(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着槽内の塗料液中に被塗装物を連続的に浸漬すると共に、電着槽内に被塗装物の移動経路に並行して配設された複数の電極に沿って槽内を移動させる間に被塗装物に塗膜を電着させる電着塗装において、
前記電極への通電を被塗装物の移動に応じて、後続の被塗装物への通電が開始されるまでの間、被塗装物が通過した位置の電極から順次遮断していくことを特徴とする電着塗装方法。
【請求項２】
前記電極のうち、被塗装物の入口側に位置する複数の電極を適当な本数のブロックに分割し、ブロックごとに通電あるいは断電することを特徴とする請求項１記載の電着塗装方法。
【請求項３】
被塗装物の移動方向に沿って配設された複数の電極を電着槽内に備え、これら電極のうちの被塗装物入口側に位置する複数の電極がそれぞれ独立したスイッチ手段を介して電源に接続してあることを特徴とする電着塗装装置。
【請求項４】
被塗装物の移動方向に沿って配設された複数の電極を電着槽内に備え、これら電極のうちの被塗装物入口側に位置する複数の電極が適当な本数のブロックに分割してあり、ブロックごとにそれぞれ独立したスイッチ手段を介して電源に接続してあることを特徴とする電着塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車ボティの下塗りなどに適用される電着塗装方法および電着塗装装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記したような自動車の電着塗装ラインにおいては、例えばオーバーヘッドコンベアを用いて、電着槽内の塗料液中に自動車ボディを連続的に浸漬し、例えば、電着槽内に配置した電極を陽極とし、ボディを陰極として直流電圧をかけながら槽内を所定距離（所定時間）だけ移動させたのち、塗料液から引き上げることによって連続塗装が行われており、塗料液中を移動する間に塗料の樹脂成分がボディに析出し、塗膜が形成されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電着塗装ラインにおいては、自動車ボディが連続的に電着槽内に浸漬されることから、電着槽の入口側において先行する通電中のボディと槽内に浸漬されつつある後続の未通電ボティとの間に電位差が生じ、ボディ間に異常電流が発生するという問題点がある。
【０００４】
すなわち、図８に示すように、先行するボティＢ1 は電源装置の陰極に接続される一方、電着槽Ｔ内にボティの移動経路に沿ってその両側に配設された棒状電極Ｐはそれぞれ陽極に接続されているので、陰極にまだ接続されていない入槽直後の後続ボディＢ0 の先端部が＋極となることから、塗料液成分である水の電気分解に基づく酸素ガスの発生によって、後続ボディＢ0 に縞状の塗装不良が生ずることになる。
【０００５】
表１は、先行ボティＢ1 と陽極Ｐとの間の電位差を上記のように２５０Ｖととしたときの後続ボディＢ0 の先端部に形成される膜の抵抗値の時間ごとの変化を調査すると共に、先行ボティＢ1 と後続ボディＢ0 との間の電位差を１２５Ｖ（陽極Ｐ−ボティＢ1 間の電位差の中間値）として、両ボディＢ1 −Ｂ0 間に流れる電流を試算したものである。
【０００６】
【表１】
0003638001.tif 000002
【０００７】
この表に示すように、後続ボディＢ0 の先端部が塗料液中に浸漬され始めてからボディＢ0 の全体が完全に浸漬されて（全没）、ボディＢ0 が陰極に接続されるまでの５０秒間に、膜の抵抗値Ｒf が０．４７〜２．８Ωに変化する結果、ボディＢ1 −Ｂ0 間に３７〜２２Ａ（平均電流値：２９．５Ａ）の電流、すなわち１，４７５クーロン（２９．５Ａ×５０ｓｅｃ）の電気量が流れることが算出され、この電気量に相当する酸素ガスが発生することになる。なお、両ボディＢ1 −Ｂ0 間の距離ｄは７００ｍｍとし、この間の塗料液の抵抗Ｒd を２．９Ωとして計算した。
【０００８】
このような異常電流による塗装不良を回避するためには、連続塗装におけるボディ間隔を拡げる必要があり、これによって電着槽の全長を長くするとともにコンベアスピードの増加が必要となって、塗装ラインの設備長が増し、設備費が増すと共に、ラインのレイアウトに制約が生じるという問題があり、このような問題点を解決することが従来の電着塗装の課題となっていた。
【０００９】
