(57)【要約】      （修正有）【課題】袋構造を有する被塗物への電着塗装における塗膜厚み正確に予測する。【解決手段】袋構造を有する被塗物への電着塗装における塗膜厚み予測方法であって、電着塗料１４が収容された電着槽内に電極１６と、試験用被塗物１８と、前記電極１６と前記被塗物１８の間の電気流路７０の一部を特定の部分に限定する電流流路限定物と、を配置し、前記電極１６と前記試験用被塗物１８および前記電流流路限定物とに電圧を印加して前記被塗物１８に第１の試験電着塗装を行う。前記被塗物１８に流れる電流であって、周囲と異なる電気伝導度を示す前記電流流路限定物表面近傍の特殊通電層６０の影響を受けた電流と、前記試験電着塗装時の印加電圧と、の経時変化を計測し、前記特殊通電層の電気伝導度データを求め、その特殊通電層の電気伝導度データに基づいて被塗物の塗膜厚みを予測する。【選択図】図３
2005113254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着塗装における塗膜厚み予測方法であって、
電着塗料が収容された電着槽内に電極と、試験用被塗物と、前記電極と前記被塗物の間の電気流路を特定の部分に限定する電流流路限定物と、を配置するステップと、
前記電極と前記試験用被塗物および前記電流流路限定物とに電圧を印加して前記被塗物に第１の試験電着塗装を行い、前記被塗物に流れる電流であって、周囲と異なる電気伝導度を示す前記電流流路限定物表面近傍の特殊通電層の影響を受けた電流と、前記試験電着塗装時の印加電圧と、の経時変化を計測し、前記特殊通電層の電気伝導度データを求めるステップと、
前記特殊通電層の電気伝導度データに基づいて被塗物の塗膜厚みを予測するステップと、
を含む塗膜厚み予測方法。
【請求項２】
請求項１に記載の塗膜厚み予測方法であって、
前記電流流路限定物は、少なくとも１つの穴もしくはスリットを有する板または空洞を有する筒状物であって、
前記電流は、前記穴もしくは前記スリットまたは前記空洞を通ることを特徴とする塗膜厚み予測方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗膜厚み予測方法であって、
前記電極と前記電流流路限定物との間および前記被塗物と前記電流流路限定物の間をそれぞれ絶縁する絶縁体を挟み、
前記電着槽内の前記電極と前記被塗物との間に、前記電流流路限定物と前記絶縁体とにより、前記特殊通電層の影響を受けた電流が流れる電流流路空間を形成し、
前記特殊通電層の電気伝導度データは、
前記電流流路空間を流れる電流と、前記被塗物の面であって前記第２の絶縁体によって区画され塗膜が形成される面積と、印加電圧と、前記電極と前記被塗物との距離と、から求められた特殊通電層の影響を受けた電気伝導度と、
前記印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係であることを特徴とする塗膜厚み予測方法。
【請求項４】
請求項３に記載の塗膜厚み予測方法であって、
前記電極と前記電流流路限定物との間に第１の絶縁体を挟み、
前記被塗物と前記電流流路限定物の間に第２の絶縁体を挟み、
前記電着槽内の前記電極と前記被塗物との間に、前記電流流路限定物と前記第１の絶縁体と前記第２の絶縁体とにより、前記特殊通電層の影響を受けた電流が流れる電流流路空間を形成し、
前記特殊通電層の電気伝導度データは、
前記電流流路空間を流れる電流と、前記被塗物の前記電極に対向する面であって前記第２の絶縁体によって区画され塗膜が形成される面積と、印加電圧と、前記電極と前記被塗物との距離と、から求められた特殊通電層の影響を受けた電気伝導度と、
前記印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係であることを特徴とする塗膜厚み予測方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の塗膜厚み予測方法であって、
電着塗料が収容された電着槽内に電極と試験用被塗物とを配置するステップと、
前記電極と前記試験用被塗物とに電圧を印加して前記被塗物に第２の試験電着塗装を行い、前記特殊通電層の影響を受けずに前記被塗物に流れる電流と、前記試験電着塗装時の印加電圧と、の経時変化を計測し、界面電流密度伝達率データを求めるステップと、
