(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース塗料を塗装するベース塗料塗装工程と、前記ベース塗膜上にウェットオンウェットでクリヤー塗料を塗装するクリヤー塗料塗装工程との間に設けられるフラッシュオフ装置であって、
前記ベース塗料が塗装された被塗物に対して熱風を吹き付ける熱風噴出口を有する熱風循環装置を備え、
前記熱風循環装置の炉体内が被塗物の進行方向に対して複数のゾーンに区画され、
当該熱風循環装置の各ゾーンを通過する被塗物に塗装されたベース塗料の溶媒材質に応じて、前記各ゾーンの熱風噴出口からの熱風の温度を一定に維持しつつ風速を制御するフラッシュオフ装置。
【請求項２】
前記ベース塗料が溶剤系塗料であるときは、前記熱風の風速を０ｍ／秒超、１ｍ／秒以下に制御し、前記ベース塗料が水系塗料であるときは、前記熱風の風速を１０ｍ／秒以上、１４ｍ／秒以下に制御する請求項１記載のフラッシュオフ装置。
【請求項３】
前記熱風の温度が７５℃〜８５℃に制御される請求項１又は２記載のフラッシュオフ装置。
【請求項４】
前記ベース塗料塗装工程と前記熱風循環装置との間に、被塗物に対して近赤外線を照射する近赤外線照射装置が設けられ、当該近赤外線照射装置を通過する被塗物に塗装されたベース塗料の溶媒材質に応じて、近赤外線の照射量を制御する請求項１〜３の何れかに記載のフラッシュオフ装置。
【請求項５】
前記熱風循環装置と前記クリヤー塗料塗装工程との間に、被塗物に対して冷却風を吹き付ける冷却装置が設けられている請求項１〜４の何れかに記載のフラッシュオフ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベース塗料とその上に施すクリヤー塗料とのウェットオンウェット塗装系において、ベース塗料の仮乾燥装置として用いるフラッシュオフ装置に関し、特に水系ベース塗料仕様と溶剤系ベース塗料仕様とが混在する塗装ラインに適用して好ましいフラッシュオフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベース塗料とクリヤー塗料とをウェットオンウェットで塗装したのち焼き付けることで、深み感のある上塗り塗膜を形成する、いわゆる２コート１ベーク塗装系は、自動車ボディの塗装系で広く採用されている。一方、自動車ボディの塗装系において、塗膜を構成する樹脂成分の溶媒により分類すると、シンナーなどの有機材料を溶媒とする溶剤系塗料と、水を溶媒とする水系塗料とが採用されている。
【０００３】
上述した２コート１ベークの塗装系においても、ベース塗料として溶剤系塗料と水系塗料とが採用されているが、ベース塗料を塗布してからクリヤー塗料を塗布するまでの間に必要とされる溶媒の蒸発量（換言すれば、塗布されたウェット状態のベース塗膜の塗着固形分（重量％））が所定の範囲値にならないと、クリヤー塗料を塗布して焼き付けた後に塗装不具合が発生する。たとえば、溶媒の蒸発量が少ないと、焼き付けた際に溶媒がクリヤー塗膜を通過して蒸発するワキ不具合が生じたり、クリヤー塗料と馴染み過ぎて鮮映性等の塗膜品質が低下したりする。逆に、溶剤の蒸発量が多すぎるとベース塗膜が乾きすぎるので塗装肌が荒れたりする。
【０００４】
このように、ベース塗料を塗布してからクリヤー塗料を塗布するまでの工程は塗装品質上重要な管理項目であるが、溶剤系塗料と水系塗料とでは溶媒の蒸発特性が大きく異なる。
【０００５】
