(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属成型物を浸漬により化成処理する工程の後、電着塗装する工程の前になされる水洗処理工程における金属成型物の水洗方法であって、
化成処理槽出槽部の上部におけるミストスプレー水洗工程（１）、
洗浄後水を系外に廃棄するミストスプレー水洗工程（２）、
洗浄後水を回収して前記ミストスプレー水洗工程（１）の洗浄前水及び前記ミストスプレー水洗工程（２）の洗浄前水として使用するミストスプレー水洗工程（３）、
洗浄後水を前記ミストスプレー水洗工程（３）の洗浄前水として使用する浸漬水洗工程（４）、
前記浸漬水洗工程（４）の浸漬槽出槽部の上部におけるミストスプレー水洗工程（５）、並びに、
洗浄後水を回収して前記ミストスプレー水洗工程（５）の洗浄前水として使用するミストスプレー水洗工程であって、洗浄前水が清浄水であるミストスプレー水洗工程（６）
の前記（１）〜（６）の各工程をこの順に配置してなり、
前記ミストスプレー水洗工程（１）に使用する洗浄前水の量は、前記ミストスプレー水洗工程（２）に使用する洗浄前水の量に比較して極微量である
ことを特徴とする金属成型物の水洗方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属成型物の水洗方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車体、家電製品等は、鋼板、亜鉛メッキ鋼板等の金属材料を金属成型物とした後、塗装し、組立て等を行うことにより製品化されている。このような金属成型物の塗装は、脱脂、表面調整、化成処理、電着塗装等の各種工程を経ることにより行われている。このような工程のうち、化成処理工程と電着塗装工程との間には、化成処理工程で使用される処理液の電着塗装工程への持ち込み量を抑制するための水洗工程がある。
【０００３】
水洗工程における水洗方法としては、浸漬水洗、循環スプレー水洗、ミストスプレー水洗等があり、これらを組み合わせることにより効果的な水洗方法が工夫されていた。
【０００４】
浸漬水洗は、浸漬水洗槽に貯えられた洗浄用水に被処理物を浸漬して洗浄する方法である。この浸漬水洗は、被処理物の外板の洗浄とともに、例えば、被処理物が内部に袋構造を有するものである場合、この袋構造部を効果的に洗浄することができる等の特徴を有する一方、被処理物が大型なものである場合には、装置が大規模になり、場所もとって設備費用が嵩むうえ、使用水量が増加して、廃棄水量の増加に伴う廃棄水処理作業の負担が大きくなる等の問題を有するものである。
【０００５】
循環スプレー水洗は、被処理物に大容量の例えば被処理物ｍ2 当り３ｌ／ｍ2 以上、通常５ｌ／ｍ2 程度の洗浄前水を噴射して洗浄する方法である。この循環スプレー水洗は、洗浄後に生じる洗浄後水を再度系内に循環させて洗浄前水としてくり返し使用して行われるものであり、上述の浸漬水洗に比べて使用水量及び廃棄水量を減少することができる等の特徴を有するものである。しかしながら、洗浄用水を循環させるための装置が必要となり装置の大規模化を避けることができず、また、被処理物の外板を充分に洗浄することはできるが、袋構造部を充分に洗浄することができない等の問題を有するものである。
【０００６】
ミストスプレー水洗は、被処理物に被処理物ｍ2 当り３ｌ以下の小容量例えば２ｌ／ｍ2 の洗浄前水を噴射して洗浄する方法である。このミストスプレー水洗は、使用水量及び廃棄水量を減少させることができ、また装置の大規模化を避けることができるものであるが、上述の循環スプレー水洗と同様、被処理物の外板を洗浄することはできるが、袋構造部を充分に洗浄することができない等の欠点を有するものである。
【０００７】
従来、化成処理工程と電着塗装工程との間でなされる水洗工程としては、図２に示すように第一の工程及び第二の工程を循環スプレー水洗による洗浄とし、第三の工程を浸漬水洗による洗浄とし、第四の工程をミストスプレー水洗による洗浄としたものが稼働している。図中、１１は、第一の工程を構成する循環スプレー装置を表し、１２は、第二の工程を構成する循環スプレー装置を表し、１３は、第四の工程を構成するミストスプレー装置を表し、１４は、第一の工程における洗浄後水回収槽を表し、１５は、第二の工程における洗浄後水回収槽を表し、１６は、第三の工程を構成する浸漬水洗槽を表す。
【０００８】