なお、上記においては、耐食性に優れ、電着塗装の主流となっているカチオン電着塗装（被塗装物が陰極）を例として従来技術の課題を説明したが、被塗装物を陽極に接続するアニオン電着塗装においても異常電流に基づく同様の問題があり、（この場合には、後続ボディＢ0 の先端部が−極となることから、水素ガスが発生する）、上記同様の課題を有している。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、従来の電着塗装における上記課題に着目してなされたものであって、塗料液中で被塗装物を連続的に移動させる間に被塗装物に塗膜を電着させる連続電着塗装において、先行する被塗装物と後続の被塗装物との間に異常電流がほとんど生じることがなく、連続電着塗装における被塗装物間隔を拡げることなく塗装不良を防止することができ、電着塗装設備の長さを短縮することができる電着塗装方法およびこのような電着塗装に用いる電着塗装装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる電着塗装方法は、電着槽内の塗料液中に被塗装物を連続的に浸漬すると共に、電着槽内に被塗装物の移動経路に並行して配設された複数の電極に沿って槽内を移動させる間に被塗装物に塗膜を電着させる電着塗装において、前記電極への通電を被塗装物の移動に応じて、後続の被塗装物への通電が開始されるまでの間、被塗装物が通過した位置の電極から順次遮断していく構成としたことを特徴としており、本発明に係わる電着塗装方法の実施態様として請求項２に記載された塗装方法においては、前記電極のうち、被塗装物の入口側に位置する複数の電極を適当な本数のブロックに分割し、ブロックごとに通電あるいは断電する構成としたことを特徴としており、電着塗装方法におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１２】
本発明の請求項３に係わる電着塗装装置は、被塗装物の移動方向に沿って配設された複数の電極を電着槽内に備え、これら電極のうちの被塗装物入口側に位置する複数の電極がそれぞれ独立したスイッチ手段を介して電源に接続してある構成とし、本発明の請求項４に係わる電着塗装装置は、被塗装物の移動方向に沿って配設された複数の電極を電着槽内に備え、これら電極のうちの被塗装物入口側に位置する複数の電極が適当な本数のブロックに分割してあり、ブロックごとにそれぞれ独立したスイッチ手段を介して電源に接続してある構成としたことを特徴としており、このような電着塗装装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１３】
【発明の作用】
本発明の請求項１に係わる電着塗装方法においては、電着槽内に被塗装物の移動方向に沿って配設した複数の電極への通電を被塗装物の進行に応じて断続（オン−オフ）するようにしている。すなわち、電着槽の被塗装物入口側に配設された電極への通電を被塗装物が通過した位置の電極から順次遮断して行き、後続する被塗装物への通電が開始されるまでの間、遮断状態に保持するようにしているので、後続する未通電状態の被塗装物が通電状態の電極の近傍位置を通過するようなことがなくなるので、先行する被塗装物との間の電位差が極めて小さなものとなり、被塗装物間の異常電流がほとんど発生しないようになって、被塗装物間の距離を拡げることなく塗装不良の発生が解消されることになる。
【００１４】
すなわち、図１に示すように、先行する被塗装物、すなわち自動車ボディＢ1 が塗料液中に全没した時点で閉じたスイッチＳをボディＢ1 の通過に同期して開くことにより、後続の被塗装物であるボディＢ0 の両側の電極Ｐの電位が低くなるので、ボディＢ1 −Ｂ0 間の電位差が非常に小さくなって異常電流はほとんど発生しないようになる。なお、このときの電位差については、従来方式の約５分の１と試算され、この電位差によってボディＢ1 −Ｂ0 間に流れる電気量も５分の１の２９５クーロンとなる。この電気量は電着塗装に要する電気量の０．４％以下に過ぎない。
【００１５】
ボディＢ1 の通過に応じて開かれたスイッチＳは、後続のボディＢ0 が塗料液中に全没して陰極に接続された時点で再び閉じられるが、ボディＢ0 の陰極への接続によってボディＢ1 と同電位となっているのでボディＢ1 −Ｂ0 間に異常電流は発生せず、ボディＢ0 への電着塗装が開始される。
【００１６】
本発明に係わる電着塗装方法の実施態様として請求項２に記載された塗装方法においては、電着槽内に配設した電極のうち、被塗装物の入口側に位置する複数の電極を適当にブロック分けし、これら電極への通電をブロックごとにまとめて断続するようにしているので、個々の電極を独立的にオン−オフ制御する場合に較べて、電源装置と電極との間の配線が簡単なものになると共に、通電の断続手段としてのスイッチ類や、被塗装物の位置検出手段としてのリミットスイッチやフォトカップラーなどの点数が減ることになって、設備コストが安価なものとなる。
【００１７】
本発明の請求項３に係わる電着塗装装置は、電着槽内に被塗装物の移動方向に沿って配設された複数の電極を備え、これらのうちの被塗装物入口側に位置する複数の電極がそれぞれ独立したスイッチ手段を介して電源に接続してあるので、本発明に係わる電着塗装方法の実施に好適な構造を備えたものである。
【００１８】