電着塗装時における前記被塗物表面に到達する単位面積当たりのクーロン量と前記電着塗料の塗膜厚とを測定し、前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を求めるステップと、
を含み、
前記塗膜厚みを予測するステップは、前記特殊通電層の電気伝導度データ、前記界面電流密度伝達率データおよび前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係に基づくことを特徴とする塗膜厚み予測方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の塗膜厚み予測方法であって、
前記塗膜厚みを予測するステップは、実ライン電着槽の電極配置、印加電圧および電着時間に基づき、実ラインでの塗膜厚みを予測することを特徴とする被塗物の塗膜厚み予測方法。
【請求項７】
電着塗料が収容された電着槽と、
前記電着槽内に配置された電極と、
前記電着槽に浸漬された試験用被塗物と、
前記電着槽に浸漬され、前記電極と前記被塗物の間の電気流路を特定の部分に限定する電流流路限定物と、
前記電極と前記試験用被塗物および前記電流流路限定物との間に電圧を印加する電源と、
前記印加電圧を測定する電圧計と、
前記試験用被塗物と前記電源の間を流れる電流であって、周囲と異なる電気伝導度を示す前記電流流路限定物表面近傍の特殊通電層の影響を受けた電流を測定する第１の電流計と、
電圧印加時間を測定するタイマーと、
電圧印加時間における印加電圧と前記第１の電流との経時変化の関係を記憶する第１の記憶装置と、
前記第１の記憶装置に記憶されている前記第１の電流の経時変化から、前記特殊通電層の電気伝導度データを求め、前記電着塗料の被塗物への塗膜厚みを予測する演算装置と、
を有することを特徴とする塗膜厚み予測装置。
【請求項８】
請求項７に記載の塗膜厚み予測装置であって、
前記電流流路限定物は、少なくとも１つの穴もしくはスリットを有する板または空洞を有する筒状物であって、
前記電流は、前記穴もしくは前記スリットまたは前記空洞を通ることを特徴とする塗膜厚み予測装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の塗膜厚み予測装置であって、
前記電極と前記電流流路限定物との間に第１の絶縁体と、
前記被塗物と前記電流流路限定物の間に第２の絶縁体と、
を有し、
前記電着槽内の前記電極と前記被塗物との間に、前記電流流路限定物と前記第１の絶縁体と前記第２の絶縁体とにより、前記特殊通電層の影響を受けた電流が流れる電流流路空間を形成し、
前記演算装置が求める前記特殊通電層の電気伝導度データは、
前記電流流路空間を流れる電流と、前記被塗物の前記電極に対向する面であって前記第２の絶縁体によって区画され塗膜が形成される面積と、印加電圧と、前記電極と前記被塗物との距離と、から求められた特殊通電層の影響を受けた電気伝導度と、
前記印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係であることを特徴とする塗膜厚み予測装置。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか１項に記載の塗膜厚み予測装置であって、
前記特殊通電層の影響を受けずに前記被塗物に流れる電流を測定する第２の電流計と、
電着塗装時の前記試験用被塗物における単位面積当たりのクーロン量を測定するクーロン量測定器と、
前記試験用被塗物における前記単位面積当たりの塗膜厚を測定する塗膜厚測定器と、
前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を記憶する第２の記憶装置と、
を有し、
前記演算装置は、前記第２の記憶装置に記憶されている前記第２の電流の経時変化から、界面電流密度伝達率データを求め、前記特殊通電層の電気伝導度データ、前記界面電流密度伝達率データおよび前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係に基づいて前記電着塗料の被塗物への塗膜厚みを予測することを特徴とする塗膜厚み予測装置。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれか１項に記載の塗膜厚み予測装置であって、
実ライン電着槽の電極配置、印加電圧および電着時間を入力する入力手段を備え、
