JPH01194972A - 塗料の焼付乾燥方法および装置 - 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］ 本発明は塗料の焼付乾燥方法および装置に関し、−層詳
細には、導電性の材料により形成されるワークに塗布さ
れた塗料を乾燥する際に、誘導コイルの作用下に誘導電
流を介して前記ワーク自体を加熱する一方、前記誘導コ
イルの外方からワークに対し気体、例えば、空気を供給
して当該誘導コイルを冷却すると共に、前記誘導コイル
により加温された前記気体を塗装面に吹き付け、これに
よって前記塗料を効率よく乾燥させることが出来、しか
も構成が簡素化して装置全体を低廉に製造することを可
能とした塗料の焼付乾燥方法および装置に関する。

［発明の背景］ 従来から、例えば、自動車車体のように、風雨および直
射日光等に曝されるワークを保護するだめに、当該ワー
クに対して強度の大きい耐久性塗膜が得られる焼付仕上
げ塗装が広汎に採用されている。前記焼付仕上げ塗装は
ワークに塗布された塗料を加熱してシンナー等の溶剤の
揮発を早め、前記塗料に混合される結合剤の反応を促進
することによって塗料を硬化させるものである。この場
合、前記ワークに塗布された塗料を加熱する方法として
は、前記ワークを乾燥炉内に配設し、当該ワークに対し
特殊な熱風発生装置からの熱風を吹き付けて加熱乾燥さ
せる方法が一般的に採用されている（特開昭第５５−１
１９４６６号参照）。

然しなから、前記の乾燥方法では、一定の温度に保持さ
れた乾燥炉にワークを搬入し且つ前記ワークの塗装表面
に熱風を吹き付けるようにしているため、塗料は塗装表
面から順次膜状に硬化していくことになる。このように
、塗料が塗装表面から膜状に硬化すると、この硬化した
層により塗装表面からさらに内部に存在する塗料中のシ
ンナー等の溶剤が封じ込められその揮発作用が阻害され
る虞がある。この場合、ワークに塗布された塗料の乾燥
に相当な時間が費やされるばかりか、前記溶剤が塗料中
に残留して塗料が硬化することによりワークに塗布され
た塗料に小さな凹部、すなわち、ピンホールが発生し、
結局、当該塗装面から錆等が発生し、しかも外観的に美
観が損なわれるという欠点が指摘されている。

さらに、前記乾燥方法では、塗装表面に熱風を吹き付け
るものであるため熱損失が多く、従って、塗料の乾燥が
効率よく営まれないという不都合を露呈している。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、導電性の材料により形成されるワークに塗布さ
れた塗料を乾燥する際に、先ず、前記ワークに複数の誘
導コイルを接近させ、次いで、前記誘導コイルに高周波
電流を供給しワークに渦電流を誘起して前記ワーク自体
を加熱する一方、誘導コイルの外方からワークに対し気
体を送給し、これによって前記誘導コイルを冷却すると
共に当該誘導コイルにより熱交換された結果生じた加温
気体を介して前記ワークに塗布された塗料を効率よく乾
燥させることが出来、しかも気体を加温するための特別
な熱源等を不要にして装置全体の製造コストを低廉に抑
えることを可能とする塗料の焼付乾燥方法および装置を
提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は導電性の材料に
より形成されるワークに塗料を塗布した後、前記ワーク
に対して誘導コイルを接近させた状態に保持し、次いで
、前記誘導コイルに電流を供給しワークに渦電流を誘起
して当該ワーク自体を誘導電流により加熱すると共に、
前記誘導コイルの外方から前記ワークに対し気体を導出
することにより前記気体を介して誘導コイルを冷却し、
さらに前記誘導コイルにより加温された当該気体をワー
クに塗布された塗料の表面に吹き付けて焼付乾燥するこ
とを特徴とする。

また、本発明は誘導コイル近傍の気体の温度を検出し、
次いで、前記検出された温度に応じてワークに対し供給
する気体の流量を調整することにより、前記ワークの塗
料表面に対し所定の温度に加温された気体を吹き付ける
ことを特徴とする。

