(57)【要約】【課題】電着塗装における二次タレ現象の発生を確実に防止する。【解決手段】水洗処理後の被塗物における隙間部に保持された浸入電着水溶液の含水率について、焼付乾燥処理での二次タレ現象の発生を回避することができる上限含水率を検証して、検証した上限含水率を目標含水率とし、水洗処理後の被塗物を浸入電着水溶液の沸騰・突沸が生じない設定非沸騰温度に加熱して隙間部に保持された浸入電着水溶液の水分を蒸発させることで、その浸入電着水溶液の含水率を水洗処理後の初期含水率から目標含水率に低減する含水率調整処理を被塗物に施し、この含水率調整処理後の被塗物に焼付乾燥処理を施す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗物を電着液に浸漬させて被塗物の表面に塗膜を形成する電着処理と、この電着処理で表面に塗膜を形成した被塗物を洗浄水により洗浄する水洗処理と、この水洗処理で洗浄水により洗浄した被塗物を１００℃以上の焼付温度に加熱して被塗物の塗膜を硬化乾燥させる焼付乾燥処理とを被塗物に施す電着塗装方法であって、
前記水洗処理後の被塗物における隙間部に保持された浸入電着水溶液の含水率について、その浸入電着水溶液が前記焼付乾燥処理での被塗物加熱に伴い前記隙間部から被塗物表面に流出する二次タレ現象の発生を回避することができる上限含水率を検証して、検証した上限含水率を目標含水率とし、
前記水洗処理後の被塗物における前記隙間部を浸入電着水溶液の沸騰・突沸が生じない設定非沸騰温度に加熱して前記隙間部に保持された浸入電着水溶液の水分を蒸発させることで、その浸入電着水溶液の含水率を前記水洗処理後の初期含水率から前記目標含水率に低減する含水率調整処理を被塗物に施し、
この含水率調整処理後の被塗物に前記焼付乾燥処理を施す電着塗装方法。
【請求項２】
前記初期含水率の各値に対する前記目標含水率の対応値を予め求めておき、
前記初期含水率の実際値に対する前記目標含水率の対応値を前記含水率調整処理で採用する前記目標含水率の採用値とする請求項１記載の電着塗装方法。
【請求項３】
前記設定非沸騰温度として９３℃以下の温度を採用する請求項１又は２記載の電着塗装方法。
【請求項４】
前記設定非沸騰温度として９３℃を採用する請求項３記載の電着塗装方法。
【請求項５】
前記含水率調整処理を昇温処理とそれに続く温度保持処理とに分割し、
前記昇温処理では、前記水洗処理後の被塗物における被塗物周囲温度を前記設定非沸騰温度より高温に昇温することで、被塗物における前記隙間部の温度を前記設定非沸騰温度まで上昇させ、
前記温度保持処理では、被塗物における前記被塗物周囲温度を前記設定非沸騰温度に等しい温度に保持することで、前記隙間部に保持された浸入電着水溶液の含水率が前記目標含水率に低下するまで被塗物における前記隙間部の温度を前記設定非沸騰温度に保持する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電着塗装方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電着塗装方法の実施に用いる電着塗装設備であって、
前記水洗処理後の被塗物に前記含水率調整処理を施す含水率調整炉を設け、
前記初期含水率及び前記目標含水率に応じて前記含水率調整炉の運転条件を自動的に決定する管理手段を設けてある電着塗装設備。
【請求項７】
請求項２記載の電着塗装方法の実施に用いる電着塗装設備であって、
前記初期含水率の各値に対する前記目標含水率の対応値を格納した記憶部と、
前記初期含水率の実際値が入力される入力部と、
前記記憶部に格納された前記初期含水率の各値に対する前記目標含水率の対応値において前記入力部に入力された前記初期含水率の実際値に対する前記目標含水率の対応値を求める演算部と、