前記演算装置は前記実ライン電着槽の電極配置、印加電圧および電着時間に基づき、実ラインでの被塗物への塗膜厚みを予測する塗膜厚み予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法、特に被塗物への電着塗装の前に実測可能な印加電圧により予め塗膜厚を予測する電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば自動車等の被塗物に塗装を行う方法として、静電塗装方法、スプレー塗装方法、エアーレス塗装方法、浸漬塗装方法、電着塗装方法が用いられてきた。
【０００３】
特に電着塗装方法は、他の方法に比較して袋構造を有する被塗物内部への付きまわり性および塗膜の防食性に優れるため自動車等の下塗り塗装として広く用いられている。
【０００４】
一般に、電着塗装方法には、アニオン型とカチオン型がある。そして、その析出機構は現象的には同一であり、水性電着塗料中に浸漬された金属被塗物を陽極又は陰極として対極との間に直流電流を流し、電気泳動現象等を利用して、電着成分を被塗物表面に塗膜として析出させる方法である。通常、アニオン型電着塗装方法では被塗物を陽極とし、一方カチオン型電着塗装方法では被塗物を陰極として通電させて、被塗物に塗膜を析出させる。
【０００５】
自動車等の下塗り塗装の主な目的は、その塗膜によりボディを形成する鋼板を防錆し、ボディの耐久性を高めることである。防錆性は塗膜厚みに依存する。したがって、下塗り塗装は、その被塗物全面に所定の厚みの塗膜を形成する必要があるため電着塗装法が広く用いられている。
【０００６】
自動車のボディの断面構造は、一般に軽量で所望の強度を持たせるために複雑な袋構造をとる。図１は、自動車ボディ１００のロッカー部の断面構造を模式的に示す図である。鋼板１０１によって袋構造が形成され、電着塗装膜を袋構造の内部にまで形成するために、電着穴１０１および１０２が設けられている。自動車のボディ設計において、所望の強度を備え、かつ、均一な電着塗装ができるようにすることが求められる。
【０００７】
電着塗装方法において、上記アニオン型及びカチオン型のいずれであっても、電着塗装中に供給される電着槽内のクーロン量と、被塗物に析出する塗膜量（すなわち、電着成分析出量、塗膜厚み）とは相関性があることが見出されている。また、上記クーロン量と、電着塗装時に被塗物に流れる電流の電流密度の間にも相関関係があることが見出されている。
【０００８】
そこで、電着塗装時に被塗物に流れる電流を調整することによって、塗膜厚を制御することが考えられるが、実際に被塗物の構造各部にそれぞれ流れている電流量を、塗装中に測定することは不可能であるために、被塗物の構造各部の塗膜厚を制御することは困難であった。
【０００９】
そこで、近年、塗膜厚を予測する方法が提案されている。自動車等の被塗物の袋構造部を想定したミニチュアボックス（模擬袋構造）を、実際の被塗物と同時に電着塗装を行うことにより、ミニチュアボックスの穴の径を変化させ穴面積／袋構造部の内部面積との比と、電着塗装により形成された袋構造部内面の塗装膜厚との関係を調べ、この関係より、実際の自動車などの被塗物の袋構造部内の塗装膜厚を予測する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
さらに、試験用被塗物に対して電着塗装を行い、一定電圧における電流密度の経時変化を測定し、複数の印加電圧における電流密度と経時変化と、を求め、次いで［電流密度／印加電圧］に対する［電圧・時間積分値］との関係を求め、更に［単位面積当たりのクーロン量］と［塗膜量］との関係を求め、次に［電流密度／印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じた値と［単位面積当たりのクーロン量］との相関に基づき、［電流密度／印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じた値と［塗膜量］との関係が求め、この関係より印加電圧の経時変化と塗膜厚との関係を求める方法が提案された（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
この方法によれば、界面電流密度伝達率を実測可能な印加電圧と予測塗膜厚との関係として得ることができる。印加電圧の経時変化と予測塗膜厚との関係を用い、実際の被塗物への電着塗装時に印加電圧を調整することによって、所望の塗膜厚を得ることができる。また、実際に調節可能な印加電圧により塗膜厚を管理するため、より緻密な塗膜厚の管理を行うことができる。
