(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着塗装液が収容された電着槽と、
全ての領域を前記電着塗装液に浸した状態の被塗装物が接続される第１電極部と、
前記電着槽の内部に配置され、前記第１電極部とは対極となる第２電極部と、
前記被塗装物を回転させる回転機構とを備え、
前記電着塗装液を前記電着槽の内部に補給する導入部が当該電着槽の底部に形成され、
前記導入部は、前記被塗装物の回転軸芯に沿って下方から上方に前記電着塗装液を循環させる電着塗装装置。
【請求項２】
運転開始時から運転終了時まで、前記第１電極部および前記第２電極部に一定の電圧を印加する請求項１に記載の電着塗装装置。
【請求項３】
前記第２電極部を、前記第１電極部の側方であって前記被塗装物の回転軸芯に対して直交する方向に一つ備えている請求項１または２に記載の電着塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着塗装液を電着槽に流通させながら被塗装物を電着塗装する電着塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車ボディなどの防錆性を確保するために、複雑な形状を有する部品でも均一な塗膜を形成することが可能なカチオン電着塗装装置が知られている（例えば、特許文献１−２参照）。この電着塗装装置は、自動車ボディ（被塗装物）で構成される陰極と、電着槽内に配置される陽極とに電圧を印加することで、陰極で電気分解された水の陰イオンとカチオン電着塗装液とを反応させて、被塗装物に塗膜を析出させるものである。
【０００３】
特許文献１の電着塗装装置は、自動車ボディの内部にプロペラ攪拌機を配置し、当該内部にある電着塗装液を直接撹拌することで、ボディ内面付近の流速を高めながら、袋状部分は塗膜析出量が極大値付近となる流速に制御するものである。これによって、ボディ内面の膜厚を減少させて袋状部分の膜厚を増加させることができると記載されている。
【０００４】
特許文献２の電着塗装装置は、電着槽の液面直下と側壁とに複数の噴射ノズルなどを設置し、自動車ボディ表面の電着塗装液の流速を高め、膜厚を増加させるものである。また、特許文献２には、流速が変曲点以上になると、陰極で発生する水素ガスのガス抜け作用が促進され、ボディ表面の電気抵抗値が低下して膜厚が増加すると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３７６９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１９８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電着塗装装置は、電着塗装液の流速を高めるためにプロペラ攪拌機を設置する必要があり、装置が大型化してしまう。また、プロペラ攪拌機を被塗装物の内部に設置する技術では、小型の自動車部品に電着塗装を施す場合に設置スペースを確保できない。
【０００７】
一方、特許文献２のように被塗装物の周辺に複数の噴射ノズルを設ける技術では、被塗装物の内部の流速を高めることが難しく、陰極で発生した水素ガスが塗膜に滞留してガスピンホールや塗膜破壊を招いてしまうおそれがある。特に、塗装速度を高めるために印加電圧を大きくした場合、水素ガスが大量に発生して塗膜破壊が発生し易い。その結果、被塗装物に対して所望の防錆性能を発揮することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、小型の自動車部品に電着塗装を施す場合でも、塗装速度を高めつつ平滑性のある塗膜を形成することのできる電着塗装装置を合理的に構成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電着塗装装置の特徴構成は、電着塗装液が収容された電着槽と、全ての領域を前記電着塗装液に浸した状態の被塗装物が接続される第１電極部と、前記電着槽の内部に配置され、前記第１電極部とは対極となる第２電極部と、前記被塗装物を回転させる回転機構とを備え、前記電着塗装液を前記電着槽の内部に補給する導入部が当該電着槽の底部に形成され、前記導入部は、前記被塗装物の回転軸芯に沿って下方から上方に前記電着塗装液を循環させる点にある。
