係はこれまで知られていなかったが、塗料粒子径が小さく、特に光輝性顔料の平均粒径と同等もしくはそれ以下の粒子径になった場合に、顕著な効果を発揮することから、本発明者らは、塗料粒子径が小さい場合の光輝性顔料の配向には特別な作用があるとの結論に至った。
【００３９】
すなわち、塗料粒子が塗着したときの表面張力が、光輝性顔料の配向を支配する要因であるとの結論である。つまり、微粒化されて飛行途中にある塗料粒子の内部では、光輝性顔料の方向性は定まらず被塗物に対してランダムになっていると予想される。ところが、塗料粒子が塗着した場合には、既に塗着して被塗物表面を覆っている塗料と融合する際に、表面張力によって表面を平滑にする効果があるが、本例の塗装方法によれば、塗着した塗料粒子にほぼ同程度の大きさの鱗片状光輝性顔料が含まれているため、光輝性顔料は表面張力によって塗料表面と平行に引っ張られると推察される。この表面張力による配向では、塗料粒子の衝突速度を高めることで塗料粒子を被塗物表面で押し潰すのと同程度の力が作用していると考えられる。
【００４０】
これに対し、光輝性顔料の平均粒径よりも大きな平均粒径の塗料粒子で塗装した場合には、塗料粒子が表面張力で平滑になるように流動しても、その塗料粒子の内部で光輝性顔料が配向の自由度をある程度有しているため、被塗物の表面と完全には平行にならないと考えられ、これにより光輝性顔料の配向が不十分になると推察される。
【００４１】
また、塗料粒子の平均粒径が光輝性顔料の平均粒径よりもはるかに小さくなった場合には、光輝材が単独で塗着するのと同視できることから、やはり配向が良好になると考えられる。すなわち光輝性顔料が単独で被塗物に塗着する場合には、光輝性顔料は最も広い面、すなわち鱗片状光輝性顔料の主面（平面部）で被塗物に塗着することが最も安定であると考えられ、これにより鱗片の主面が被塗物と平行に配向することになり、良好なメタリック感を呈する塗膜仕上がり外観を得ることができる。
【００４２】
この様子を図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同図において、符号１が鱗片状光輝性顔料、符号３が塗料粒子、符号４が被塗物であり、同図（Ａ）はそれぞれ鱗片状光輝性顔料１を含有する２つの塗料粒子３が被塗物４に向かって飛行している状態を示す。同図（Ａ）の下側の塗料粒子３が被塗物４の表面に到着すると、同図（Ｂ）に示すように塗料粒子３が被塗物４の表面に沿ってその表面張力により平滑になろうと流動して放射状に広がる。このとき、塗料粒子３に含まれた光輝性顔料１は、塗料粒子３の粒径が自分の粒径より小さいので塗料粒子３の内部で自由度をもつことができず、光輝性顔料１の主面が被塗物４の表面に沿って動くことになる。そして、同図（Ｃ）に示すように、塗料粒子３が被塗物４の表面に広がると光輝性顔料１も被塗物４の表面に平行に配向した状態で塗料粒子３の内部に包含されることになる。このような塗着メカニズムによって、各塗料粒子３が被塗物４の表面に堆積し塗膜を形成するので、光輝性顔料１が被塗物４の表面に平行に配向した塗膜を得ることができる。
【００４３】
本例の上塗りベース第１ステージでは、上述した超微粒化塗装に加え、シェーピングエアーの供給を停止するとともに、電圧印加も停止し、さらに図１に符号５ａ，５ｂで示すように、塗装ガン５の回転軸が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面Ｐ１に平行又はほぼ平行になるように塗装ガン５の姿勢を塗装ロボットＲＢで調整しながら塗装する。
【００４４】
ここで、塗装ガン５の回転軸が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面に平行又はほぼ平行というのは、図１の符号５ａの姿勢も符号５ｂの姿勢も、またはこれらの間の姿勢も含む趣旨である。すなわち、塗装ガン５の回転軸が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面に平行又はほぼ平行というのは、換言すれば図２に示すようにベルカップ５３０の先端縁で構成される平面Ｐ２が凹部Ｂ１の開口部Ｂ１１の面Ｐ１に対して垂直又はほぼ垂直となる塗装ガン５の姿勢をいう。これは、シェーピングエアーを停止してベルカップ５３０を回転させると、塗粒は図２の矢印で示すようにベルカップ５３０の先端縁から接線方向、すなわち平面Ｐ２に平行にベルカップ５３０から飛び出すが、ベルカップ５３０を６０，０００〜９０，０００ｒｐｍで高回転させると、この回転にともなって平面Ｐ２方向に空気流（本発明では随伴流という。）が生じる。この随伴流により超微粒化された塗粒がバンパの凹部Ｂ１に向かって飛行することになり、狭隘な開口部Ｂ１１であっても塗装スケが生じることなく塗装することができる。
【００４５】