【００１２】
【特許文献１】特開平５−５９５９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、自動車のボディは、より軽量で所望の強度を持たせるためにより複雑な袋構造をとるようになっている。
【００１４】
新たなボディ構造を設計する場合、強度を高めるために、袋構造を複雑にすれば、袋構造の内部にまで均一に塗膜を形成することは困難となり、逆に、電着塗装を袋構造の内部にも行き渡らせるために、袋構造の隔壁に図１に示すような電着穴１０１ないし１０２の大きさを大きくする、もしくは数を増やせば、ボディ強度は弱くなってしまい、この２つの要素は一般に相反するものである。
【００１５】
両者を高い水準で実現するために、構造、電着塗装種類、電着塗装条件等を種々変更して電着塗装実験を行い、その都度試作被塗物を解体し、塗膜厚を調べて最適化する必要があり、生産性が悪く経済的にも問題があった。
【００１６】
また、最も塗膜の薄くなってしまう部位においても所定の塗膜厚を確保するために、外板面では余分に厚く塗装せざるを得ず、塗料使用量の無駄が多いという問題もあった。
【００１７】
特許文献１の発明では、袋構造の開口面積と内部面積の比のみに基づく塗膜厚みの予想であるため、複雑な袋構造を有する実際の被塗物の塗膜厚予測を正確にすることはできなかった。
【００１８】
特許文献２の発明では、袋構造を考慮していないため、平板の被塗物の塗膜厚予測および制御を高い精度で行うことができるものの、複雑な袋構造を有する実際の被塗物の塗膜厚予測を正確にすることはできなかった。
【００１９】
そこで、複雑な袋構造の内部の塗膜厚みを予測し、構造の最適化設計をするとともに、さらに被塗物に所望の塗膜膜厚を得るための電着塗装条件を得ることが求められていた。
【００２０】
本願発明は、上記課題に鑑み、複雑な袋構造を有する実際の被塗物への電着塗装時の塗膜厚を予測する電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
電着塗装において、電極１６から被塗物１８に向かう電荷粒子による電気流路において、袋構造などの電流流路限定物がある場合、電流流路限定物に設けられた電着穴近傍領域には、電気分解により生じたガス濃度が周囲より高い、ないし析出反応が生じている等の原因により、それ以外の電着塗料１４内の空間と異なる電気伝導度を示す層（以下、特殊通電層という）が存在することが発明者の実験によりわかった。
【００２２】
そこで、本発明は、電着塗装における塗膜厚み予測方法であって、電着塗料が収容された電着槽内に電極と、試験用被塗物と、前記電極と前記被塗物の間の電気流路を特定の部分に限定する電流流路限定物と、を配置するステップと、前記電極と前記試験用被塗物および前記電流流路限定物とに電圧を印加して前記被塗物に第１の試験電着塗装を行い、前記被塗物に流れる電流であって、周囲と異なる電気伝導度を示す前記電流流路限定物表面近傍の特殊通電層の影響を受けた電流と、前記試験電着塗装時の印加電圧と、の経時変化を計測し、前記特殊通電層の電気伝導度データを求めるステップと、前記特殊通電層の電気伝導度データに基づいて被塗物の塗膜厚みを予測するステップと、を含む。
【００２３】
この方法によれば、電着穴の近傍に生じる特殊通電層の電気伝導度データを得る第１の試験電着塗装を一度行えば、複雑な袋構造を有する実際の被塗物の構造、電着塗装条件等に応じた塗膜厚みを予測することができ、被塗物の構造、電着塗装条件等の変更をする場合にも、その都度、電着塗装実験を行い、試作被塗物を解体し、塗膜厚を調べるなどの必要が無く、被塗物構造および電着塗装条件の最適化設計を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の他の態様では、前記電流流路限定物は、少なくとも１つの穴もしくはスリットを有する板または空洞を有する筒状物であって、前記電流は、前記穴もしくは前記スリットまたは前記空洞を通る。
【００２５】