第一の工程で使用される洗浄前水は、洗浄後水回収槽１４に回収された第一の工程から生じる洗浄後水であり、第二の工程で使用される洗浄前水は、洗浄後水回収槽１５に回収された第二の工程から生じる洗浄後水であり、第三の工程で使用される洗浄前水は、第四の工程におけるミストスプレー水洗から生じる洗浄後水であり、第四の工程で使用される洗浄前水は、イオン交換水等の清浄水である。
【０００９】
洗浄後水回収槽１４、洗浄後水回収槽１５、及び、浸漬水洗槽１６は連結されており、第四の工程で系内に供給された清浄水は、第三の工程、第二の工程、第一の工程と経るに従って汚染度が上昇し、全工程を終えた洗浄用水は、第一の工程における洗浄後水回収槽１４から系外へ廃棄される。
【００１０】
このような工程による水洗方法は、化成処理工程で使用された化成処理液の電着塗装工程への持ち込み量の低減、洗浄水を系外へ廃棄する際の汚染度の低減等についての要求に対して、洗浄効果については、ほぼ満足することができるものとなっている。しかし、この水洗方法においては、循環スプレー水洗が二工程採用されているために工程長が長くなる点に問題がある。
【００１１】
金属成型物の塗装装置は、冒頭で述べたように、複数の工程が組み合わされて構成されるために大規模化を避けることができず、例えば、現在では２００ｍ近くもの全工程長を有する装置が稼働している。従って、このような金属成型物の塗装装置を設置する際には、広大な用地、大規模な装置等を確保するために初期投資額が膨大になる等の問題を避けることができず、また、実際に運転を開始し稼働を継続するためには、中小規模の装置に比べてランニングコストの負担が大きくなる等の問題も避けることができない。
【００１２】
更に、金属成型物の塗装装置の性能の向上に関する技術は、従来、種々検討されており、一定の水準を得ることができるようになっているものの、現在稼働している装置は、一般に設置後１０〜１５年間稼働することができるものであり、また、大規模なものであるために設置後に取り壊すことは難しく、商品に対する消費者のニーズに柔軟に対応することができなくなっている等の現状がある。
【００１３】
金属成型物の塗装装置には、上述のような潜在的な問題点や現状があるにもかかわらず、これらを解決するための全工程長の短縮、装置や設備の縮小化等を可能にする技術については、これまで検討されることがなかった。
また、近年においては、環境保護の観点から、廃棄水量の低減、廃棄水の汚染度の低下等も強く求められている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の現況に鑑みてなされたものであり、金属成型物を浸漬により化成処理する工程から電着塗装する工程までの工程長を短くすることができ、優れた洗浄力を有する金属成型物の水洗方法を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、金属成型物を浸漬により化成処理する工程の後、電着塗装する工程の前になされる水洗処理工程における金属成型物の水洗方法であって、化成処理槽出槽部の上部におけるミストスプレー水洗工程（１）、洗浄後水を系外に廃棄するミストスプレー水洗工程（２）、洗浄後水を回収して前記ミストスプレー水洗工程（１）の洗浄前水及び前記ミストスプレー水洗工程（２）の洗浄前水として使用するミストスプレー水洗工程（３）、洗浄後水を前記ミストスプレー水洗工程（３）の洗浄前水として使用する浸漬水洗工程（４）、前記浸漬水洗工程（４）の浸漬槽出槽部の上部におけるミストスプレー水洗工程（５）、並びに、洗浄後水を回収して前記ミストスプレー水洗工程（５）の洗浄前水として使用するミストスプレー水洗工程であって、洗浄前水が清浄水であるミストスプレー水洗工程（６）の前記（１）〜（６）の各工程をこの順に配置してなり、前記ミストスプレー水洗工程（１）に使用する洗浄前水の量は、前記ミストスプレー水洗工程（２）に使用する洗浄前水の量に比較して極微量であるところにある。
【００１６】
以下に本発明を図面を参照して詳述する。
図１は、本発明の金属成型物の水洗方法の一例を示す概念図である。図中、１は、上記ミストスプレー水洗工程（１）を構成するミストスプレー装置を表す。２は、上記ミストスプレー水洗工程（２）を構成するミストスプレー装置を表す。３は、上記ミストスプレー水洗工程（３）を構成するミストスプレー装置を表す。４は、上記浸漬水洗工程（４）を構成する浸漬水洗槽を表す。５は、上記ミストスプレー水洗工程（５）を構成するミストスプレー装置を表す。６は、上記ミストスプレー水洗工程（６）を構成するミストスプレー装置を表す。
【００１７】