本例の上塗りベース第１ステージにおいて、−６０ｋＶの電圧印加を停止するのは、目的とする凹部Ｂ１以外への塗料の付着を極力少なくするためである。したがって、バンパＢの形状等の諸事情によっては電圧を印加した状態で塗装しても良い。
【００４６】
図４に戻り、上塗りベース第１ステージにてバンパの凹部Ｂ１を塗装したら、次の上塗りベース第２ステージにおいて凹部Ｂ１以外の平坦部Ｂ３，Ｂ４を塗装する。このとき、塗装ガン５のベルカップ５３０の周速度を、上述した第１ステージよりも小さい、たとえば５０〜１１０ｍ／ｓｅｃ（直径５０ｍｍのベルカップを用いた場合は回転数２０，０００〜４０，０００ｒｐｍに相当する。）で制御しながら第１ステージと同じベース塗料を平坦部Ｂ３，Ｂ４に塗装する。
【００４７】
また、塗装ガン５の姿勢は、図１に符号５ｃ，５ｄで示すように塗装ガン５の回転軸５２０がバンパの平坦部Ｂ３，Ｂ４に対して垂直又はほぼ垂直となるように塗装ロボットＲＢで調整する。また、シェーピングエアーを供給してベルカップ５３０から吐出するパターンを調整するとともに、電圧を印加して静電塗装を行う。
【００４８】
図４に戻り、第２ステージが終了したらフラッシュオフ工程にてベース塗膜に含まれた溶剤分を蒸発させたのち、ウェットオンウェットでクリヤ塗料を塗装する。そして、これらベース塗膜とクリヤ塗膜とを同時に焼き付ける。
【００４９】
本実施形態の塗装方法では、塗粒を鱗片状光輝性顔料と同程度まで超微粒化して塗装するとともに高回転によって生じる随伴流を利用して塗装するので、下地隠蔽性が高まり薄膜であっても良好な塗膜を得ることができるとともに、狭隘な凹部にでも塗粒を進入させることができる。したがって、狭隘な開口部Ｂ１１の凹部を有するバンパＢであっても、凹部の下地を十分に隠蔽することができる。
【００５０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の塗装方法の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】本発明の塗装方法で用いられる回転霧化式塗装ガンの一例を示す断面図である。
【図４】本発明の塗装方法の実施形態を示す工程図である。
【図５】本発明の塗装方法を適用した上塗り工程の一例を示す平面図である。
【図６】本発明の塗装方法に係る鱗片状光輝性顔料の一例を示す正面図および側面図である。
【図７】本発明の塗装方法に係る塗着メカニズムを説明するための模式図である。
【図８】塗装バンパの凹部の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…鱗片状光輝性顔料
２…円
３…塗粒
４…被塗物
５…塗装ガン
Ｂ…自動車用バンパ
Ｂ１…凹部
Ｂ２…リブ
Ｂ３…主面（平坦部）
Ｂ４…側面（平坦部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転霧化式塗装ガンにより被塗物表面に鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を霧化塗装する塗装方法であって、
前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＡと、
前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＢとを有することを特徴とする塗装方法。
【請求項２】
被塗物が平坦部の一部に凹部が形成された構造体であり、前記ステージＡにおいて前記凹部を塗装し、前記ステージＢにおいて前記平坦部を塗装することを特徴とする請求項１記載の塗装方法。
【請求項３】
前記ステージＡにおいて、前記回転霧化式塗装ガンで生じる随伴流を利用して塗装することを特徴とする請求項１又は２記載の塗装方法。
【請求項４】
前記ステージＡにおいて、前記回転霧化式塗装ガンへのシェーピングエアーの供給を停止することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗装方法。
【請求項５】
前記ステージＡにおいて、前記回転霧化式塗装ガンへの電圧印加を停止することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の塗装方法。
【請求項６】
前記ステージＡにおける前記回転霧化式塗装ガンのベルカップの周速度が１８０〜２４０ｍ／ｓｅｃ以上であり、前記ステージＢにおける前記回転霧化式塗装ガンのベルカップの周速度が５０〜１１０ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の塗装方法。
【請求項７】
前記ステージＡにおいて、前記凹部の開口面に対して前記回転霧化式塗装ガンのベルカップの回転軸を平行又はほぼ平行にした状態で塗装することを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の塗装方法。
【請求項８】