【００１０】
第１電極部では、電着塗装液が水の電気分解で発生するイオン（アニオン電着塗装では陽イオン、カチオン電着塗装では陰イオン）と反応して被塗装物に塗膜が析出される。その際、第１電極部では、気泡（アニオン電着塗装では酸素ガス、カチオン電着塗装では水素ガス）が発生する。この気泡が塗膜に滞留すると、塗膜抵抗が低下して放電することで塗膜が硬化し、焼付後にガスピンホールが形成されてしまう。特に、印加電圧が大きい場合は、塗膜抵抗が低下した部位で水の電気分解が促進されて気泡が大量に発生し、塗膜が破壊され、焼付後に被塗装物の表面にクレータ状の部位が形成される。その結果、平滑性のある塗膜が形成されず、所望の防錆性能を発揮することができない。
【００１１】
本構成によると、電極部に電圧を印加する際、全領域が電着塗装液に浸された被塗装物を回転させる。このとき、被塗装物の電着塗装液に対する相対速度が大きくなり、塗膜に存在する気泡は、電着塗装液によって塗膜の外部に連れ出される。このため、塗膜に気泡が滞留することがなく、ガスピンホールや塗膜破壊の発生を防止することができる。
【００１２】
特に、被塗装物を回転させているので、被塗装物の全ての部位で、電着塗装液に対する相対速度を大きくすることができる。その結果、電着塗装液の流速が高まりにくい袋状部分においても気泡を確実に連れ出すことができ、焼付後における被塗装物の外観は全体的に良好なものとなる。また、従来のように、噴射ノズルを被塗装物の外面や内面周辺に配置する必要がないので、装置構成を簡便化することができる。
【００１３】
しかも、噴射ノズルで電着塗装液の流速を局所的に高める方法ではなく、被塗装物の電着塗装液に対する相対速度を一様に高める方法なので、大きな電圧が印加されても特定部位に気泡が滞留して塗膜を破壊させることがない。つまり、通常、印加電圧が大きいほど早く塗膜が形成される性質上、本構成では、従来に比べて印加電圧を大きくして塗膜速度を高めることが可能となる。このように、本構成を採用することで、塗装速度を高めつつ平滑性のある塗膜を形成することができる電着塗装装置を提供できた。
【００１４】
【００１５】
被塗装物の塗膜から連れ出された気泡は上昇して、装置の外部に排出される。このとき、被塗装物から連れ出された気泡が、被塗装物の塗膜に再付着するおそれがある。しかしながら、本構成のように被塗装物の回転軸芯に沿って下方から上方に電着塗装液を循環させることで、気泡の上昇速度を高めて塗膜に気泡が再付着することを防止する。よって、平滑性のある塗膜をより確実に形成することができる。また、電着塗装液を補給する導入部を、被塗装物の回転軸芯方向に沿った電着槽の底部に配置するだけで良いので、装置構成が簡便である。
【００１６】
他の特徴構成は、運転開始時から運転終了時まで、前記第１電極部および前記第２電極部に一定の電圧を印加する点にある。
【００１７】
一般的に、電着塗装装置においては、所望の膜厚が形成されて塗膜抵抗が高まるまで、電圧を徐々に大きく制御したり、被塗装物を第２電極部に徐々に近付けて局所的に電流が集中するのを防止する制御を実行する。一方、上述したように、被塗装物を回転制御すれば、被塗装物の電着塗装液に対する相対速度を一様に大きくすることができるので、局所的に気泡が塗膜に滞留することがない。つまり、本構成のように、運転開始時から最大電圧を印加しても、塗膜の破壊を防止することができる。しかも、局所的に電流集中することがないので、従来に比べて塗膜破壊の生じない最大電圧を大きくすることが可能となる。よって、本構成を採用することで、効率的に塗装速度を高めることができる。
【００１８】
他の特徴構成は、前記第２電極部を、前記第１電極部の側方であって前記被塗装物の回転軸芯に対して直交する方向に一つ備えている点にある。
【００１９】