また、本発明は導電性の材料により形成されるワークに
塗布された塗料を乾燥するための装置であって、ワーク
を囲繞するように配設された複数の塗料乾燥機構と送風
手段とを有し、前記塗料乾燥機構はワーク側の一端を開
放し前記ワークに対して進退自在な複数の筐体と、前記
筐体の内部に配設された誘導コイルとからなり、前記送
風手段から送給される気体を筐体内部の前記誘導コイル
を介してワークの塗装面に吹き付けるよう構成すること
を特徴とする。

また、本発明は筐体の一端側に送風手段の気体吐出口を
開口させ、筐体内部他端側に配設されている誘導コイル
の間隙を通過させてワークの塗装面に気体を吹き付ける
よう構成することを特徴とする。

さらに、本発明は筐体が駆動源に連結し、送風手段は前
記駆動源によって進退動作する筐体に取着されたベロー
ズ状の管体を含むことを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る塗料の焼付乾燥方法および装置につ
いて好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

第１図並びに第２図において、参照符号１０は本発明に
係る塗料の乾燥方法を実施するための乾燥装置を示す。

この場合、乾燥装置１０は乾燥炉１２内に配設されて当
該乾燥炉１２に搬送手段１４を介して搬送される自動車
の車体１６に塗布された塗料を焼付乾燥するものである
。

前記乾燥装置１０は車体１６に吹き付ける気体、例えば
、空気を供給する第１の送風手段１８並びに第２の送風
手段２０と、複数の塗料乾燥機構２２．２４．２６およ
び２８とを含む。その際、第１送風手段１８および第２
送風手段２０は夫々複数本の管体２７および２９を介し
て塗料乾燥機構２２．２４．２６および２８に接続され
る。

次に、前記塗料乾燥機構２２．２４．２６および２８の
中、例えば、塗料乾燥機構２４について以下詳細に説明
する。

すなわち、第２図に示すように、前記塗料乾燥機構２４
は車体１６の両側部に配設される第１の送風チャンバ３
０並びに第２の送風チャンバ３２と、前記車体１６の上
方に配設され板体３３に保持される第３の送風チャンバ
３４ａ、３４ｂとを含む。前記板体３３は図示しない駆
動源により矢印ＡおよびＢ方向に変位可能であり、一方
、前記第１および第２送風チヤンバ３０．３２は、図示
しない駆動源の駆動作用下に互いに接近、離間する方向
に変位可能に構成される。この場合、前記第１送風チヤ
ンバ３０と一方の第３送風チヤンバ３４ａは管体２７を
介して第１送風手段１８と連通ずると共に、第２送風チ
ヤンバ３２と他方の第３送風チヤンバ３４ｂは管体２９
を介して第２送風手段２０と連通している。

前記第１送風チヤンバ３０の側面部には複数のシリンダ
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅおよび４０ｆ
が取着される。前記シリンダ４０ａ乃至４０ｆのシリン
ダロッド４２ａ乃至４２ｆは前記第１送風チヤンバ３０
に画成される図示しない孔部を貫通して車体１６側に指
向して延在し、夫々のシリンダロッド４２ａ乃至４２ｆ
の先端部にはコイル保持用筐体４４ａ乃至４４ｆが取着
される。

前記筐体４４ａ乃至４４ｆ内には室４６ａ乃至４６ｆが
画成されると共に、前記室４６ａ乃至４６ｆは夫々の筐
体４４ａ乃至４４ｆの一端側から外方に開放される。筐
体４４ａ乃至４４ｆの他端側にはシリンダロッド４２ａ
乃至４２ｆの先端部が固着されており、夫々のシリンダ
ロッド４２ａ乃至４２ｆの両側に第１送風チヤンバ３０
と夫々の室４６ａ乃至４６ｆに連通する管体４８．５０
が嵌合する。この場合、前記管体４８．５０は前記シリ
ンダ４０ａ乃至４０ｆの駆動作用下に変位する筐体４４
ａ乃至４４ｆに対応して伸縮するようベローズ状に形成
される。さらに、室４６ａ乃至４６ｆに筐体４４ａ乃至
４４ｆの開放する一端側に近接して誘導コイル５２が配
設されると共に、夫々の誘導コイル５２の近傍には温度
センサ５４が設けられる。