前記ステージＡの後、前記ステージＢを実施することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の塗装方法。
【請求項９】
少なくとも鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を被塗物に霧化塗装する回転霧化式塗装装置であって、
ベルカップの周速度を調節する周速度調節器と、
シェーピングエアー流量を調節するシェーピングエアー流量調節器と、
前記ベルカップへ塗料を供給する塗料供給系と、
これら周速度調節器、シェーピングエアー流量調節器及び塗料供給系を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、ステージＡにおいて前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御し、
ステージＢにおいて前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御することを特徴とする回転霧化式塗装装置。
【請求項１】
回転霧化式塗装ガンにより被塗物表面に鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を霧化塗装する塗装方法であって、
前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＡと、
前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するステージＢとを有することを特徴とする塗装方法。
【請求項２】
被塗物が平坦部の一部に凹部が形成された構造体であり、前記ステージＡにおいて前記凹部を塗装し、前記ステージＢにおいて前記平坦部を塗装することを特徴とする請求項１記載の塗装方法。
【請求項３】
前記ステージＡにおいて、前記回転霧化式塗装ガンで生じる随伴流を利用して塗装することを特徴とする請求項１又は２記載の塗装方法。
【請求項４】
前記ステージＡにおいて、前記回転霧化式塗装ガンへのシェーピングエアーの供給を停止することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗装方法。
【請求項５】
前記ステージＡにおいて、前記回転霧化式塗装ガンへの電圧印加を停止することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の塗装方法。
【請求項６】
前記ステージＡにおける前記回転霧化式塗装ガンのベルカップの周速度が１８０〜２４０ｍ／ｓｅｃ以上であり、前記ステージＢにおける前記回転霧化式塗装ガンのベルカップの周速度が５０〜１１０ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の塗装方法。
【請求項７】
前記ステージＡにおいて、前記凹部の開口面に対して前記回転霧化式塗装ガンのベルカップの回転軸を平行又はほぼ平行にした状態で塗装することを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の塗装方法。
【請求項８】
前記ステージＡの後、前記ステージＢを実施することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の塗装方法。
【請求項９】
少なくとも鱗片状光輝性顔料を含有する塗料を被塗物に霧化塗装する回転霧化式塗装装置であって、
ベルカップの周速度を調節する周速度調節器と、
シェーピングエアー流量を調節するシェーピングエアー流量調節器と、
前記ベルカップへ塗料を供給する塗料供給系と、
これら周速度調節器、シェーピングエアー流量調節器及び塗料供給系を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、ステージＡにおいて前記被塗物に塗着するときの前記塗料の平均粒径が前記鱗片状光輝性顔料の平均粒径以下となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御し、
ステージＢにおいて前記ステージＡの平均粒径より大きい平均粒径となるように前記塗料を霧化して塗装するように制御することを特徴とする回転霧化式塗装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２３７０９９（Ｐ２００７−２３７０９９Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６４３６３（Ｐ２００６−６４３６３）
【出願日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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