この演算部で求めた前記目標含水率の対応値を、前記含水率調整処理で採用する前記目標含水率の採用値として出力する出力部とを備える管理手段を設けてある電着塗装設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着塗装方法及びその電着塗装方法の実施に用いる電着塗装設備に関し、詳しくは、被塗物を電着液に浸漬させて被塗物の表面に塗膜を形成する電着処理と、この電着処理で表面に塗膜を形成した被塗物を洗浄水により洗浄する水洗処理と、この水洗処理で洗浄水により洗浄した被塗物を１００℃以上の焼付温度に加熱して被塗物の塗膜を硬化乾燥させる焼付乾燥処理とを被塗物に施す電着塗装方法、及び、その電着塗装方法の実施に用いる電着塗装設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電着塗装方法では、自動車ボディなどの被塗物における狭隘な隙間部（例えば、自動車ボディの場合ではボンネットにおけるヘム接合部などの鋼板合わせ部）に、電着処理において電着液が浸入し、また、それに続く水洗処理において洗浄水が浸入し、このため、水洗処理後の被塗物における隙間部には、浸入電着液と浸入洗浄水との混合で生じた浸入電着水溶液が表面張力により保持された状態で残存する。
【０００３】
そして、この状態の被塗物に焼付乾燥処理を施すと、１００℃以上の焼付温度での被塗物加熱に伴い隙間部から浸入電着水溶液が噴出的に流出する二次タレ現象が発生し、この二次タレ現象で被塗物表面に流出した電着水溶液中の固形分が被塗物表面の塗膜上に付着することで、塗装の仕上がり品質が低下する問題があった。
【０００４】
この問題に対し、従来、二次タレ現象の発生を防止する方法として、水洗処理後の被塗物を塗膜が溶融を開始する温度未満の温度（例えば、４０〜９０℃の温度）に加熱して隙間部に保持された浸入電着水溶液の表面張力を低下させることで、隙間部の浸入電着水溶液を焼付乾燥処理に先立ち隙間部から流出させて除去しておく方法（特許文献１参照）が提案されている。………従来例１
【０００５】
また、水洗処理後の被塗物にエアーを吹き付けることで、隙間部の浸入電着水溶液を焼付乾燥処理に先立ち隙間部から吹き飛ばして除去しておく方法（特許文献２参照）や、電着処理前に被塗物をアルカリ水溶液で洗浄して被塗物の隙間部にアルカリ水溶液を浸入させ、その後、被塗物を電着処理して隙間部に保持されたアルカリ水溶液を電着液と反応させることで隙間部に塗膜を析出させ、この析出塗膜により隙間部への電着液及び洗浄水の浸入そのものを防ぐ方法（特許文献３参照）も提案されている。………従来例２，３
【０００６】
さらにまた、水洗処理後の被塗物を自然乾燥させて隙間部における浸入電着水溶液中の水分を蒸発させてしまうことで、あるいは、水洗処理後の被塗物を１００〜１３０℃の温度で加熱乾燥して隙間部における浸入電着水溶液中の水分を強制的に蒸発させてしまう（特許文献１の［０００６］参照）ことで、隙間部の浸入電着水溶液を焼付乾燥処理に先立ち隙間部から除去しておく自然乾燥法や強制乾燥法も知られている。………従来例４，５
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３０３４１８号公報
【特許文献２】特開平６−２２８７９４号公報
【特許文献３】特開２００６−９７１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、実験による確認の結果、図６に示すように、水洗処理後の被塗物を塗膜溶融温度未満の温度に加熱しても浸入電着水溶液の表面張力はそれほど低下せず、このため、従来例１の方法では、その加熱に伴い被塗物を揺動させて隙間部からの浸入電着水溶液の流出を補助するにしても、隙間部における浸入電着水溶液を焼付乾燥処理に先立ち確実に隙間部から流出させて除去しておくことは難しく、この点で、二次タレ現象の発生を未だ確実には防止することができなかった。
【０００９】
また、水洗処理後の被塗物にエアーを吹き付ける従来例２の方法では、被塗物の形状や構造によりエアー吹付作業の自由度が制限されるなどのことで、隙間部における浸入電着水溶液を乾燥焼付処理に先立ち確実に隙間部から吹き飛ばして除去しておくのが難しく、この点で、やはり二次タレ現象の発生を未だ確実には防止することができなかった。
【００１０】
さらに、電着処理の前にアルカリ水溶液を隙間部に浸入させておく従来例３の方法にしても、アルカリ水溶液と電着液との反応により隙間部に析出させる塗膜は、塗料の焼付過程で形成される溶融膜とは異なる凝集膜であって、粒子間に微細な隙間が存在する膜であるため、この析出塗膜では電着液や洗浄水の隙間部への浸入を確実には防ぐことができず、この点で、やはり二次タレ現象の発生を未だ確実には防止することができなかった。
【００１１】
しかも、従来例３の方法では、アルカリ水溶液と電着液との反応で生じる凝集物が異物として被塗物表面の塗膜に付着し、このことで、塗装仕上がり品質の低下を招きやすい問題もあった。