本発明の請求項４に係わる電着塗装装置は、電着槽内に被塗装物の移動方向に沿って配設された複数の電極を備え、これらのうちの被塗装物入口側に位置する複数の電極が適当な本数のブロックに分割してあり、ブロックごとにそれぞれ独立したスイッチ手段を介して電源に接続してあることから、個々の電極ごとに接続された装置に較べて、配線が簡単なものになると共に、スイッチ手段や、位置検出手段の点数が減り、装置のコストが低減されることになる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わる電着塗装方法においては、後続する被塗装物への通電が開始されるまでの間、被塗装物の移動に応じて被塗装物が通過した位置の電極への通電を順次遮断していくようにしているので、前後の被塗装物間の電位差が極めて小さなものとなって、被塗装物間の異常電流をほとんど防止することができ、被塗装物間の距離を拡げることなく塗装不良の発生が解消されることから、コンベアスピードを遅くして、電着塗装設備の長さの短縮化が可能になるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００２０】
本発明に係わる電着塗装方法の実施態様として請求項２に係わる塗装方法においては、被塗装物の入口側に位置する複数の電極をブロックに分割し、これら電極への通電をブロックごとに断続するようにしているので、配線が簡略化できると共に、スイッチ類やフォトカップラーなどの部品点数を大幅に減らすことができ、設備コストの大幅な削減が可能になるというさらに優れた効果がもたらされる。
【００２１】
本発明の請求項３に係わる電着塗装装置は、上記構成、すなわち電着槽内の被塗装物入口側に位置する複数の電極がそれぞれ独立したスイッチ手段を介して電源に接続してある構成としたものであるから、被塗装物の移動に応じて、電極への通電を順次遮断することができ、本発明に係わる電着塗装方法を円滑に実施することができ、本発明の請求項４に係わる電着塗装装置は、上記電極が適当な本数にブロック分けされ、それぞれ独立したスイッチ手段を介してブロックごとに電源に接続してある構成としたものであるから、電極ごとにスイッチ手段および電源に接続された上記装置に較べて、配線が簡単なものになり、スイッチ手段や、位置検出手段の部品点数が減ることから、装置のコストを大幅に削減することができるというさらに優れた効果をもたらすものである。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて具体的に説明する。
【００２３】
図２ないし図７は、本発明に係わる電着塗装方法の実施例として、当該電着塗装方法を自動車ボディの下塗りに適用した場合の工程を順次示す電着塗装装置の断面説明図である。
【００２４】
図に示す電着塗装装置１は、塗料液Ｌを満たした電着槽Ｔと、電着槽Ｔの上に配置されて被塗装物である自動車ボディを連続的に搬送するオバーヘッドコンベアＣと、電着槽Ｔ内の両側に自動車ボディの移動経路に沿って配設された複数の棒状電極Ｐから主に構成されている。
【００２５】
前記電極Ｐは、自動車ボディ（被塗装物）の入口側である図中右側の１２本が４本ごとに３つのブロックに分割されており、ブロックごとにそれぞれスイッチＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 を介して電源装置の陽極Ａに接続されていると共に、残りの電極Ｐについては、スイッチを経ることなく、すべて陽極Ａに直接接続されている。
【００２６】
一方、被塗装物としての自動車ボディは、オバーヘッドコンベアＣに図示しないハンガーにより吊り下げられた状態で当該電着塗装装置１に連続的に搬入されるようになっており、所定位置で降下して電着槽Ｔ内の塗料液Ｌに浸漬し始め、塗料液Ｌ中に全没した時点で、オバーヘッドコンベアＣに沿って配設されたブスバーを介して図示しない電源装置の陰極に接続されるようになっている。
【００２７】
図２は、先行する被塗装物であるボディＢ1 が塗料液Ｌ中に全没し、陰極に接続された直後の状態を示し、この時点においてスイッチＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 は閉じられ、すべての電極Ｐがプラス電位となって、ボディＢ1 の電着塗装が開始される。
【００２８】
図３は、図２に示した状態から約１０秒経過した時点を示し、ボディＢ1 が図中左方向に進行すると共に、後続するボディＢ0 の先端部が塗料液Ｌ中に浸漬されているが、先行ボディＢ1 の車体後部が図中右端の電極Ｐの前面に位置し、後続するボディＢ0 の先端部が電極Ｐから離れた位置にあるので、全電極Ｐへの通電が継続されている。
【００２９】