このため、これらの塗装仕様が混在するラインでは、フラッシュオフ工程に設けられた遠赤外線ランプによる仮乾燥において、水系塗料が塗布された被塗物に対しては遠赤外線ランプのＯＮ状態を維持する一方で、溶剤系塗料が塗布された被塗物に対しては遠赤外線ランプの前面を遮蔽板で覆うことで、溶媒の蒸発を制御することが提案されている（たとえば、特許第２６７０８６０号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許掲載公報に開示されたような遮蔽板を移動する手法では、溶剤系塗料の仕様車と水系塗料の仕様車とを切り替える際に、遮蔽板を所定位置に移動したり原位置に戻したりする時間が必要となるので、コンベアスピードが速い場合には間に合わなかったり、あるいは間に合わせるために切り替え時間分だけボディーを空にする必要が生じ、生産性が低下するといった問題がある。実際、車両ボディの塗装ラインは１分／台前後のスピードで生産されているため、遮蔽板の切り替えには実質的に数秒の時間しか当てることができず、同公報に示されるような大型の遮蔽板を移動することは非現実的であった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、生産性を低下させることなく溶剤系塗料と水系塗料の混在ラインに対応できるフラッシュオフ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明によれば、ベース塗料を塗装するベース塗料塗装工程と、前記ベース塗膜上にウェットオンウェットでクリヤー塗料を塗装するクリヤー塗料塗装工程との間に設けられるフラッシュオフ装置であって、前記ベース塗料が塗装された被塗物に対して熱風を吹き付ける熱風噴出口を有する熱風循環装置を備え、前記熱風循環装置の炉体内が被塗物の進行方向に対して複数のゾーンに区画され、当該熱風循環装置の各ゾーンを通過する被塗物に塗装されたベース塗料の溶媒材質に応じて、前記各ゾーンの熱風噴出口からの熱風の温度を一定に維持しつつ風速を制御するフラッシュオフ装置が提供される。
【０００９】
本発明のフラッシュオフ装置では、被塗物に塗装されたベース塗膜に熱風を吹き付けて仮乾燥を行うが、この仮乾燥を行うベース塗料が溶剤系塗料か水系塗料かによって熱風の風速を制御する。具体的には、溶剤系塗料の場合は、０ｍ／秒超、１ｍ／秒以下程度に風速を低くし、水系塗料の場合は、１０ｍ／秒以上、１４ｍ／秒以下程度に風速を高くする。
【００１０】
この場合、熱風の温度は一定とし、溶剤系塗料であっても水系塗料であっても、７５℃〜８５℃を維持する。
【００１１】
これにより、溶媒の蒸発速度が速い溶剤系塗料に対しても、溶媒の蒸発速度が遅い水系塗料に対しても、クリヤー塗料の塗装直前における塗着固形分を７０％〜９０％の適切な範囲に仮乾燥することができる。また、本発明では、熱風の風速を変えるだけで熱風の温度は変えないので、溶剤系塗料から水系塗料へ切り替える際においても瞬時に水系塗料に適した条件に復帰させることができる。
【００１２】
（２）上記発明において、熱風循環装置内に複数の被塗物が入る場合には、熱風循環装置の炉体内を被塗物の進行方向に対して複数のゾーンに区画し、各ゾーンを通過する被塗物に塗装されたベース塗料の溶媒材質に応じて、各ゾーンの熱風噴出口からの熱風の風速を制御することが好ましい。
【００１３】
こうすることで、炉体内を同時に通過する被塗物の塗料系が異なる場合でも、各被塗物の塗料系に応じて塗着固形分を適切な範囲に入れることができる。
【００１４】
（３）上記発明においては特に限定されないが、前記ベース塗料塗装工程と前記熱風循環装置との間に、被塗物に対して近赤外線を照射する近赤外線照射装置を設け、当該近赤外線照射装置を通過する被塗物に塗装されたベース塗料の溶媒材質に応じて、近赤外線の照射量を制御することがより好ましい。
【００１５】
この近赤外線照射装置も上述した熱風循環装置と同様にウェット塗膜を仮乾燥させるものであり、具体的には溶剤系塗料の場合は近赤外線装置をＯＦＦし、水系塗料の場合はＯＮする。