また、本発明の他の態様では、前記電極と前記電流流路限定物との間および前記被塗物と前記電流流路限定物の間をそれぞれ絶縁する絶縁体を挟み、前記電着槽内の前記電極と前記被塗物との間に、前記電流流路限定物と前記絶縁体とにより、前記特殊通電層の影響を受けた電流が流れる電流流路空間を形成し、前記特殊通電層の電気伝導度データは、前記電流流路空間を流れる電流と、前記被塗物の面であって前記第２の絶縁体によって区画され塗膜が形成される面積と、印加電圧と、前記電極と前記被塗物との距離と、から求められた特殊通電層の影響を受けた電気伝導度と、前記印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係である。
【００２６】
この方法によれば、実際の電着塗装工程において、制御できる印加電圧および電圧印加時間により表現できるので、電着塗装条件の最適化、管理が容易になる。
【００２７】
また、本発明の他の態様では、前記電極と前記電流流路限定物との間に第１の絶縁体を挟み、前記被塗物と前記電流流路限定物の間に第２の絶縁体を挟み、前記電着槽内の前記電極と前記被塗物との間に、前記電流流路限定物と前記第１の絶縁体と前記第２の絶縁体とにより、前記特殊通電層の影響を受けた電流が流れる電流流路空間を形成し、前記特殊通電層の電気伝導度データは、前記電流流路空間を流れる電流と、前記被塗物の前記電極に対向する面であって前記第２の絶縁体によって区画され塗膜が形成される面積と、印加電圧と、前記電極と前記被塗物との距離と、から求められた特殊通電層の影響を受けた電気伝導度と、前記印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係である。
【００２８】
また、本発明の他の態様では、電着塗料が収容された電着槽内に電極と試験用被塗物とを配置するステップと、前記電極と前記試験用被塗物とに電圧を印加して前記被塗物に第２の試験電着塗装を行い、前記特殊通電層の影響を受けずに前記被塗物に流れる電流と、前記試験電着塗装時の印加電圧と、の経時変化を計測し、界面電流密度伝達率データを求めるステップと、電着塗装時における前記被塗物表面に到達する単位面積当たりのクーロン量と前記電着塗料の塗膜厚とを測定し、前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を求めるステップと、を含み、前記塗膜厚みを予測するステップは、前記特殊通電層の電気伝導度データ、前記界面電流密度伝達率データおよび前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係に基づく。
【００２９】
この方法によれば、実際の被塗物の全面の電着塗膜の厚みを、より正確に予測することができる。
【００３０】
また、本発明の他の態様では、前記塗膜厚みを予測するステップは、実ライン電着槽の電極配置、印加電圧および電着時間に基づき、実ラインでの塗膜厚みを予測する。
【００３１】
この方法によれば、所望の電着塗膜厚を得るために、実ラインの電着塗装条件を考慮した、被塗物構造の最適化および逆に実ラインの電着塗装条件の最適化を行うことができる。
【００３２】
また、本発明は、塗膜厚み予測装置であって、電着塗料が収容された電着槽と、前記電着槽内に配置された電極と、前記電着槽に浸漬された試験用被塗物と、前記電着槽に浸漬され、前記電極と前記被塗物の間の電気流路を特定の部分に限定する電流流路限定物と、前記電極と前記試験用被塗物および前記電流流路限定物との間に電圧を印加する電源と、前記印加電圧を測定する電圧計と、前記試験用被塗物と前記電源の間を流れる電流であって、周囲と異なる電気伝導度を示す前記電流流路限定物表面近傍の特殊通電層の影響を受けた電流を測定する第１の電流計と、電圧印加時間を測定するタイマーと、圧印加時間における印加電圧と前記第１の電流との経時変化の関係を記憶する第１の記憶装置と、前記第１の記憶装置に記憶されている前記第１の電流の経時変化から、前記特殊通電層の電気伝導度データを求め、前記電着塗料の被塗物への塗膜厚みを予測する演算装置と、を有する。
【００３３】
また、本発明の他の態様では、前記電流流路限定物は、少なくとも１つの穴もしくはスリットを有する板または空洞を有する筒状物であって、前記電流は、前記穴もしくは前記スリットまたは前記空洞を通る。
【００３４】