７３は、上記ミストスプレー水洗工程（３）の洗浄後水を溜める洗浄水回収槽を表す。７６は、上記ミストスプレー水洗工程（６）の洗浄後水を溜める洗浄水回収槽を表す。本明細書中、「洗浄前水」は、各水洗工程において洗浄に使用される前の水を表し、「洗浄後水」は、各水洗工程において洗浄に使用された後の水を表す。
８は、ポンプを表す。９は、上記化成処理工程を構成する化成処理槽を表す。１０は、電着塗装工程を構成する電着槽を表す。
【００１８】
上記ミストスプレー水洗工程（１）は、洗浄前水として、洗浄水回収槽７３からポンプ８を介して供給される上記ミストスプレー水洗工程（３）の洗浄後水を使用し、洗浄後水を化成処理工程を構成する化成処理槽９に排出するものである。上記ミストスプレー水洗工程（１）は、上記化成処理を構成する化成処理槽９の出槽部の上部で行われるので、洗浄後水は、全量が上記化成処理工程に排出され、系外への廃棄水量を削減することができる。
【００１９】
上記ミストスプレー水洗工程（１）に使用する洗浄前水の量は、上記ミストスプレー水洗工程（２）に使用する洗浄前水の量に比較して極微量である。上記ミストスプレー水洗工程（２）に使用する洗浄前水の量に対する上記ミストスプレー水洗工程（１）に使用する洗浄前水の量の比率は、特に限定されるものではないが、例えば、上記ミストスプレー水洗工程（２）に使用する洗浄前水２（ｌ／ｍ2 ）に対して上記ミストスプレー水洗工程（１）に使用する洗浄前水０．０１（ｌ／ｍ2 ）等を挙げることができる。上記ミストスプレー水洗工程（１）に使用するスプレー装置は、空気と洗浄前水の二流体スプレーノズル例えば塗装用ガン等が採用されて良い。
【００２０】
上記ミストスプレー水洗工程（２）は、洗浄前水として、洗浄水回収槽７３からポンプ８を介して供給される上記ミストスプレー水洗工程（３）の洗浄後水を使用し、洗浄後水を系外へ廃棄するものである。
【００２１】
上記ミストスプレー水洗工程（３）は、洗浄前水として、上記浸漬水洗槽４からポンプ８を介して供給される上記浸漬水洗工程（４）の洗浄後水を使用し、洗浄後水を洗浄水回収槽７３に回収するものである。
【００２２】
本発明においては、上記ミストスプレー水洗工程（１）における洗浄により、被処理物表面が水置換されて化成処理液の持ち込み量が抑制され、上記ミストスプレー水洗工程（２）における加圧ミスト水による洗浄により、外板が効果的に洗浄され、上記ミストスプレー水洗工程（３）における洗浄により、再び被処理物表面が水置換されて化成処理液の持ち込み量が抑制されるので、上記ミストスプレー水洗工程（１）、上記ミストスプレー水洗工程（２）及び上記ミストスプレー水洗工程（３）からなる多段ミストスプレー水洗により、被処理物の外板を効果的に洗浄することができ、同時に化成処理液の持ち込み量を抑制することもできる。
【００２３】
本発明においては、上記多段のミストスプレー水洗により、被処理物の外板は充分に洗浄されるが、更に循環スプレー水洗が、上記工程（２）と上記工程（３）との間に設置されてもよい。
【００２４】
上記浸漬水洗工程（４）は、洗浄前水として、上記浸漬水洗槽４に溜められた上記ミストスプレー水洗工程（５）の洗浄後水を使用する。
上記浸漬水洗工程（４）は、フルディップ水洗であり、特に、被処理物が有する袋構造部を効果的に洗浄することができる。
【００２５】
上記ミストスプレー水洗工程（５）は、洗浄前水として、洗浄水回収槽７６からポンプ８を介して供給される上記ミストスプレー水洗工程（６）の洗浄後水を使用する。上記ミストスプレー水洗工程（５）は、上記浸漬水洗工程（４）の浸漬槽出槽部の上部で行われるので、洗浄後水は、全量が上記浸漬水洗工程（４）に供給される。
【００２６】
上記ミストスプレー水洗工程（６）では、洗浄前水として、清浄水を使用する。本明細書中、「清浄水」は、例えば、金属イオン等、金属成型物の塗装工程で混入が好まれない物質を含有しない水を表し、例えば、水道水等にイオン交換等の処理を施して得られるイオン交換水等を挙げることができる。
【００２７】
本発明においては、上記ミストスプレー水洗工程（５）における洗浄により、被処理物表面が水置換されて化成処理液の持ち込み量が抑制され、上記ミストスプレー水洗工程（６）における洗浄により、被処理物表面を清浄水で置換することができるので、上記ミストスプレー水洗工程（５）及び上記ミストスプレー水洗工程（６）からなる清浄水多段ミストスプレー水洗により、被処理物の外板を効果的に洗浄することができ、同時に化成処理液の持ち込み量を抑制することができる。
本発明においては、上記ミストスプレー水洗工程（１）における洗浄が、いわゆるゼロ次水洗となり、化成処理液の持ち込み量が効果的に抑制される。
【００２８】