【００１２】
一方、従来例４の自然乾燥法では、隙間部における浸入電着水溶液中の水分を十分に蒸発させてしまうのに長時間を要し、また、周囲の空気条件などによって乾燥度合いが変化することで乾燥不足になって二次タレ現象の発生を不測に招いてしまう問題があった。
【００１３】
そして、従来例５の強制乾燥法では、水洗処理後の被塗物を１００℃〜１３０℃の高温度で加熱して乾燥させるため、当然、その処理過程そのもので二次タレ現象の発生を招いて塗装仕上がり品質の低下を招いてしまい易い問題があり、また、処理過程そのものでの二次タレ現象の発生を回避できたとしても、その乾燥処理において１００℃〜１３０℃の高い加熱温度を要することで処理コストが嵩む問題もあった。
【００１４】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、二次タレ現象の発生メカニズムに着目した合理的な処理形態を採用することにより、異物付着などの派生的な問題を招くことなく、また、処理時間の短縮や処理コストの低減を図りながら、二次タレ現象の発生を確実に防止する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１特徴構成は電着塗装方法に係り、その特徴は、
被塗物を電着液に浸漬させて被塗物の表面に塗膜を形成する電着処理と、この電着処理で表面に塗膜を形成した被塗物を洗浄水により洗浄する水洗処理と、この水洗処理で洗浄水により洗浄した被塗物を１００℃以上の焼付温度に加熱して被塗物の塗膜を硬化乾燥させる焼付乾燥処理とを被塗物に施す電着塗装方法であって、
前記水洗処理後の被塗物における隙間部に保持された浸入電着水溶液の含水率について、その浸入電着水溶液が前記焼付乾燥処理での被塗物加熱に伴い前記隙間部から被塗物表面に流出する二次タレ現象の発生を回避することができる上限含水率を検証して、検証した上限含水率を目標含水率とし、
前記水洗処理後の被塗物における前記隙間部を浸入電着水溶液の沸騰・突沸が生じない設定非沸騰温度に加熱して前記隙間部に保持された浸入電着水溶液の水分を蒸発させることで、その浸入電着水溶液の含水率を前記水洗処理後の初期含水率から前記目標含水率に低減する含水率調整処理を被塗物に施し、
この含水率調整処理後の被塗物に前記焼付乾燥処理を施す点にある。
【００１６】
研究の結果、二次タレ現象の発生に関して次のことが判明した。
つまり、焼付乾燥処理において水洗処理後の被塗物を加熱すると、先ずは、図５の（ａ１）や（ｂ１）に示す如く、隙間部における浸入電着水溶液Ｓの表面に、その浸入電着水溶液Ｓ中の樹脂成分や顔料成分等の固形分から成る固形分被膜Ｃが形成され、隙間部の浸入電着水溶液Ｓはこの固形分被膜Ｃに閉じ込められた状態となる。
【００１７】
このように形成される固形分被膜Ｃは、浸入電着水溶液Ｓの固形分率（ＮＶ値）が大きいほど、図５（ｂ１）に示すように膜厚ｄが厚くて膜強度が高いものとなり、浸入電着水溶液Ｓの固形分率（ＮＶ値）が小さいほど、図５（ａ１）に示すように膜厚ｄが薄くて膜強度が小さいものになる。
【００１８】
そして、焼付乾燥処理におけるその後の温度上昇に伴い、固形分被膜Ｃに閉じ込められた浸入電着水溶液Ｓ中に微細な気泡が発生し始め、これが前触れとなって浸入電着水溶液Ｓが沸騰状態や突沸状態へと移行するが、このときの浸入電着水溶液Ｓ中における水分の蒸発エネルギーＥｓが固形分被膜Ｃの膜強度より大きくなると、図５（ａ２）に示す如く固形分被膜Ｃが破れ、これにより、浸入電着水溶液Ｓが隙間部から流出する二次タレ現象が発生する。
【００１９】
一方、浸入電着水溶液Ｓ中における水分の蒸発エネルギーＥｓに対して固形分被膜Ｃの膜強度が十分で、図５（ｂ２）に示す如く固形分被膜Ｃの破壊に至らなければ、二次タレ現象の発生に至ることはなく、浸入電着水溶液Ｓは隙間部に保持された状態のままで乾燥状態に至る。
【００２０】
これらのことから、図５（ａ１）に示すような小膜厚ｄの固形分被膜Ｃが形成される浸入電着水溶液Ｓ（即ち、固形分率が小さくて水洗処理後における初期含水率ｕｏが大きい電着水溶液）の場合には、図５（ａ３）に示す如く浸入電着水溶液Ｓにおける水分を予め減少させて、浸入電着水溶液Ｓの含水率ｕを水洗処理後の初期含水率ｕｏから二次タレ現象の発生を回避することができる上限含水率ｕｔまで焼付乾燥処理に先立ち予め低減させておけば、焼付乾燥処理で生じる水分蒸発エネルギーＥｓよりも相対的に大きい膜強度の固形分被膜Ｃを形成することができ、焼付乾燥処理において二次タレ現象の発生を招くことを確実に防止できると想定される。