【００１６】
中赤外線や遠赤外線に比べて、近赤外線は加熱効率が高く、しかも昇温速度が速いので、溶剤系塗料から水系塗料へ切り替える際においても、瞬時に水系塗料に適した条件に復帰させることができる。
【００１７】
（４）上記発明においては特に限定されないが、前記熱風循環装置と前記クリヤー塗料塗装工程との間に、被塗物に対して冷却風を吹き付ける冷却装置を設けることもできる。
【００１８】
クリヤー塗料を塗装する際の被塗物温度は３０℃以下であることが望ましいとされるので、熱風循環装置を通過して昇温された被塗物を当該冷却装置で３０℃以下まで冷却することができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１〜６記載の発明によれば、溶剤系塗料に対しても水系塗料に対しても塗着固形分が適切な範囲に入るように仮乾燥することができるので、溶剤系塗料と水系塗料との混在ラインにも適用することができる。また、熱風の温度は変更しないので、切り替え時の復帰時間がきわめて短く、被塗物を空にすることがなくなって生産性が向上する。
【００２０】
これに加えて、請求項５記載の発明によれば、溶剤系塗料から水系塗料へ切り替える際においても、瞬時に水系塗料に適した条件に復帰させることができるので、被塗物を空にすることがなくなって生産性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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、本発明のフラッシュオフ装置のレイアウトを示す平面図、図２は熱風循環装置の実施形態を示す断面図である。
【００２２】
なお、図１は本発明のフラッシュオフ装置を上塗り塗装に適用した例を示したもので、以下、水系ベース塗料とクリヤー塗料とをウェットオンウェットで塗装する上塗り塗装系を車体の内外板に施す実施形態により本発明を説明する。
【００２３】
被塗物である車体Ｂは、図中において左から右へフロアコンベアＣにより定速度で搬送され、その後上塗り乾燥炉に搬送されるが、同図には、この上塗り工程のうち、溶剤系塗料又は水系塗料のベース塗料を塗装するベース塗料塗装工程１の最終段と、本実施形態に係るフラッシュオフ工程２と、クリヤー塗料を塗装するクリヤー塗装工程３の最先段とを示す。
【００２４】
ベース塗料塗装工程１は、室内の空気が一定の流れで制御された塗装ブース内に設けられ、この工程で車体の内外板に溶剤系ベース塗料又は水系ベース塗料が塗装される。これら溶剤系ベース塗料を塗装する車体と水系ベース塗料を塗装する車体は、生産計画に基づいた順序で搬送され、２種類のベース塗料仕様車が混在することになる。こうした溶剤系ベース塗料と水系ベース塗料との混在生産は、たとえば少量色への対応や不具合時の緊急避難策として他方の塗料を用いる場合、あるいは塗料の切り替え時において生じるが、本発明は混在生産の原因には何ら限定されず、少なくとも溶剤系塗料と水系塗料とが混在したラインであれば良い。なお、本例の車体Ｂはコンベア速度４〜５ｍ／分で移動する。
【００２５】
ベース塗料塗装工程１の次段には、フラッシュオフ工程２が設けられ、ここに本発明に係る近赤外線照射装置２１と熱風循環装置２２と冷却装置２３とが設けられている。
【００２６】
本例の近赤外線照射装置２１は、図２に示すようなトンネル形状の炉体内の両側壁に複数の近赤外線ランプ２１１が配置されてなり、当該近赤外線照射装置２１内を通過する車体Ｂが水系ベース塗料の塗装仕様車であるときは、主として車体Ｂの外板に対して近赤外線を照射することで仮乾燥させる。これに対して、当該近赤外線照射装置２１内を通過する車体Ｂが溶剤系ベース塗料の塗装仕様車であるときは、近赤外線ランプをＯＦＦするか、ＯＮしたままで遮蔽する。溶剤系ベース塗料は水系ベース塗料に比べて蒸発速度が速いので、近赤外線ランプにより強制的に仮乾燥させず、自然乾燥させる。