一方、第２送風チヤンバ３２には前記第１送風チヤンバ
３０と同様にシリンダ５６ａ乃至５６ｆが取着され、当
該シリンダ５６ａ乃至５６ｆのシリンダロッド５８ａ乃
至５８ｆの先端部にはコイル保持用筐体６０ａ乃至６０
ｆが係合する。前記筐体６０ａ乃至６０ｆには、前述し
た筐体４４ａ乃至４４ｆと同様に第２送風チヤンバ３２
に連通ずるベローズ状の管体６２．６４の端部を夫々嵌
合すると共に、誘導コイル６６を装着する。なお、筐体
６０ａ乃至６０ｆ内には温度センサ６８を配設しておく
。

また、前記第１送風チヤンバ３０と第２送風チヤンバ３
２に横架される板体３３にはシリンダ７０ａ乃至７０ｄ
が装着される。前記シリンダ７０ａ１７０ｂ並びに７０
ｃ、７０ｄのシリンダロッド７２ａ１７２ｂ並びに７２
ｃ、７２ｄは板体３３に保持されている第３送風チヤン
バ３４ａ、３４ｂの図示しない孔部を貫通して車体１６
に指向して延在する。当該シリンダロッド７２ａ乃至？
２ｄの先端部には夫々コイル保持用筐体７４ａ乃至７４
ｄが取着される。

筐体７４ａ乃至７４ｄには夫々ベローズ状管体７６．７
８の端部を嵌合し、前記筐体７４ａ乃至７４ｄ内に誘導
コイル８０と温度センサ８２を収容する。

前記板体３３の略中央部には排気チャンバ８４が取着さ
れ、この排気チャンバ８４には外部に連通ずる排気用の
管体８６が係合している。

前記塗料乾燥機構２４は基本的には以上のように構成さ
れ、この場合、他の塗料乾燥機構２２．２６および２８
も前述した塗料乾燥機構２４と略同様に構成されている
。従って、塗料乾燥機構２２．２６および２８について
は前記塗料乾燥機構２４と同一の構成要素に同一の参照
符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、前記塗
料乾燥機構２２．２４．２６および２８を構成する夫々
の筐体並びに誘導コイルの数は塗装面の大きさに対応し
て増減可能なことは謂うまでもない。

次いで、第１および第２送風手段１８．２０の気体流量
制御系について第３図を参照して以下に説明する。

すなわち、第１送風手段１８は実質的に空気供給源９０
を含み、前記空気供給源９０には管体２７を介して複数
の流量制御弁９２が接続される。夫々の流１制御弁９２
には管体４８．５０並びに７６．７８の一端が連結され
ており、前記管体４８．５０並びに７６．７８の他端は
筐体４４ａ乃至４４ｆ並びに筐体７４ａ、７４ｂに連通
ずる。そして、前記筐体４４ａ乃至４４ｆ並びに筐体７
４ａ、７４ｂに配設されている温度センサ５４．８２は
コントローラ９４に温度データを送給すると共に、この
コントローラ９４は前記温度データに応じて夫々の流量
制御弁９２を制御する。これによって、筐体４４ａ乃至
４４ｆ並びに筐体７４ａ、７４ｂから車体１６に吹き付
けられる空気の温度を調整する。

なお、空気供給源９０に単一の流量制御弁９２を接続し
、前記流量制御弁９２に複数の管体２７を介して第１お
よび第３送風チヤンバ３０．３４ａを一体的に連通ずる
ことも可能である。この場合、例えば、筐体４４Ｃ内の
温度センサ５４から得られる温度データに基づき流量制
御弁９２を制御して筐体４４ａ乃至４４ｆ、７４ａおよ
び７４ｂに供給する空気の流量を同時に調整すればよい
。