また、本発明の他の態様では、前記電極と前記電流流路限定物との間に第１の絶縁体と、前記被塗物と前記電流流路限定物の間に第２の絶縁体と、を有し、前記電着槽内の前記電極と前記被塗物との間に、前記電流流路限定物と前記第１の絶縁体と前記第２の絶縁体とにより、前記特殊通電層の影響を受けた電流が流れる電流流路空間を形成し、前記演算装置が求める前記特殊通電層の電気伝導度データは、前記電流流路空間を流れる電流と、前記被塗物の前記電極に対向する面であって前記第２の絶縁体によって区画され塗膜が形成される面積と、印加電圧と、前記電極と前記被塗物との距離と、から求められた特殊通電層の影響を受けた電気伝導度と、前記印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係である。
【００３５】
また、本発明の他の態様では、前記特殊通電層の影響を受けずに前記被塗物に流れる電流を測定する第２の電流計と、電着塗装時の前記試験用被塗物における単位面積当たりのクーロン量を測定するクーロン量測定器と、前記試験用被塗物における前記単位面積当たりの塗膜厚を測定する塗膜厚測定器と、前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を記憶する第２の記憶装置と、を有し、前記演算装置は、前記第２の記憶装置に記憶されている前記第２の電流の経時変化から、界面電流密度伝達率データを求め、前記特殊通電層の電気伝導度データ、前記界面電流密度伝達率データおよび前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係に基づいて前記電着塗料の被塗物への塗膜厚みを予測する。
【００３６】
また、本発明の他の態様では、実ライン電着槽の電極配置、印加電圧および電着時間を入力する入力手段を備え、前記演算装置は前記実ライン電着槽の電極配置、印加電圧および電着時間に基づき、実ラインでの被塗物への塗膜厚みを予測する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の塗膜厚み予測装置及び予測方法によれば、周囲と異なる電気伝導度を示す前記電流流路限定物表面近傍の特殊通電層の影響を受けた特殊通電層の電気伝導度データを求め、その特殊通電層の電気伝導度データに基づいて、電着塗装時の塗膜厚を予測するので、複雑な袋構造を有する実際の製品の被塗物への塗膜厚をより高い精度で予測することができる。
【００３８】
さらに、電着塗料に固有の特性である特殊通電層の電気伝導度データが得られるため、電着塗料が同一であれば、被塗物の構造変更、実ラインの電着槽、電極配置等の変更があっても、実際の製品の被塗物への塗膜厚を精度良く予測できるため、その都度電着塗装実験を行い、試作被塗物を解体し、塗膜厚を調べる必要は無く、電着塗装被塗物の生産性の高い開発、生産管理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００４０】
（実施形態１）
図２は、本発明の実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０（以下実施形態１という）の構成の概略を示す図である。
【００４１】
この塗膜厚みの予測装置１０の電着槽１２内には、電着塗料１４が収容され、電着塗料１４に浸漬するように、電極１６と試験用被塗物１８とが配置されている。そして、電極１６と試験用被塗物１８との間に電圧を印加するための電源３０が電気的に接続されている。さらに電源３０から電極１６と試験用被塗物１８とに印加される電圧を測定する電圧計３２と、試験用被塗物１８に流れる電流を測定する電流計３４が、電極１６と試験用被塗物１８と電源３０とからなる回路内に配置されている。
【００４２】
電着塗装がアニオン型電着である場合には、試験用被塗物１８を陽極として、一方カチオン型である場合には、試験用被塗物１８を陰極として通電させる。これにより、試験用被塗物１８に塗膜８０が析出形成される。
【００４３】
本実施形態において特徴的なことは、電極１６と試験用被塗物１８との間に流れる電気流路空間内に導電性材料で形成され、穴ないしスリット等の隙間２２を有した電流流路限定物２０を配置し、試験用被塗物１８と同電位となるように電気的接続をしていることである。
【００４４】
また、電流流路限定物２０は、少なくとも１つの穴もしくはスリットを有する板または空洞を有する筒状物であって、さらに試験用被塗物１８と電流流路限定物２０との外延部は絶縁体２４によって閉じられ、試験用被塗物１８、電流流路限定物２０および絶縁体２４によって袋構造を構成し、電流が流れる電流流路空間を形成する。
【００４５】
