塚田勝弘 
■塗着効率は、従来型の60％～70％程度から、世界最高の95％以上に大きく向上
トヨタ自動車は、世界最高の塗着効率を実現した新型塗装機を開発したと発表しました。今回の塗装技術は、静電気を活用して空気を使わない新型の塗装機（エアレス塗装機）の開発で、車体の塗装工程で従来から使用されているエアスプレー式の塗装機に代わるエアレス方式になります。
今回、開発されたエアレス塗装機は、世界初になる新技術を駆使することで、塗着効率（塗装の際に噴霧した塗料に対して実際に車体に塗着する塗料の割合）を従来型の60％～70％程度から、世界最高の95％以上に向上したそうです。
同エアレス塗装機の導入により、トヨタグループの塗装工程におけるCO2排出量が7％程度削減できる見込みとのこと。加えて、塗装ブース（塗料を吹き付けるエリア）の下部にある未塗着塗料の回収装置を小型化することができるため、今後、塗装ラインのコンパクト化が可能になります。
トヨタでは、2015年に公表された「トヨタ環境チャレンジ2050」の一つとして、「工場CO2ゼロチャレンジ」の実現に向けた取り組みを推進していて、この一環として、エアレス塗装機を開発。まず、高岡工場と堤工場に導入を完了し、今後は他工場へ順次展開するとともに、トヨタグループ会社での導入やグループ外への技術供与も検討していくとしています。
●美容器具でも使われている技術を応用
同塗装技術を細かく見ていくと、従来のエアスプレー式の塗装機は、主に空気の力で塗料を微粒化し、微粒化した粒子を空気で車体に塗着（エアスプレー塗装）。このため、車体から跳ね返った空気によって塗料の粒子が吹き飛ばされることにより、塗着効率は60～70％程度に留まるそう。
対して新型のエアレス塗装機は、電気で塗料を微粒化（静電微粒化）すると共に、静電気を帯びた粒子が車体に引き寄せられるように塗着（静電塗装）されます。静電微粒化および静電塗装の技術により、微粒化された粒子の飛び散る量が大幅に減少し、高い塗着効率が達成できるとしています。
この静電微粒化技術は、極少量の液体を吹き出す美容器具などで使われているそうで、今回、車体塗装に応用したもの。具体的には、塗装機の先端にある塗料の吹き出し口を円筒型にして、先端に約600本の特殊な溝を作るとともに、円筒型ヘッドの回転で生じる遠心力により、塗料を溝に流れ込ませた上で静電微粒化。これにより、微粒化された塗料の粒子を静電気で車体に塗着させるという世界初の技術を開発したそう。
さらに、車体の凹凸により円筒型ヘッドと車体の距離が変動することで、電流が不安定になりますが、同エアレス塗装機は電流のばらつきを常時監視して、電圧を自動に制御。円筒型ヘッドと車体の距離を約10cmに保ちながら、一定の電流で静電微粒化と静電塗装ができるようになったとしています。これにより、塗料粒子の大きさのばらつきを回避することが可能になり、高品質な塗装を実現できるそうです。
（塚田勝弘）