被塗装物の膜厚を均一にするためには、第１電極部と第２電極部との間の電位勾配を、被塗装物の全周に亘って均一にすることが好ましい。このため、一般的には第２電極部を電着槽の両側に並べて配置する。一方、上述したように被塗装物を回転制御するので、第２電極部の配置や数量の影響を受けることなく、被塗装物の全周に亘って均一な電位勾配を確保することが可能となる。よって、本構成のように第２電極部を第１電極部の側方に対向して一つ配置するだけで被塗装物の膜厚が均一になるので、装置構成をより一層簡便化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る全体図である。
【図２】印加電圧と成膜速度との関係図である。
【図３】回転数とガスピンホールが発生する電圧との関係図である。
【図４】回転数と塗膜破壊が発生する電圧との関係図である。
【図５】本実施例１に係る電圧値および電流値の変化を示す図である。
【図６】本実施例２に係る電圧値および電流値の変化を示す図である。
【図７】比較例に係る電圧値および電流値の変化を示す図である。
【図８】本実施例３に係る回転数と電圧値を変化させた場合の比較図である。
【図９】本実施例１に係る被塗装物の外観写真である。
【図１０】比較例に係る被塗装物の外観写真である。
【図１１】別実施形態に係る全体図である。
【図１２】別実施形態に係る印加電圧と成膜速度との関係図である。
【図１３】別実施形態に係る回転数と塗膜破壊が発生する電圧との関係図である。
【図１４】本実施例４に係る電圧値および電流値の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る電着塗装装置Ｘの実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、電着塗装装置Ｘの一例として、ワーク４１（被塗装物）を陰極部４としてカチオン電着塗装液２を電着塗装するケースを説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００２２】
図１には、電着塗装装置Ｘの全体図が示される。また、図２〜４には、後述する本実施例１〜２および比較例に示す所定の条件下においてカチオン電着塗装を実施した場合の、電圧−成膜速度の関係、回転数−ガスピンホール発生電圧又は塗膜破壊電圧の関係をプロットした図が示される。
【００２３】
［基本構成］
図１に示すように、電着塗装装置Ｘは、カチオン電着塗装液２を収容する電着槽１と、この電着槽１にカチオン電着塗装液２を補給する導入部３と、ワーク４１に接続される陰極部４（第１電極部の一例）と、陰極部４とは対極となる陽極部５（第２電極部の一例）とを備えている。また、図示しないが、カチオン電着塗装液２の顔料が電着槽１の底部に沈殿しないように、電着槽１の外周部に複数の噴射ノズルを配置している。なお、本実施形態で電着塗装するワーク４１としては、例えば座席のガイドレール、パイプ、ディビジョンバー（窓の仕切り部材）などの、防錆性や美観が要求される小型の自動車部品を想定している。
【００２４】
カチオン電着塗装液２は、アクリル樹脂、エポキシ系樹脂やエポキシ−ポリアミド系樹脂などに添加物、溶剤を含む陽イオン電解性樹脂を展色材（ビヒクル）とし、この陽イオン電解性樹脂に顔料を加えたものを水性媒体中に分散させて構成される。
【００２５】
導入部３は、ワーク４１の塗装が進みにつれて電着槽１から持ち出される塗料成分を補給するために、電着槽１の底部中央付近に形成される。この導入部３は、ワーク４１の回転軸芯Ｙに沿って下方から上方にカチオン電着塗装液２を循環させる。つまり、ワーク４１の内面や外面に沿うようにカチオン電着塗装液２を流動させる。導入部３から補給されるカチオン電着塗装液２は、電着槽１内の浴塗料組成を一定に保つための塗料で、各種成分が適宜調整されたものである。なお、電着槽１から溢れ出た塗料を濾過して、導入部３に循環させても良い。
【００２６】
陰極部４は、導電性のある係止部材４２によってワーク４１が係止された状態で、直流電源７と接続されている。図１に示すように、ワーク４１は、電着槽１に収容されたカチオン電着塗装液２に、すべての領域が浸された状態となっている。
【００２７】