例えば、電着塗料１４をカチオン型とした場合、この配置で、電極１６に正電圧を、試験用被塗物１８および前記電流流路限定物２０と負電圧を印加し、第１の試験電着塗装を行うと、電着塗料１４中の正に荷電している樹脂ないし顔料粒子は、試験用被塗物１８および前記電流流路限定物２０に向かって移動、拡散する。ここで、電着槽１２内には、電子は入り込めないので、電流は電着塗料１４のイオンの移動のみにより運ばれる。
【００４６】
塗料試験用被塗物１８および前記電流流路限定物２０表面近傍では、水が電気分解されて、水酸イオン（ＯＨ−）と水素ガスが生成される。この水酸イオンは、正に荷電している樹脂ないし顔料粒子と作用して試験用被塗物１８および電流流路限定物２０表面に析出することになる。そして、塗膜の析出にしたがって塗膜の電気抵抗が増すため、まだ膜の付いていない領域で前記作用が起こりやすくなり、樹脂ないし顔料粒子は、被塗物全面に析出して行く。以上、電気分解について、純粋な水を溶媒とする水性電着塗料を例に説明したが、溶媒に電着塗装の特性を高めるための添加物等や、水溶性電着塗料に含まれる顔料以外の成分が電気により反応し、水素ガスないし酸素ガス以外のガスを発生する場合もある。
【００４７】
ここで、電流流路限定物２０の隙間２２近傍の、電極１６から試験用被塗物１８に向かう電荷粒子による電気流路７０を図３に模式的に示す。電気流路７０は、電流流路限定物２０によって特定の部分に限定され、電流流路限定物２０に設けられた穴ないしスリット等の隙間２２に制限される。さらに前述したように、電流流路限定物２０の近傍領域には、電気分解により生じたガス濃度が周囲より高い、ないし析出反応が生じている等の原因により、それ以外の電着塗料１４内の空間と異なる電気伝導度を示す層（以下、特殊通電層６０という）が存在することが発明者の実験によりわかった。
【００４８】
すなわち、隙間２２を通過する電気流路７０は、前記特殊通電層６０を通過しない電流７１と、特殊通電層６０を通過する電流７２との成分を有する。特殊通電層の影響を受けた電流と、前記試験電着塗装時の印加電圧と、の経時変化の計測により得られるデータを特殊通電層の電気伝導度データという。後述するようにこの特殊通電層６０の電気伝導度データを求めることにより、複雑な袋形状を有する被塗物への電着塗膜の厚みの予測をより正確に行うことができる。
【００４９】
以下に、特殊通電層６０の電気伝導度データを求める方法を説明する。
図４は、本発明の実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０のデータ処理のための構成の概略を示す図である。
【００５０】
塗膜厚みの予測装置１０は、電圧印加時間を測定するタイマー４０を備え、電圧計３２、試験用被塗物１８に流れる特殊通電層６０の影響を受けた電流を測定する第１の電流計３４およびタイマー４０はそれぞれ信号を外部に出力することができる機能を有している。電圧計３２、第１の電流計３４およびタイマー４０からの出力は、第１の記憶装置４２に送られ、第１の記憶装置４２は、電圧印加時間における印加電圧と電流との経時変化とを関連づけて記憶する。
【００５１】
第１の記憶装置４２に記憶された電圧印加時間における印加電圧と電流との経時変化の情報は、演算装置４４内の第１の演算装置４６に出力され、第１の演算装置４６は、上記情報に基づき、塗膜が形成される面積と、印加電圧と、前記電極と前記被塗物との距離と、から求められた特殊通電層６０の影響を受けた電気伝導度と、前記印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係である特殊通電層６０の電気伝導度データを求める。演算装置４４内の第２の演算装置４８は、前記特殊通電層の電気伝導度データに基づき、実際の電着塗装における被塗物への塗膜厚を制御可能な印加電圧の経時変化として求める。
【００５２】
ここで、特殊通電層６０の電気伝導度データを求める第１の試験電着塗装における電流流路限定物と電極と被塗物の配置について説明する。図５は、前記第１の試験電着塗装における電流流路限定物と電極と被塗物の配置の一例を示す断面図である。
【００５３】
この実施例において、隙間２２は特殊通電層の影響を受けた電流が流れる電流流路空間を有し、電着塗料１４中の荷電している樹脂ないし顔料粒子を通さない第１の遮蔽板２６と第２の遮蔽板２７とにより形成されるスリットである。この第１の遮蔽板２６と第２の遮蔽板２７とにより電流流路限定物が形成されている。
【００５４】