また、第２送風手段２０の流量制御系は前述した第１送
風手段１８と同様であり、その詳細な説明は省略する。

本発明に係る塗料の焼付乾燥方法を実施するための装置
は基本的には以上のように構成されるものであり、次に
その作用並びに効果について説明する。

先ず、塗装を施された車体１６が搬送手段１４により乾
燥炉１２内に壜送される。その際、前記乾燥炉１２内に
配設される乾燥装置１０を構成する夫々の塗料乾燥機構
２２．２４．２６および２８の板体３３を矢印Ａ方向に
変位させた状態にしておく。この場合、前記塗料乾燥機
構２２．２４．２６および２８の第１送風チヤンバ３０
と第２送風チヤンバ３２とを互いに離間する方向に変位
させておくことは謂うまでもない。

そこで、第１送風チヤンバ３０と第２送風チヤンバ３２
とを互いに接近する方向に変位させた後、板体３３を矢
印Ｂ方向に変位させる。これによって、車体１６は第１
送風チヤンバ３０、第２送風チヤンバ３２および第３送
風チャンバ３４ａ、３４ｂによって囲繞されることにな
る。次いで、塗料乾燥機構２２．２４．２６および２８
を構成するシリンダ４０ａ乃至４０ｆ１シリンダ５６ａ
乃至５６ｆおよびシリンダ７０ａ乃至７０ｄを駆動して
誘導コイル５２．６６および８０を車体１６に接近させ
る。

すなわち、前記塗料乾燥機構２２．２４．２６および２
８の中、例えば、塗料乾燥機構２４について説明すると
、これを構成する第１送風チヤンバ３０に取着されるシ
リンダ４０ａ乃至４０ｆの駆動作用下にシリンダロッド
４２ａ乃至４２ｆを車体１６の一側面部に近接変位させ
る。この変位作用下にシリンダロッド４２ａ乃至４２ｆ
に係着されている筐体４４ａ乃至４４ｆの室４６ａ乃至
４６ｆに配設される誘導コイル５２が前記車体１６の一
側面部に接近するに至る。同様にして、第２送風チヤン
バ３２に取着されるシリンダ５６ａ乃至５６ｆの駆動作
用下に筐体６０ａ乃至６０ｆが車体１６に指向して変位
し、これに装着されている誘導コイル６６が前記車体１
６の他側面部に接近する。さらに、シリンダ７０ａ乃至
７０ｄの駆動作用下に筐体７４ａ乃至７４ｄを介して誘
導コイル８０が車体１６の上面部に接近する。

この場合、前記筐体４４ａ乃至４４　ｆ　、　６０　ａ
乃至６０ｆおよび７４ａ乃至７４ｄには夫々管体４８．
５０．６２．６４および７６．７８が係着しているが、
これらの管体４８．５０．６２．６４および７６．７８
は、前述したように、ベローズ状に形成されているため
、前記筐体４４ａ乃至４４ｆ、６０ａ乃至６０「および
７４ａ乃至７４ｄの変位に対応して伸縮自在である。

従って、前記管体４８．５０．６２．６４および７６．
７８が誘導コイル５２．６６および８０の変位動作を妨
害することはない。

なお、他の塗料乾燥機構２２．２６．２８は前記塗料乾
燥機構２４と同様の作用により車体１６に誘導コイル５
２．６６および８０を接近させるものであり、従って、
その詳細な説明は省略する。

前記の状態で夫々の誘導コイル５２．６６および８０に
高周波電流を供給する。この電流は前記誘導コイル５２
．６６および８０が接近する車体１６自体に渦電流を誘
起し、当該渦電流により車体１６が加熱され、この車体
１６に塗布される塗料が乾燥されることになる。この場
合、前記車体１６の加熱温度は誘導コイル５２．６６お
よび８０に供給する高周波電流の大きさをコントロール
することにより調整されることは勿論である。なお、こ
の乾燥に際しては、渦電流は車体１６の表面を加熱する
ことになり、従って、塗料は前記車体１６の表面に接す
る部分から乾燥されていくことになる。