【００２１】
そこで、この上限含水率ｕｔについて実験を行った結果、意外にも、この上限含水率ｕｔは一定値ではなく、水洗処理後の初期含水率ｕｏ（換言すれば、水洗処理後における浸入電着水溶液Ｓの固形分率）によって変化することを知見するに至った。
【００２２】
そして、この変化の傾向としては、これも意外なことに、Ｓ１〜Ｓ３の３例についての実験結果を示す図４の左表と右表との比較から判るように、浸入電着水溶液Ｓの初期含水率ｕｏが大きい（即ち、固形分率（ＮＶ値）が小さい）ほど上限含水率ｕｔ（目標含水率ｕt）は大きくなり、浸入電着水溶液Ｓの初期含水率ｕｏが小さい（即ち、固形分率（ＮＶ値）が大きい）ほど上限含水率ｕｔ（目標含水率ｕt）は小さくなることも知見するに至った。
【００２３】
なお、このような変化傾向を示すのは、初期含水率ｕｏがもともと小さい浸入電着水溶液Ｓは、固形分被膜Ｃを形成する固形分が多くて大きな膜強度の固形分被膜Ｃを形成するのに要する水分除去量は小さいが、その為、その水分除去を行った後における浸入電着水溶液Ｓの残留水分量、体積、表面積が大きいままで、水分蒸発エネルギーＥｓに対して打ち勝つのに要求される膜強度が大きいままであるのに対して、初期含水率ｕｏが大きな浸入電着水溶液Ｓは、大きな膜強度の固形分被膜Ｃを形成するのに要する水分除去量が大きくて、その水分除去を行った後における浸入電着水溶液Ｓの残留水分量、体積、表面積が小さくなり、水分蒸発エネルギーＥｓに対して打ち勝つのに要求される膜強度の方が相対的に小さくなるためと考えられる。
【００２４】
このような知見に基づき、上記第１特徴構成の電着塗装方法では、二次タレ現象の発生を回避することができる上限含水率ｕｔを実際に検証して、検証した上限含水率ｕｔを目標含水率とし、そして、浸入電着水溶液Ｓの含水率ｕを初期含水率ｕｏから目標含水率ｕｔに低減する含水率調整処理を被塗物に施した上で、その被塗物に焼付乾燥処理を施すから、前述の如く浸入電着水溶液Ｓの初期含水率ｕｏによって二次タレ現象の発生を回避し得る上限含水率ｕｔが変化することにかかわらず、また、初期含水率ｕｏと上限含水率ｕｔとの差の変化に応じて浸入電着水溶液Ｓからの水分除去量を可及的に少量化する形態を採りながら、焼付乾燥処理において二次タレ現象が発生することを確実に防止することができる。
【００２５】
そして、この含水率調整処理では、水洗処理後の被塗物における隙間部を浸入電着水溶液の沸騰・突沸（即ち、二次タレ現象）が生じない設定非沸騰温度（例えば常圧では、通常１００℃未満の温度）に加熱して浸入電着水溶液Ｓの水分を蒸発させて、その浸入電着水溶液Ｓの含水率ｕを初期含水率ｕｏから目標含水率ｕｔ（検証した上限含水率）に低減させるから、含水率調整処理の処理過程で二次タレ現象の発生を招く虞もなく、また、被塗物の塗膜に異物が付着するなどの派生的な問題を招く虞もなく、さらに、自然乾燥法などに比べ処理時間も短縮することができる。
【００２６】
しかも、上記の如く浸入電着水溶液Ｓからの水分除去量を可及的に少量化する形態を採ることから、含水率調整処理において浸入電着水溶液Ｓの含水率ｕを目標含水率ｕｔまで低減させるのに要する水分蒸発時間（即ち、含水率調整処理の必要処理時間）も可及的に短くすることができて、その分、含水率調整処理での加熱処理に要するエネルギーも小さなもので済ませることができ、この点、常に一定温度で一定時間の加熱処理により水分蒸発させて浸入電着水溶液Ｓを隙間部から除去する方法に比べ、上記の如く焼付乾燥処理及び含水率調整処理での二次タレ現象の発生を確実に防止するようにしながらも、消費エネルギーを効果的に低減することができ、これにより、含水率調整処理の処理温度である設定非沸騰温度が通常１００℃未満の低温であることとも相俟って、含水率調整処理の処理コストも効果的に低減することができる。
【００２７】
即ち、上記第１特徴構成の電着塗装方法によれば、異物付着などの派生的な問題を招くことなく、また、処理時間の短縮や処理コストの低減を図りながら、二次タレ現象の発生を確実に防止することができ、この点で、先述した従来例１〜５の二次タレ防止法を採る従来の電着塗装方法に比べ一層優れた電着塗装方法となる。