【００２７】
なお、近赤外線は、中赤外線や遠赤外線に比べて加熱効率が高く、しかも昇温速度が速いので、当該近赤外線照射装置２１を通過する車体Ｂが溶剤系塗料仕様車から水系塗料仕様車へ切り替わる場合においても、瞬時に水系塗料に適した条件に復帰させることができる。
【００２８】
次段の熱風循環装置２２は、図２に示すように、トンネル形状の炉体として形成され、炉体内の両側壁に給気ダクト２２１が設けられ、この給気ダクト２２１に車両Ｂの左右側面の外板に向かって熱風を吹き付ける熱風吹出口２２２が炉体の長手方向に沿って複数設けられている。そして、給気ファン２２３によって吸い込んだ空気は、加熱器２２４で所定温度に加熱されたのち、当該給気ダクト２２１に供給され、熱風吹出口２２２から車体Ｂに向かって吹き付けられる。また、炉体内の空気を排気するための排気ダクト２２５が炉体の左右側壁の上部に設けられており、当該排気ダクト２２５に形成された排気用開口から排気ファン２２６により吸い込まれた炉体内の空気（熱風）は系外へ排気される。
【００２９】
本例の熱風循環装置２２の給気ファン２２３は、給気風量を変更可能な、たとえばインバータ制御によるファンにより構成されており、当該熱風循環装置２２内を通過する車体Ｂが水系ベース塗料仕様車であるときは、熱風吹出口２２２の風速が１２ｍ／秒となるように制御する一方で、当該熱風循環装置２２内を通過する車体Ｂが溶剤系ベース塗料仕様車であるときは、熱風吹出口２２２の風速が１ｍ／秒以下の微風となるように制御する。ただし、加熱器２２４による熱風の温度は８０℃前後の一定とし、風速のみを切り替える。
【００３０】
ちなみに、本例の熱風循環装置２２内には２台分の車体Ｂが搬送されるので、この熱風循環装置２２内を車体Ｂの搬送方向に２つのゾーン２２ａ．２２ｂに区画し、各ゾーン２２ａ，２２ｂのそれぞれに給気ファン２２３と加熱器２２４とを設け、ゾーン毎に風速制御ができるように構成されている。
【００３１】
熱風循環装置２２の次段には、図２に示す炉体と同様の炉体を有する冷却装置２３が設けられている。この冷却装置２３は熱風循環装置２２を通過して昇温された車体Ｂの温度を３０℃以下まで冷却する。このため、給気ファン２３１とこの給気ファン２３１で吸い込んだ空気を冷却するための冷却器２３２が設けられ、炉体内を通過する車体Ｂに冷風を吹き付ける。なお、本発明のフラッシュオフ装置では、冷却装置２３は必須のものではなく、クリヤー塗料を塗装する直前の車体Ｂの温度が３０℃以下に自然冷却される場合などにおいては冷却装置２３を省略しても良い。
【００３２】
本例のフラッシュオフ工程２は、上述した近赤外線照射装置２１と熱風循環装置２２と冷却装置２３とで構成されているが、冷却装置２３の次段にはクリヤー塗料塗装工程３である塗装ブースが設けられている。
【００３３】
次に作用を説明する。
まず、近赤外線照射装置２１内に、図３に示すように水系塗料仕様車Ｂ１、溶剤系塗料仕様車Ｂ２、水系塗料仕様車Ｂ３という順序で車体が搬送される場合を例に挙げて本例の近赤外線照射装置２１の制御手順を説明する。
【００３４】
すなわち、最初の水系塗料仕様車Ｂ１が通過する際は近赤外線ランプ２１１をＯＮにし、この車体Ｂ１が通過し終わったら、次の溶剤系塗料仕様車Ｂ２が通過し終わるまで近赤外線ランプ２１１をＯＦＦし、さらに次の水系塗料仕様車Ｂ３が通過し始めたら近赤外線ランプ２１１をＯＮにする。
【００３５】