陽極部５は、ステンレスや炭素板などで構成され、陰極部４の周方向に沿って等間隔に四つ配置されている。詳細は後述するが、本実施形態ではワーク４１を回転させながら電着塗装するため、陽極部５から発生する陰イオンを陽極部５のワーク４１表面に均等に移動させることができる。
【００２８】
ところで、一般的な電着塗装工程において、カチオン電着塗装を施す前に、脱脂してリン酸鉄系の表面処理を行う。次いで、カチオン電着塗装工程でワーク４１に塗膜を形成した後、水洗工程を経て焼付工程を実施し、ワーク４１の電着塗装が完了する。このカチオン電着塗装は、ワーク４１に塗膜が順次形成される性質を有するので、所謂つきまわり性が高く、均一な膜厚を形成して所望の防錆性能を発揮することのできる優れた塗装方法である。
【００２９】
カチオン電着塗装工程において、水性溶媒中の水が電気分解して発生する水酸化物イオンと、陽イオン電解性樹脂中のアミノ基とが反応して、陰極部４のワーク４１に水不溶性の塗膜が形成される。図２に示すように、陰極部４および陽極部５への印加電圧を上げれば、上記反応が促進して塗装速度が高まり、より増膜することが知られている。一方、陰極部４では、水素イオンが電荷を受け取り、水素ガスが発生する。このとき、電極部４，５への印加電圧を上げれば、ワーク４１の塗膜内に多くの水素ガスが滞留し、塗膜の成長を阻害し易い。このため、塗膜抵抗が低下して放電することで塗膜が硬化し、焼付後にガスピンホールが形成されてしまう。
【００３０】
特に、電極部４，５への印加電圧を高めすぎた場合、水素ガスが大量に発生するので、焼付工程でワーク４１の塗膜内に滞留している水素ガスが塗膜を破壊して、ワーク４１の表面にクレータ状の部位が形成される。その結果、外観不良となって所望の防錆性能を発揮することができない。
【００３１】
この外観不良は、カチオン電着塗装液２の浴抵抗や電解度、陽極部５の形状や配置、ワーク４１の材質や形状などの諸条件で異なるが、図３〜４の回転数０ｒｐｍの場合に示すように、概ねガスピンホールは２５０Ｖ付近、塗膜破壊は２７０Ｖ付近で発生する。
【００３２】
そこで、本実施形態における電着塗装装置Ｘでは、モータＭを駆動制御することでワーク４１を回転させる回転機構６を備えている。図３〜４に示すように、電極部４，５に電圧を印加する際、ワーク４１を回転させることで、ガスピンホールや塗膜破壊が発生しない印加電圧を高めることができる。そこで、本実施形態では、図６〜７に示すように運転開始時から運転終了時まで、陰極部４および陽極部５に一定の高電圧を印加することにしている。
【００３３】
ワーク４１を回転させることで、ワーク４１のカチオン電着塗装液２に対する相対速度が大きくなり、塗膜内に滞留している水素ガスが、カチオン電着塗装液２によって塗膜の外部に連れ出され易くなる。特に、従来のようにカチオン電着塗装液２の流速を高めるだけでは、ワーク４１の外面や内面の流速が高い部位と低い部位とが混在してしまうが、本実施形態では、カチオン電着塗装液２とワーク４１との相対速度を、ワーク４１の全ての部位で高めることができる。その結果、ワーク４１の内面や袋状部分などのようにカチオン電着塗装液２の流速が高まりにくい部位でも、水素ガスを確実に連れ出すことができるので、焼付後のガスピンホールや塗膜破壊が発生し難い。よって、高電圧下による高速塗膜処理が可能となる。
【００３４】
さらに、本実施形態における導入部３は、ワーク４１の回転軸芯Ｙに沿って下方から上方にカチオン電着塗装液２を循環させるので、ワーク４１の塗膜から連れ出された水素ガスの上昇速度が高まり、円滑に外部に排出させることができる。よって、一旦連れ出された水素ガスが、ワーク４１に再付着してしまうといった不都合を防止することができる。
【００３５】
以下、本実施形態における実施例および比較例を説明する。
実施例１〜２，比較例の前提条件として、ワーク４１に奥行き約３ｃｍ、幅約５ｃｍ、長さ約３８ｃｍの断面Ｕ字状の冷延鋼板（ガイドレール）、陽極部５に径６ｍｍ、長さ５４０ｍｍである円柱状のステンレス材を用い、陰極部４と陽極部５との極間距離を５０ｍｍに設定した。このワーク４１の穴を係止部材４２の係止爪に引っ掛けた状態で、カチオン電着塗装液２が満たされた電着槽１にワーク４１の全領域を浸漬した。なお、実際の電着塗装では、目標とする膜厚に応じて通電時間を決定するが、比較を容易にするため、実施例１〜２，比較例において通電時間を１５秒間に統一した。