【００２８】
なお、上限含水率ｕｔの検証は、実験による検証や演算による検証など適当な方法で行うようにすればよい。
【００２９】
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記初期含水率の各値に対する前記目標含水率の対応値を予め求めておき、
前記初期含水率の実際値に対する前記目標含水率の対応値を前記含水率調整処理で採用する前記目標含水率の採用値とする点にある。
【００３０】
この方法によれば、初期含水率の実際値に応じて目標含水率の採用値を決定するのに、予め求めてある初期含水率の各値に対する目標含水率の対応値を参照するだけで済むから、電着塗装の実施の度に前記上限含水率を実験等により検証して目標含水率の採用値を決定するのに比べ、含水率調整処理を容易にすることができる。
【００３１】
本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記設定非沸騰温度として９３℃以下の温度を採用する点にある。
【００３２】
実験の結果、一般的な浸入電着水溶液の場合、９３℃を超えると、前述の如く沸騰・突沸現象の前触れとして、固形分被膜に閉じ込められた隙間部の浸入電着水溶液中に微細な気泡が発生し始め、やがて沸騰・突沸へと移行して二次タレ現象が発生することが判明した。
【００３３】
したがって、含水率調整処理での処理温度である設定非沸騰温度を９３℃以下とする上記の方法によれば、一般的な浸入電着水溶液について、含水率調整処理の処理過程そのものでの二次タレ現象の発生も防止するという所期の課題を確実に達成することができる。
【００３４】
本発明の第４特徴構成は、第３特徴構成の好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記設定非沸騰温度として９３℃を採用する点にある。
【００３５】
この方法によれば、設定非沸騰温度を第３特徴構成で示した温度範囲の上限値である９３℃とすることにより、一般的な浸入電着水溶液について、含水率調整処理の処理過程そのものでの二次タレ現象の発生を確実に防止しながらも、隙間部における浸入電着水溶液からの水分蒸発を効果的に促進することができ、これにより、含水率調整処理の処理時間を一層効果的に短縮することができる。
【００３６】
本発明の第５特徴構成は、第１〜第４特徴構成の好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記含水率調整処理を昇温処理とそれに続く温度保持処理とに分割し、
前記昇温処理では、前記水洗処理後の被塗物における被塗物周囲温度を前記設定非沸騰温度より高温に昇温することで、被塗物における前記隙間部の温度を前記設定非沸騰温度まで上昇させ、
前記温度保持処理では、被塗物における前記被塗物周囲温度を前記設定非沸騰温度に等しい温度に保持することで、前記隙間部に保持された浸入電着水溶液の含水率が前記目標含水率に低下するまで被塗物における前記隙間部の温度を設定非沸騰温度に保持する点にある。
【００３７】
この方法によれば、含水率調整処理において、被塗物における隙間部の温度を設定非沸騰温度まで昇温するのに、被塗物における被塗物周囲温度をその設定非沸騰温度より高温に昇温するから、被塗物の隙間部（換言すれば、そこの浸入電着水溶液）が処理温度である設定非沸騰温度まで上昇するのに要する時間を効果的に短縮でき、これにより、含水率調整処理の処理時間を一層効果的に短縮することができる。
【００３８】
本発明の第６特徴構成は、第１〜第５特徴構成のいずれかの電着塗装方法の実施に用いる電着塗装設備に係り、その特徴は、
前記水洗処理後の被塗物に前記含水率調整処理を施す含水率調整炉を設け、
前記初期含水率及び前記目標含水率に応じて前記含水率調整炉の運転条件を自動的に決定する管理手段を設けてある点にある。
【００３９】
この構成によれば、初期含水率及び目標含水率の値に応じて含水率調整炉の運転条件（例えば、含水率調整炉の加熱出力や含水率調整炉における被塗物滞在時間など）が管理手段により自動的に決定されるから、それら運転条件の決定を人為的に行うのに比べ、含水率調整処理を容易にすることができる。
【００４０】
本発明の第７特徴構成は、第２特徴構成の電着塗装方法の実施に用いる電着塗装設備に係り、その特徴は、
前記初期含水率の各値に対する前記目標含水率の対応値を格納した記憶部と、