さらに、前記の作用と同時に第１および第２送風手段１
８．２０を駆動して誘導コイル５２．６６．８０並びに
車体１６の両側面部および上面部に夫々空気を供給する
。

すなわち、第３図に示すように、第１送風手段１８を構
成する空気供給源９０から流量制御弁９２に対し圧縮空
気が供給されると、この圧縮空気は夫々の流量制御弁９
２の作用下に所定の圧力に調整された後、筐体４４ａ乃
至４４ｆ、７４ａおよび７４ｂに導入される。その際、
例えば、筐体４４ａ乃至４４ｆにおいて室４６ａ乃至４
６ｆの開放する一端側に配設されている誘導コイル５２
自体は、前述したように、高周波電流が供給されて相当
な温度に昇温しでいる。このため、室４６ａ乃至４６ｆ
に供給された空気は前記誘導コイル５２を冷却すると共
に、夫々の誘導コイル５２により加温されて車体１６の
一側面部に吹き付けられる。

この場合、夫々の筐体４４ａ乃至４４ｆには温度センサ
５４が配設されており、この温度センサ５４が前記室４
６ａ乃至４６ｆを通過する空気の温度を検出し、コント
ローラ９４にその温度データを送給する。コントローラ
９４は前記温度データに応じて流ｍ制御弁９２を制御し
、夫々の筐体４４ａ乃至４４ｆに供給される空気の流量
を増減する。これによって、車体１６の一側面部に吹き
付けられる空気を常時所定の温度に調整することが出来
る。

一方、筐体７４ａ、７４ｂ内に供給された空気は夫々の
筐体７４ａ、７４ｂに装着されている誘導コイル８０を
冷却した後、所定の温度に加温されて車体１６の上面部
一方に吹き付けられる。これによって、車体１６の上面
部が一層乾燥されることは謂うまでもない。

なお、第２送風手段２０は、前述した第１送風手段１８
と同様に駆動され、夫々の筐体６０ａ乃至６０ｆおよび
７４ｃ、７４ｄ内に供給された空気は誘導コイル６６．
８０を冷却した後、車体１６の他側面部並びに上面部他
方に吹き付けられる。

そこで、車体１６の両側面部並びに上面部に吹き付けら
れる空気が夫々所定の温度に調整されるため、特に、前
記車体１６の全塗装面を均一に乾燥することが可能とな
る。

このように、前記車体１６に対して吹き付けられた空気
はこの車体１６の塗装面に沿って夫々矢印方向に層流状
態で流動し、当該車体１６の上方に位置する排気チャン
バ８４から管体８６を介して外部へと排出される。

この場合、本実施態様によれば、車体１６に塗布される
塗料を効率的に乾燥することが出来ると共に、当該乾燥
装置１０を経済的に製造することが可能となる。

すなわち、前述したように、誘導コイル５２．６６およ
び８０を介して車体１６に渦電流を誘起し、この車体１
６自体を加熱することにより前記車体１６に塗布された
塗料を乾燥している。このため、従来のように、塗装表
面に熱風を吹き付けるものに比べ熱損失が少なく、車体
１６に塗布された塗料を効率的に乾燥することが出来る
。また、車体１６の表面自体を加熱するため、この車体
１６の塗料が塗装表面から硬化することがなく、従って
、溶剤が塗料内に残留してピンホール等を発生すること
を阻止し得るという効果が挙げられる。

しかも、第１および第２送風手段１８．２０の作用下に
車体１６の塗装表面に空気を吹き付けることにより前記
車体１６の加熱によって揮発した溶剤が塗料内に残留す
ることを阻止し、前記溶剤の揮発を一層促進することが
出来、塗装表面の平滑さをさらに向上することが可能と
なる。