本発明においては、上記ミストスプレー水洗工程（２）、上記ミストスプレー水洗工程（３）、上記浸漬水洗工程（４）、上記ミストスプレー水洗工程（５）及び上記ミストスプレー水洗工程（６）からなる工程が閉鎖系であり、上記ミストスプレー水洗工程（２）で系外へ廃棄される洗浄後水の量は、上記ミストスプレー水洗工程（６）で系内に投入された清浄水と同量であり、また、上記ミストスプレー水洗工程（１）で上記化成処理槽９に排出される洗浄後水の量は、極微量であるので、全使用水量が削減され、廃棄水量を低減することができる。
【００２９】
本発明の金属成型物の水洗方法は、循環スプレー水洗を使用しないので、金属成型物を浸漬により化成処理する工程から電着塗装する工程までの工程長を極めて短くすることができ、装置や設備の縮小化等が可能となる。
本発明の金属成型物の水洗方法は、例えば、りん酸亜鉛化成処理後の水洗工程等に適用することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の金属成型物の水洗方法により、被処理物は、例えば、以下のようにして洗浄される。
【００３１】
被処理物は、まず、上記ミストスプレー水洗工程（１）において、少量のミスト水により表面が水置換される。ついで、上記ミストスプレー水洗工程（２）において、加圧ミスト水により外板が洗浄され、上記ミストスプレー水洗工程（３）において、ミスト水により再び表面が水置換される。
【００３２】
上記ミストスプレー水洗工程（３）の後、被処理物は、上記浸漬水洗工程（４）において、袋構造部が特に効果的に洗浄され、上記ミストスプレー水洗工程（５）において、ミスト水により表面が水置換され、上記ミストスプレー水洗工程（６）において、清浄水のミスト水による洗浄により、表面が清浄水で置換される。
【００３３】
上記ミストスプレー水洗工程（１）で使用される洗浄前水は、約０．０１（ｌ／ｍ2 ）で充分な効果をあげることができる。上記ミストスプレー水洗工程（２）、上記ミストスプレー水洗工程（３）、上記ミストスプレー水洗工程（５）又は上記ミストスプレー水洗工程（６）で使用される洗浄前水は、ミストスプレー水洗を行う際の供給上限量にあたる約２（ｌ／ｍ2 ）で充分な効果をあげることができ、循環スプレー水洗を行う場合よりも、清浄水の供給量を節減することができる。
【００３４】
上記ミストスプレー水洗工程（１）、上記ミストスプレー水洗工程（２）、上記ミストスプレー水洗工程（３）、上記浸漬水洗工程（４）、上記ミストスプレー水洗工程（５）及び上記ミストスプレー水洗工程（６）までの工程長は、２１ｍであり、図２に示した従来の水洗方法の工程長２６ｍに比べて短縮することができる。
【００３５】
袋構造部に対する洗浄効果は、上記従来の水洗方法と同等であり、外板に対する洗浄効果は、上記従来の水洗方法以上の水準である。また、表面処理液の持ち出し量は、上記従来の水洗方法以上の水準に抑制される。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成により、金属成型物を浸漬により化成処理する工程から電着塗装する工程までの工程長を短くすることができ、優れた洗浄力を有する金属成型物の水洗方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属成型物の水洗方法の一例を示す概念図。
【図２】従来の金属成型物の水洗方法の一例を示す概念図。
【符号の説明】
１  ミストスプレー水洗工程（１）を構成するミストスプレー装置
２  ミストスプレー水洗工程（２）を構成するミストスプレー装置
３  ミストスプレー水洗工程（３）を構成するミストスプレー装置
４  浸漬水洗工程（４）を構成する浸漬水洗槽
５  ミストスプレー水洗工程（５）を構成するミストスプレー装置
６  ミストスプレー水洗工程（６）を構成するミストスプレー装置
７３  ミストスプレー水洗工程（３）から生じる汚染水を溜める洗浄水回収槽
７６  ミストスプレー水洗工程（６）から生じる汚染水を溜める洗浄水回収槽
８  ポンプ
９  化成処理工程を構成する化成処理槽
１０  電着塗装工程を構成する電着槽
１１  第一の工程を構成する循環スプレー装置
１２  第二の工程を構成する循環スプレー装置
１３  第四の工程を構成するミストスプレー装置
１４  第一の工程における洗浄後水回収槽
１５  第二の工程における洗浄後水回収槽
１６  第三の工程を構成する浸漬水洗槽
【図１】
0003715374.tif 000002
【図２】
0003715374.tif 000003