前記初期含水率の実際値が入力される入力部と、
前記記憶部に格納された前記初期含水率の各値に対する前記目標含水率の対応値において前記入力部に入力された前記初期含水率の実際値に対する前記目標含水率の対応値を求める演算部と、
この演算部で求めた前記目標含水率の対応値を、前記含水率調整処理で採用する前記目標含水率の採用値として出力する出力部とを備える管理手段を設けてある点にある。
【００４１】
この構成によれば、入力部に初期含水率の実際値を入力するだけで含水率調整処理での目標含水率の採用値が管理手段により自動的に出力されるから、含水率調整処理での目標含水率の採用値を人為的に決定するのに比べ、含水率調整処理を一層容易にすることができる。
【００４２】
なお、第６特徴構成と第７特徴構成との併行実施として、上記管理手段は、入力部に入力される初期含水率の実際値及び出力部により出力する目標含水率の採用値に応じて含水率調整炉の運転条件を自動的に決定するものにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】電着塗装設備の概要図
【図２】含水率調整炉の概要図
【図３】含水率調整炉における温度変化を示すグラフ
【図４】含水率相関データを示す表
【図５】（ａ１）初期含水率が大きい場合の固形分被膜の形成形態を説明する図、（ａ２）固形分被膜の破壊形態を説明する図、（ａ３）含水率を低減させた場合の固形分被膜の形成形態を説明する図、（ｂ１）初期含水率が小さい場合の固形分被膜の形成形態を説明する図、（ｂ２）固形分被膜の保持形態を説明する図
【図６】各温度における電着水溶液の表面張力を示す表
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、電着塗装設備における処理フローを示し、電着塗装では基本的に、被塗物（例えば自動車ボディ）を電着処理槽１と水洗処理部２と焼付乾燥炉４とにその順で搬送することで、被塗物に塗装を施す。
【００４５】
具体的に説明すると、電着処理槽１では、被塗物を槽内の電着液に浸漬させることで被塗物の表面に塗膜を形成する電着処理を行い、続いて、水洗処理部２では、電着処理で表面に塗膜を形成した被塗物を洗浄水により洗浄する水洗処理を行い、そして、焼付乾燥炉４では、水洗処理で洗浄水により洗浄した被塗物を炉内で１００℃以上の焼付温度に加熱することで被塗物の塗膜を硬化乾燥させる焼付乾燥処理を行う。
【００４６】
ところで、電着処理では、被塗物における狭隘な隙間部（自動車ボディの場合では、ボンネットにおけるヘム接合部などの鋼板合わせ部）に電着液が浸入し、それに続く水洗処理では、浸入電着液が表面張力により保持された状態にある上記隙間部に洗浄水が浸入し、この為、水洗処理後の被塗物における隙間部には、浸入電着液と浸入洗浄水との混合により生じた浸入電着水溶液Ｓが表面張力により保持された状態で残存する。
【００４７】
このように、隙間部に浸入電着水溶液Ｓが保持された状態にある水洗処理後の被塗物をそのまま焼付乾燥炉４で焼付乾燥処理すると、１００℃以上の焼付温度での被塗物加熱に伴い隙間部から浸入電着水溶液Ｓが噴出的に流出する二次タレ現象が発生し、これにより、塗装仕上がり品質の低下を招く。
【００４８】
即ち、焼付乾燥処理において水洗処理後の被塗物を加熱すると、先ずは、図５の（ａ１）や（ｂ１）に示す如く、隙間部における浸入電着水溶液Ｓの表面に、その浸入電着水溶液Ｓ中の樹脂成分や顔料成分等の固形分から成る固形分被膜Ｃが形成されるが、焼付乾燥処理でのその後の温度上昇に伴い、浸入電着水溶液Ｓ中に微細な気泡が発生し始め、これが前触れとなって浸入電着水溶液Ｓが沸騰状態や突沸状態へと移行する。そして、このときの浸入電着水溶液Ｓ中における水分の蒸発エネルギーＥｓが固形分被膜Ｃの膜強度より大きくなると、図５（ａ２）に示す如く固形分被膜Ｃが破れて二次タレ現象が発生する。
【００４９】
この焼付乾燥処理での二次タレ現象の発生を防止するため、本例の電着塗装設備では、水洗処理部２と焼付乾燥炉４との間に含水率調整炉３を設けてあり、この含水率調整炉３では、水洗処理後の被塗物を隙間部における浸入電着水溶液Ｓの沸騰・突沸が生じない１００℃未満の設定非沸騰温度Ｔに加熱することで、隙間部に保持された浸入電着水溶液Ｓの水分を非沸騰状態で蒸発させて、浸入電着水溶液Ｓの含水率ｕを焼付乾燥処理に先立ち水洗処理後の初期含水率ｕｏから目標含水率ｕｔに予め低減させておく含水率調整処理を行う。