【００３６】
［実施例１］
本実施例では、ワーク４１を３００ｒｐｍで回転しながら、電着初期から最大電圧３００Ｖを印加して、電着終了時までこの最大電圧を維持した。その場合の電流値および電圧値の変化を示す波形を、図５に示す。
【００３７】
本実施例では、通電開始から１〜２秒後で電流値がピークに達し、その後、塗膜抵抗により電流値が徐々に減少し、約７〜８秒後には電流値が略０Ｖとなった。つまり、ワーク４１を回転することで、電着初期に塗膜がワーク４１の表面に一様に形成され、その後は局所的な電流集中が生じることなく、約７〜８秒で塗膜形成が概ね完了することが理解できる。
【００３８】
本実施例で電着塗装したワーク４１を焼付けたときの平均膜厚は３１．６μｍとなり、図９に示すように外観は平滑性を有し、良好な状態であった。よって、通常はガスピンホールや塗膜破壊が発生する３００Ｖの高電圧領域でも、短期間で良好な電着塗装を施すことができることが確認された。
【００３９】
［実施例２］
本実施例では、ワーク４１を１５０ｒｐｍで回転しながら、電着初期から最大電圧３００Ｖを印加して、電着終了時までこの最大電圧を維持した。その場合の電流値および電圧値の変化を示す波形を、図６に示す。
【００４０】
本実施例では、通電開始から１〜２秒後で電流値がピークに達し、その後、塗膜抵抗により電流値が徐々に減少し、約１５秒後には電流値が略０Ｖとなった。つまり、ワーク４１を回転することで、電着初期に塗膜がワーク４１の表面に一様に形成され、その後は局所的な電流集中が生じることないことが理解できる。
【００４１】
本実施例で電着塗装したワーク４１を焼付けたときの平均膜厚は５３．２μｍとなり、外観は若干の肌荒れが見られたが、概ね良好な状態であった。また、本実施例では、実施例１に比べ早い段階で電流値が略０Ｖに収束することなく、電着期間全般に亘って電流値が徐々に減少し、積算電流値が多くなった結果、より増膜することができた。つまり、印加電圧に応じてガスピンホールや塗膜破壊が発生しない範囲でワーク４１の回転数を小さくすれば、膜厚の増大を図ることができることが確認された。
【００４２】
［比較例］
本比較例では、ワーク４１を回転せずに、電着初期から最大電圧３００Ｖを印加して、電着終了時までこの最大電圧を維持した。その場合の電流値および電圧値の変化を示す波形を、図７に示す。
【００４３】
本比較例では、通電開始から１〜２秒後で電流値がピークに達し、その後、一旦、塗膜抵抗により電流値が徐々に減少したが、約３〜４秒後には電流値が増加に転じた。つまり、陰極部４で水素ガスが多く発生して、ワーク４１の塗膜内に水素ガスが滞留し、塗膜の成長を阻害された結果、局所的に塗膜抵抗が低下して電流が集中していることが理解できる。
【００４４】
本比較例で電着塗装したワーク４１を焼付けたときの平均膜厚は４０．８μｍとなり、図１０に示すように外観にはクレータ状の窪みが発生し、特にワーク４１のエッジ部分近傍にこの窪みが多く散在していた。また、実施例２に比べて積算電流値が多くなったにも関わらず、ワーク４１の膜厚は小さくなった。これは、塗膜内に水素ガスが大量に滞留して局所的に電流が集中し、塗膜を硬化させる放電現象が発生したことが推測される。このように、ワーク４１を回転せずに大きな電圧を印加すると、塗膜速度が高まらず、ガスピンホールや塗膜破壊が発生してしまうことが確認された。
【００４５】
上述した実施例１〜２，比較例の結果から、ワーク４１を回転させながら電極部４，５に電圧を印加させることで、ガスピンホールや塗膜破壊の発生しない最大電圧を大きくすることのできることが検証された。また、ワーク４１の回転数を変化させることで、塗膜速度や焼付後の膜厚を制御することができることが分かった。よって、ワーク４１の膜厚をより均一にしたい場合は、電着初期の回転数を小さくして初期膜厚を確保した後、電流値が減少に転じるタイミング又は所定のタイミングで回転数を増加させる制御を実行しても良い。これによって、初期膜厚を十分確保した上で、回転数を高めて水素ガスの連れ出しを促進させることができるので、ワーク４１の膜厚を大きくしながらもガスピンホールや塗膜破壊を効果的に抑制することができる。なお、所定のタイミングは、目標とする膜厚に応じて適宜決定すれば良い。