これにより、水系塗料仕様車Ｂ１，Ｂ３に対しては近赤外線が照射され、車体の温度が適切な値まで上昇し、その結果、蒸発速度の遅い水系塗料の仮乾燥が行われる。これに対して、溶剤系塗料仕様車Ｂ２に対しては近赤外線は照射されないので、当該車体の温度は上昇することなくそのまま維持されることになる。
【００３６】
そして、同図に示すように、溶剤系塗料仕様車Ｂ２が通過し終わって次の水系塗料仕様車Ｂ３が通過し始める際の当該水系塗料仕様車Ｂ３の車体温度は、中・遠赤外線照射に比べて短時間で上昇するので、この水系塗料仕様車Ｂ３のスペースを空にしなくても水系塗料の仮乾燥を好適に行うことができる。
【００３７】
次に、熱風循環装置２２内に、図４に示すように水系塗料仕様車Ｂ４、溶剤系塗料仕様車Ｂ５、溶剤系塗料仕様車Ｂ６、水系塗料仕様車Ｂ７、水系塗料仕様車Ｂ８という順序で車体が搬送される場合を例に挙げて本例の熱風循環装置２２の制御手順を説明する。
【００３８】
まず最初の水系塗料仕様車Ｂ４が通過する際は、給気ファン２２３による熱風の吹出口の風速を１２ｍ／秒に設定し、水系塗料の仮乾燥を行うが、次の溶剤系塗料仕様車Ｂ５が熱風循環装置２２内を通過し始めたら給気ファン２２３による熱風の吹出口の風速を１ｍ／秒以下の微風に変更する。次の車体Ｂも溶剤系塗料仕様車Ｂ６であるので、この溶剤系塗料仕様車Ｂ６が通過し終わるまで熱風吹出口の風速を１ｍ／秒以下の微風とする。そして、次の水系塗料仕様車Ｂ７が通過し始めたら給気ファン２２３による熱風吹出口の風速を１２ｍ／秒に復帰させ、次の水系塗料仕様車Ｂ８に対しても同じ風速を維持する。
【００３９】
これにより、水系塗料仕様車Ｂ４，Ｂ７，Ｂ８に対しては吹出口温度が８０℃の熱風が１２ｍ／秒の強風状態で吹き付けられるので、蒸発速度の遅い水系塗料の仮乾燥が好適に行われる。これに対して、溶剤系塗料仕様車Ｂ５，Ｂ６に対しては、吹出口温度が８０℃の熱風が１ｍ／秒以下の微風状態で吹き付けられるので、溶剤系塗料の蒸発は適度に抑制され、塗着固形分が適切な範囲に入ることとなる。
【００４０】
特に、水系塗料仕様車Ｂ４から溶剤系塗料仕様車Ｂ５へ切り替わっても、熱風の温度はそのまま維持され、風速のみが微風となるので、図４に二点鎖線で示す熱風の吹き出しをＯＮ／ＯＦＦ制御する場合のように、吹出口温度が低下することがなく、しかも溶剤系塗料仕様車Ｂ６から水系塗料仕様車Ｂ７へ切り替わったときの当該水系塗料仕様車Ｂ７やＢ８に対して、８０℃の熱風を瞬時に吹き付けることができる。その結果、車体を空にして昇温を待機しなくても良く、生産性の低下を防止することができる。
【００４１】
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】
【図１】本発明に係るフラッシュオフ装置の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明に係る熱風循環装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る近赤外線照射装置における近赤外線ランプのＯＮ／ＯＦＦ制御および車体温度と溶媒種類との関係を示す図である。
【図４】本発明に係る熱風循環装置における吹出口温度および吹出口風速と溶媒種類との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…ベース塗料塗装工程
２…フラッシュオフ工程
２１…近赤外線照射装置
２２…熱風循環装置
２３…冷却装置
３…クリヤー塗料塗装工程
【図１】
0003885589.tif 000002
【図２】
0003885589.tif 000003
【図３】
0003885589.tif 000004
【図４】
0003885589.tif 000005