【００５０】
なお、一般的な浸入電着水溶液Ｓの場合、９３℃を超えると、前述の如く沸騰・突沸現象の前触れとして、固形分被膜Ｃに閉じ込められた隙間部の浸入電着水溶液Ｓ中に微細な気泡が発生し始めることから、含水率調整処理での二次タレ現象の発生を確実に回避するには、設定非沸騰温度Ｔとして９３℃以下の温度を採用するのが望ましく、設定非沸騰温度Ｔとして９３℃を採用すれば、含水率調整処理での二次タレ現象の発生を確実に回避しながら、含水率調整処理の処理効率を高く確保することができる。
【００５１】
また、焼付乾燥処理での二次タレ現象の発生を回避することができる浸入電着水溶液Ｓの上限含水率ｕｔは、図４にも示す如く、一定値ではなく水洗処理後の初期含水率ｕｏ（換言すれば、水洗処理後における浸入電着水溶液Ｓの固形分率）によって変化することから、含水率調整処理の実施にあたっては、実際に水洗処理した被塗物の浸入電着水溶液Ｓについての上限含水率ｕｔ（即ち、実際に生じる初期含水率ｕｏについての上限含水率ｕｔ）を予め検証して、その検証上限含水率ｕｔを含水率調整処理における上記目標含水率とする。
【００５２】
そして、この目標含水率ｕｔ（検証上限含水率）の値及び実際に水洗処理した被塗物における浸入電着水溶液Ｓの初期含水率ｕｏの値に応じて含水率調整炉３の運転条件（含水率調整炉３の加熱出力や含水率調整炉３における被塗物滞在時間など）を決定することで、含水率調整炉３での含水率調整処理において被塗物の状態を、後続の焼付乾燥処理での二次タレ現象の発生を確実に回避することができる状態に調整する。
【００５３】
一方、被塗物種の変更や電着塗装条件の変更などにより水洗処理後の被塗物における浸入電着水溶液Ｓの初期含水率ｕｏが変化することが想定される場合には、初期含水率ｕｏの各値について焼付乾燥処理での二次タレ現象の発生を回避することができる上限含水率ｕｔ（目標含水率）の値を夫々予め検証することで、初期含水率ｕｏの各値に対する目標含水率ｕｔ（上限含水率）の夫々の対応値を示す図４に示す如き含水率相関データを予め作成しておく。
【００５４】
そして、この含水率相関データにおいて初期含水率ｕｏの実際値に対する目標含水率ｕｔの対応値を求めて、その求めた対応値をそのときの被塗物に対する含水率調整処理で採用する目標含水率ｕｔの採用値にするとともに、これら目標含水率ｕｔの採用値と初期含水率ｕｏの実際値とに応じてそのとき被塗物に対する含水率調整炉３の運転条件を決定することで、初期含水率ｕｏの変化にかかわらず各被塗物に対して適切な含水率調整処理を容易に施せるようにする。
【００５５】
図２は、含水率調整炉３の一例を示し、この含水率調整炉３における運転制御盤には、上記の如き含水率相関データを格納した記憶部８と、初期含水率ｕｏの実際値が入力される入力部９と、記憶部８に格納された含水率相関データにおいて入力部９に入力された初期含水率ｕｏの実際値に対する目標含水率ｕｔの対応値を求める演算部１０と、この演算部１０で求めた目標含水率ｕｔの対応値を含水率調整処理で採用する目標含水率ｕｔの採用値として出力する出力部１１とを備える管理手段７を装備してある。
【００５６】
即ち、この含水率調整炉３では、初期含水率ｕｏの実際値を入力部９に対して入力するだけで、そのときの被塗物に対する含水率調整処理で採用すべき目標含水率ｕｔの採用値が自動的に得られるようにしてある。
【００５７】
また、この管理手段７は、入力部９に入力された初期含水率ｕｏの実際値と、出力部１１において出力する目標含水率ｕｔの対応値とに応じて、そのときの被塗物に対する含水率調整炉３の運転条件を自動的に決定する構成にしてあり、これにより、初期含水率ｕｏの実際値を入力部９に対して入力するだけで、初期含水率ｕｏの変化にかかわらず各被塗物に対して適切な含水率調整処理を自動的に施せるようにしてある。
【００５８】
なお、初期含水率ｕｏの実際値は、人為操作による測定や自動測定などにより求めるのに限らず、電着処理及び水洗処理の処理条件などに基づいて演算により求めるようにしてもよい。また、初期含水率ｕｏの実際値を入力部９に入力することについても、人為的な入力操作により入力するのに限らず、初期含水率ｕｏの実際値を求める測定や演算の結果に基づいて自動入力するようにしてもよい。
【００５９】