【００４６】
一方、上述したように水素ガスの大量発生は、塗膜抵抗が小さな部位で起こりやすい。つまり、カチオン電着塗装液２の行き亘り難い袋状部分に水素ガスが発生し易く、この袋状部分から水素ガスを完全に連れ出すことは容易ではない。このため、回転機構６の回転数の増加、減少を反復させる回転変化を設けて、塗膜の形成と水素ガスの連れ出しとを交互に繰り返す制御を実行しても良い。その結果、カチオン電着塗装液２とワーク４１との相対速度に変化が生じ、袋状部分に滞留した水素ガスはあらゆる方向からカチオン電着塗装液２に接触するので、水素ガスを確実に連れ出すことができる。
【００４７】
なお、回転機構６の回転数の変化態様は上述したものに限定されず、例えば、電着初期の回転数を大きくして、電流値が減少に転じるタイミング又は所定のタイミングで回転数を減少させる制御を実行しても良い。
【００４８】
［実施例３］
本実施例において、実施例１〜２、比較例と異なるのは、奥行き約３ｃｍ、幅約５ｃｍ、長さ約３８ｃｍの断面Ｕ字状の亜鉛メッキ鋼板を用いた点であり、その他の前提条件は同様である。ワーク４１の回転数と電極部４，５の印加電圧とを変化させて、ガスピンホールや塗膜破壊の発生の有無を検証した。
【００４９】
図８に示すように、ワーク４１を回転しない場合、印加電圧が２５０Ｖ以上になると、ガスピンホールが発生し、３００Ｖ以上になると塗膜が破壊された。一方、回転数が１００ｒｐｍの場合、印加電圧を２７５Ｖより小さな値に設定することで、ガスピンホールや塗膜破壊が発生しなかった。また、回転数が２００ｒｐｍの場合、印加電圧を３００Ｖより小さな値に設定することで、ガスピンホールや塗膜破壊が発生しなかった。回転数が３００ｒｐｍの場合、印加電圧を３００Ｖとしても、ガスピンホールや塗膜破壊が発生しなかった。つまり、印加電圧を３００Ｖに設定した場合、ワーク４１の回転数は２００ｒｐｍより大きく設定することが好ましい。
【００５０】
一般的に亜鉛メッキ鋼板は、水素ガスの放電電圧が鉄鋼板より低いとされており、ガスピンホールの原因となる火花放電が発生し易い。しかしながら、ワーク４１の回転数は２００ｒｐｍより大きく設定すれば、印加電圧を約３００Ｖまで高めることができることが確認できた。上述した実験結果から、実施例１〜２のような冷延鋼板においては、図３に示すように、ワーク４１の回転数を１５０ｒｐｍより大きく設定し、実施例３のような亜鉛メッキ鋼板においては、図８に示すように、ワーク４１の回転数を２００ｒｐｍより大きく設定することで、印加電圧を約３００Ｖにして電着塗装速度を高めつつガスピンホールや塗膜破壊の発生を抑制することができる。
【００５１】
［別実施形態］
以下、本発明に係る別実施形態について、図面の理解を容易にするため、同じ部材名称及び符号を用いて説明する。図１１に示すように、本実施形態では、上述した実施形態と異なる点として、陽極部５を、ワーク４１の側方であって、ワーク４１の回転軸芯Ｙに対して直交する方向に一つ備えたことにある。
【００５２】
図１２〜１３には、上述した実施例１〜２および比較例における陽極部５の数を四つから一つに変更した点を除いて、同様の条件下でカチオン電着塗装を実施した場合の、電圧−成膜速度の関係、回転数−塗膜破壊電圧の関係をプロットした図が示される。
【００５３】
図１２に示されるように、陽極部５の数を一つにした場合であっても、陽極部５の数を四つにした場合の図２と比べて、印加電圧に対する成膜速度が同等であることが理解される。また、図１３に示すように、本実施形態における塗膜破壊電圧は、陽極部５の数を四つにした場合の図４と比べて、同等又はやや向上していることが理解される。つまり、本実施形態のように陽極部５の数を少なくしても、陽極部５の数を四つにした場合と同等の性能を確保することができる。
【００５４】