図４は、図３に示した状態からさらに約１０秒経過した時点における状態を示し、後続ボディＢ0 の車体先端部が図中右端の電極Ｐに接近すると共に、先行ボディＢ1 の車体後部が第１スイッチＳ1 に接続された第１のブロックに属する電極Ｐをほぼ通過した状態にあるので、第１スイッチＳ1 が開かれ、第１のブロックに属する４本の電極Ｐ（両側で８本）への通電が遮断される。なお、これらスイッチＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 の開閉は、ボディＢ1 ，Ｂ0 の位置検出手段として用いられるリミットスイッチや近接スイッチ，フォトカップラーなどの出力信号によって自動的に行われる。
【００３０】
図５は、図４に示した状態からさらに約１０秒経過した時点（全没後３０秒経過）におけるボディＢ1 ，Ｂ0 の位置関係を示し、この時点ではボディＢ1 の車体後部が第２スイッチＳ2 に接続された第２のブロックに属する電極Ｐを通過しつつあり、後続ボディＢ0 が第２ブロックの電極Ｐに接近しているので、第２スイッチＳ2 が開かれ、新たに第２のブロックに属する４本の電極Ｐ（両側で８本）への通電が遮断される。
【００３１】
図６は、図５に示した状態からさらに約１０秒経過した時点を示し、この状態ではボディＢ1 の車体後部が第３スイッチＳ3 に接続された第３のブロックに属する電極Ｐを通過し、後続ボディＢ0 の車体先端部が第３ブロックの電極Ｐに接近しつつあるので、第３スイッチＳ3 が開かれ、第３のブロックに属する４本の電極Ｐ（両側で８本）への通電がさらに遮断され、入口側の１２本（両側で２４本）の電極Ｐの電位が０となる。この間先行ボディＢ1 には残りの電極Ｐによって電着塗装が続行されている。
【００３２】
図７は、図６に示した状態からさらに約１０秒経過、すなわちボディＢ1 が塗料液Ｌ中に全没したのち約５０秒経過した時点であって、後続ボディＢ0 が全没する直前の状態を示すものであるが、この後ボディＢ0 が全没して陰極に接続されると、スイッチＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 がすべて閉じられ、後続ボディＢ0 に対する電着塗装が開始される。
【００３３】
このように、本発明に係わる電着塗装方法においては、ボディＢ0 が塗料液Ｌ中に浸漬され始めてから塗料液Ｌ中に全没して陰極に接続されるまでの間、ボディＢ0 に近い位置の電極Ｐへの通電が遮断されることから、先行するボディＢ1 との間の電位差が小さく抑えられ、両者の間に異常電流がほとんど発生することがないので、ボディＢ1 −Ｂ0 間の距離を拡げることなく塗装不良を防止することができ、電着槽Ｔの長さを短縮することができ、設備コストおよびレイアウト上の制約を回避することができる。
【００３４】
なお、上記実施例においては、棒状の電極を用い、４本ごとのブロックに区分した例を示したが、本発明は電極形状やその数において限定されることはなく、ブロック数を多くすることによって、より緻密な制御が可能になる。また、数本からなる棒状電極のブロックを同じ幅を有する板状一体電極に代えることによって、電極同士の接続を簡略化することもできる。
【００３５】
また、上記実施例においては、被塗装物を陰極に接続し電極を陽極に接続するカチオン電着について説明したが、被塗装物を陽極に接続するアニオン電着についても、同様に異常電流を防止することができ、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる電着塗装方法の作用を説明する電着槽の概略平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係わる電着塗装方法の手順を示す工程図であって被塗装物の全没直後の状態を示す電着塗装装置の縦断面図である。
【図３】被塗装物の全没から約１０秒経過後の状態を示す電着塗装装置の縦断面図である。
【図４】被塗装物の全没から約２０秒経過後の状態を示す電着塗装装置の縦断面図である。
【図５】被塗装物の全没から約３０秒経過後の状態を示す電着塗装装置の縦断面図である。
【図６】被塗装物の全没から約４０秒経過後の状態を示す電着塗装装置の縦断面図である。
【図７】被塗装物の全没から約５０秒経過後の状態を示す電着塗装装置の縦断面図である。
【図８】従来の電着塗装方法を説明する電着槽の概略平面図である。
【符号の説明】
１  電着塗装装置
Ｔ  電着槽
Ｌ  塗料液
Ｂ1   ボディ（被塗装物）
Ｂ0   ボディ（後続の被塗装物）
Ｐ  電極
Ｓ，Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3   スイッチ（スイッチ手段）
Ａ  陽極（電源）
【図１】
0003638001.tif 000003
【図２】
0003638001.tif 000004
【図３】
0003638001.tif 000005
【図４】
0003638001.tif 000006
【図５】
0003638001.tif 000007
【図６】
0003638001.tif 000008
【図７】
0003638001.tif 000009
【図８】
0003638001.tif 000010