含水率調整炉３の内部は、昇温ゾーン５とそれに続く温度保持ゾーン６とに分割してあり、昇温ゾーン５では、図３に示す如く水洗処理後の被塗物における被塗物周囲温度を設定非沸騰温度Ｔより高温に昇温することで、被塗物の隙間部における浸入電着水溶液Ｓの温度を能率良く設定非沸騰温度Ｔまで上昇させ、これに続く温度保持ゾーン６では、昇温ゾーン５で設定非沸騰温度Ｔまで温度上昇させた被塗物周囲温度を同図３に示す如く設定非沸騰温度Ｔと等しい加熱温度に保持することで、被塗物の隙間部における浸入電着水溶液Ｓの含水率ｕが目標含水率ｕｔに低下するまで被塗物における隙間部の温度を設定非沸騰温度Ｔに保持するようにしてある。
【００６０】
つまり、この含水率調整炉３では、含水率調整処理を昇温ゾーン５での昇温処理と、温度保持ゾーン６での温度保持処理とに分割して実施するようにしてあり、これにより、含水率調整処理の必要処理時間（換言すれば、含水率調整炉３での被塗物の必要滞在時間）を短縮するように、また、含水率調整炉３において被塗物を炉内搬送しながら含水率調整処理を被塗物に施す場合には、含水率調整炉３の必要炉長も短尺化できるようにしてある。
【００６１】
〔別実施形態〕
上述の実施形態では、含水率調整炉３の内部を昇温ゾーン５とそれに続く温度保持ゾーン６とに分割する例を示したが、このようなゾーン分けを行わずに、含水率調整炉３の炉内における同一ゾーンで昇温処理と温度保持処理とをその順に行うようにしてもよい。
【００６２】
また場合によっては、含水率調整処理における前半の昇温処理においても、後半の温度保持処理と同様に、設定非沸騰温度Ｔに等しい加熱温度で被塗物を加熱することで、被塗物を設定非沸騰温度Ｔまで昇温させるようにしてもよい。
【００６３】
上述の実施形態では、含水率調整炉３と焼付乾燥炉４とを各別に設ける例を示したが、含水率調整炉３と焼付乾燥炉４とを一連の炉体により形成してもよい。
【００６４】
また、焼付乾燥炉４を含水率調整炉にも兼用する形態で、焼付乾燥炉４での加熱温度の調整により含水率調整処理とその後の焼付乾燥処理とを焼付乾燥炉４における同一ゾーンで行うようにしてもよい。
【００６５】
水洗処理後の被塗物における浸入電着水溶液Ｓの含水率ｕについて、焼付乾燥処理での二次タレ現象の発生を防止することができる上限含水率（即ち、含水率調整処理において目標含水率ｕｔとする含水率）を検証するには、実験やシミュレーションによる検証、あるいは、演算による検証など、種々の検証方法を採用することができる。
【００６６】
また、水洗処理後の被塗物における浸入電着水溶液Ｓの初期含水率ｕｏ（実際値）を特定することについても、人為操作による測定や自動測定などにより初期含水率ｕｏを特定する方法、あるいは、電着処理及び水洗処理の処理条件などに基づく演算により初期含水率ｕｏを特定する方法など、種々の特定方法を採用することができる。
【００６７】
含水率調整処理における目標含水率ｕｔの決定については、上記検証の結果に基づく人為的な決定あるいは自動的な決定のいずれの決定形態を採用してもよく、また、初期含水率ｕｏ及び目標含水率ｕｔに応じて含水率調整炉３の運転条件を決定することについても、人為的な決定あるいは自動的な決定のいずれの決定形態を採用するようにしてもよい。
【００６８】
なお、上述の実施形態で示した図４の含水率相関データはあくまでも一例であり、初期含水率ｕｏの実際値に対する目標含水率ｕｔの対応値は図４に示す値に限定されない。
【００６９】
被塗物は自動車ボディに限られるものではなく、足回りなどの自動車部品、軌道車両のボディの付帯部品、あるいは、建築土木機材など、どのようなものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明による電着塗装方法及び電着塗装設備は、電着塗装が必要な各種分野において利用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ    浸入電着水溶液
ｕ    含水率
ｕｏ  初期含水率
ｕｔ  目標含水率，上限含水率
Ｔ    設定非沸騰温度
３    含水率調整炉
７    管理手段
８    記憶部
９    入力部
１０  演算部
１１  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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