さらに、上述したようにワーク４１を回転させることで、ワーク４１の全周に亘って陽極部５との間の電位勾配を均一に確保することができる。このため、本実施形態のように、陽極部５を一つにしてもワーク４１の塗膜は均一に形成される。よって、従来のように、ワーク４１の全周に亘って均一な電位勾配を確保すべく、ワーク４１の両側に陽極部５を設ける必要がないので、装置構成が簡便なものとなる。
【００５５】
［実施例４］
実施例４は、実施例１〜２における陽極部５の数を四つから一つに変更した点を除いて、前提条件を同様に設定した。本実施例では、ワーク４１を３００ｒｐｍで回転しながら、電着初期から最大電圧３００Ｖを印加して、電着終了時までこの最大電圧を維持した。その場合の電流値および電圧値の変化を示す波形を、図１４に示す。
【００５６】
本実施例では、通電開始から１〜２秒後で電流値がピークに達し、その後、塗膜抵抗により電流値が徐々に減少し、約１５秒後には電流値が略０Ｖとなった。つまり、ワーク４１を回転することで、電着初期に塗膜がワーク４１の表面に形成され、その後は局所的な電流集中が生じていないことが分かる。
【００５７】
本実施例においても、外観は平滑性を有し、良好な状態であった。よって、別実施形態のように陽極部５の数を一つにした場合でも、ワーク４１の全周に亘って均一な電位勾配が確保された結果、良好な電着塗装を施すことができることが確認された。
【００５８】
［その他の実施形態］
（１）上述した実施形態では、カチオン電着塗装を一例として挙げたが、電着塗装装置Ｘをアニオン電着塗装に使用しても良い。この場合、第１電極部４が陽極部、第２電極部５が陰極部で構成され、陽極部でアニオン電着塗装が施されると共に酸素ガスが発生する。
このアニオン電着塗装においても、回転機構６によってワーク４１の塗膜内に滞留する酸素ガスが効果的に連れ出されるので、ガスピンホールや塗膜破壊の発生を防止することができる。
（２）第１電極部４に接続されるワーク４１の数量は一つに限定されず、複数設けても良い。この場合、ワーク４１を電着塗装する際の生産効率を高めることができる。
（３）上述した実施形態では、第２電極部５を、ワーク４１の周方向に沿って等間隔に四つまたはワーク４１の側方に一つ備えたが、特に限定されず、第２電極部５は一つ以上あれば良く、どのような配置であっても良い。
（４）上述した実施形態では、第２電極部５を第１電極部４の周方向に沿って配置したが、第１電極部４を第２電極部５の周方向に沿って一つ又は複数配置しても良い。この場合、第１電極部４を回転機構６によって自転させるだけでなく、第２電極部５の周りに公転させる制御を実行しても良い。このとき、第１電極部４を複数配置しつつ自転させれば、生産効率を高めることができる。さらに、第１電極部４を公転させることで、第１電極部４自体を撹拌装置として機能させ、電着槽１に沈殿した顔料を撹拌したり、カチオン電着塗装液２の流速を高めたりすることが可能となる。
（５）上述した実施例における第２電極部５の形状は一例にすぎず、例えば多角柱状に形成するなどどのようなものであっても良い。また、ワーク４１を第１電極部４に係合固定する形態は、例えば挟持部材でワーク４１を保持するなどどのような形態であっても良い。
（６）電着槽１に収容されたカチオン電着塗装液２の温度やｐＨを一定に制御する温度制御部やｐＨ制御部を備えても良い。この場合、カチオン電着塗装液２の固化や設備の腐食を防止する効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、車両部品などを電着塗装する電着塗装装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１    電着槽
２    カチオン電着塗装液（電着塗装液）
３    導入部
４    陰極部（第１電極部）
４１  ワーク（被塗装物）
５    陽極部（第２電極部）
６    回転機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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