その際、第１および第２送風手段１８．２０の作用下に
筐体４４ａ乃至４４ｆ、６０ａ乃至６０ｆおよび７４ａ
乃至７４ｄ内に供給される空気は相当な温度に加熱され
ている誘導コイル５２．６６および８０を冷却すると共
に、夫々の誘導コイル５２．６６および８０を介して加
温された後、車体１６に吹き付けられることになる。従
って、車体１６に塗布された塗料の乾燥作業を一挙に迅
速に遂行することが出来、さらに、例えば、車体１６に
対し温風を吹き付けるための特別な熱風発生装置を不要
とし、当該乾燥装置１０を経済的に製造し得るという利
点が顕在化する。また、夫々の誘導コイル５２．６６お
よび８０を冷却すべく専用の冷却手段が不要となり、前
記乾燥装置１０の低廉化が一層促進される。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、導電性の材料により形
成されるワークに対し誘導コイルを近接変位させ、次い
で、前記誘導コイルに電流を供給してワーク自体を加熱
させると共に、夫々の誘導コイルの外方からワークに対
し気体を供給し、この気体により前記誘導コイルを冷却
した後、当該誘導コイルにより加温された前記気体をワ
ークの塗装面に吹き付けている。このように、ワーク自
体を加熱させるため、従来のように熱風をワークに吹き
付けるものに比べ、塗料を短時間に且つ効率的に乾燥す
ることが出来る。しかも、ワークに対し気体を吹き付け
るため、揮発した溶剤が塗料内に滞留することを阻止し
、前記溶剤の揮発をさらに促進すると共に塗装表面の平
滑性を一層向上することが可能となる効果が得られる。

しかも、誘導コイルを冷却することにより加温された気
体をワークに対し吹き付けている。

このため、ワークに対し温風を吹き付けるための特別な
熱源や誘導コイルを冷却するための専用冷却手段を設け
る必要がなく・、当該乾燥装置を−挙に低順に製造する
ことが出来るという利点が挙げられる。

さらにまた、本発明では、誘導コイルにより加温された
気体の温度を測定し、その測定結果に基づいて前記気体
の供給量を制御している。

従って、ワーク全面に対し常に所定の温度の気体を吹き
付けることが出来、塗装面全体を均一に乾燥することが
可能となる。

以上、本発明について好適な実ｗ１態様を挙げて説明し
たが、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並
びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塗料の焼付乾燥方法を実施するた
めの装置の斜視図、 第２図は第１図に示す装置の一部省略断面説明図、 第３図は第１図並びに第２図に示す装置を構成する送風
手段の流量制御系の概略説明図である。 １０・・・乾燥装置　　　　　　　１２・・・乾燥炉１
８．２０・・・送風手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性の材料により形成されるワークに塗料を塗
   布した後、前記ワークに対して誘導コイルを接近させた
   状態に保持し、次いで、前記誘導コイルに電流を供給し
   ワークに渦電流を誘起して当該ワーク自体を誘導電流に
   より加熱すると共に、前記誘導コイルの外方から前記ワ
   ークに対し気体を導出することにより前記気体を介して
   誘導コイルを冷却し、さらに前記誘導コイルにより加温
   された当該気体をワークに塗布された塗料の表面に吹き
   付けて焼付乾燥することを特徴とする塗料の焼付乾燥方
   法。
2. （２）請求項１記載の方法において、誘導コイル近傍の
   気体の温度を検出し、次いで、前記検出された温度に応
   じてワークに対し供給する気体の流量を調整することに
   より、前記ワークの塗料表面に対し所定の温度に加温さ
   れた気体を吹き付けることを特徴とする塗料の焼付乾燥
   方法。
3. （３）導電性の材料により形成されるワークに塗布され
   た塗料を乾燥するための装置であって、ワークを囲繞す
   るように配設された複数の塗料乾燥機構と送風手段とを
   有し、前記塗料乾燥機構はワーク側の一端を開放し前記
   ワークに対して進退自在な複数の筐体と、前記筐体の内
   部に配設された誘導コイルとからなり、前記送風手段か
   ら送給される気体を筐体内部の前記誘導コイルを介して
   ワークの塗装面に吹き付けるよう構成することを特徴と
   する塗料の焼付乾燥装置。
4. （４）請求項３記載の装置において、筐体の一端側に送
   風手段の気体吐出口を開口させ、筐体内部他端側に配設
   されている誘導コイルの間隙を通過させてワークの塗装
   面に気体を吹き付けるよう構成することを特徴とする塗
   料の焼付乾燥装置。
5. （５）請求項３または４記載の装置において、筐体は駆
   動源に連結し、送風手段は前記駆動源によって進退動作
   する筐体に取着されたベローズ状の管体を含むことを特
   徴とする塗料の焼付乾燥装置。