また、電極１６と第１の遮蔽板２６および第２の遮蔽板２７との間に第１の絶縁体２４を挟み、被塗物１８と第１の遮蔽板２６および第２の遮蔽板２７の間に第２の絶縁体２５を挟み、電極１６および被塗物１８と第１の遮蔽板２６および第２の遮蔽板２７との間を絶縁し、かつ、電極１６から被塗物１８に流れる電流経路が、第１の遮蔽板２６および第２の遮蔽板２７の外側の空間を通らないようにする。ここで、第１の遮蔽板２６および第２の遮蔽板２７の図面に垂直な方向の幅は、第１の遮蔽板２６および第２の遮蔽板２７の形成するスリット間隔ｄに比べて十分広ければ、遮蔽板板２６および第２の遮蔽板２７の端部の影響は無視することができる。より具体的には、３０ｃｍ程度とすればよい。
【００５５】
また、電極１６と被塗物２０との間は、第１の遮蔽板２６、第２の遮蔽板２７、第１の絶縁体２４および第２の絶縁体２５とにより、高さｄの一定断面を有したスリット状の隙間２２である。この配置で、第１の試験電着塗装を行うと、被塗物１８の電極１６に対向する面であって第２の絶縁体２５によって区画された領域６１に塗膜が形成される。
【００５６】
この領域６１の面積Ｓと、電流と、印加電圧と、電極１６と被塗物１８との距離Ｌと、から特殊通電層の影響を受けた電気伝導度が、
［特殊通電層の影響を受けた電気伝導度］＝（［電流］／Ｓ）／（［印加電圧］／Ｌ）
と求められる。
【００５７】
この［特殊通電層の影響を受けた電気伝導度］と、印加電圧と電圧印加時間を掛けた電圧・時間積分と、の関係が、特殊通電層の電気伝導度データとなる。
【００５８】
図６は、実施形態１の塗膜厚みの予測装置１０を用いて、電着塗料Ａについて実際に測定した印加電圧、電流の経時変化を、前記第１の演算装置４６において、求めた特殊通電層６０の電気伝導度データである。ここで、横軸に電圧×時間（電圧時間積分値）、縦軸に特殊通電層の電気伝導度をプロットした。縦軸は、電気伝導度であって、抵抗の逆数となるため、大きいほど、抵抗が小さいことを示す。プロットは、電流流路限定物２０の隙間２２として、スリット幅１０，２０，３０ｍｍの異なる３種類の電流流路限定物２０についてそれぞれ試験電着を行った結果を示している。ここで、電圧の単位をＶ、電流の単位をＡ、試験用被塗物１８の被塗面面積をｍ2、電圧の印加時間を秒（ｓ）で表している。
【００５９】
図６からわかるように、試験用被塗物１８に流れる電流は、電流流路限定物２０の隙間２２の大きさ（この例ではスリットの幅）に依存している。さらに、図６のグラフの横軸の電圧時間積分値を、電気伝導度の変化の態様によって、段階i、段階iiおよび段階iiiに
分けて説明する。段階iに流れる電流は、電圧印加初期の電気分解によるもので、試験用
被塗物１８および前記電流流路限定物２０表面近傍では、電気分解によるガスが多く生成され、電流流路限定物２０の近傍領域には、電気分解により生じたガス濃度が周囲より高い、ないし析出反応が生じている等の原因により、それ以外の電着塗料１４内の空間と異なる電気伝導度を示す。この段階では塗膜は形成されない。次に段階iiでは、水酸イオン
濃度がある一定以上の濃度に達すると塗料の析出が始まるとともに、ガスの発生がしだいに減少する、ないし析出反応が生じている等の原因により、徐々に抵抗が下がって行く。塗膜がある膜厚に達すると、ガスの発生がほぼ無くなる、ないし析出反応が生じている等の原因により電圧・時間積分値に対して一定となり、段階iiiのように、電気伝導度はほぼ
一定となる。
【００６０】
ここで、特殊通電層の影響は、図６の縦軸にプロットしている電気伝導度が、スリット間隔に比例せず、スリット間隔が狭いほど、単位間隔当たりの電流密度を印加電圧で割った値が小さくなることに示されている。これは、図３に示す特殊通電層は、それ以外の電着塗料の領域より電気抵抗が高く、かつ、スリットの間隔に関わらず、ほぼ一定の厚みで形成されていることを示し、スリットの間を通過する電流全体に対する特殊通電層６０を通過しない電流７１と、特殊通電層６０を通過する電流７２との比が変わることによる。
【００６１】
特殊通電層の厚みは、電着塗料の種類、印加電圧等によって異なるが、２ｍｍから１０ｍｍ程度、典型的には４ｍｍ前後と見積もられる。
【００６２】
この特殊通電層の厚みは、第１の試験電着塗装に用いる電流流路限定物の隙間形状に拠らないため、電流流路限定物２０が有する隙間２２は、いわゆる穴であっても、横方向にほぼ同一な幅を有するスリットであってもよい。穴である場合、形状は丸でも三角形でも四角形でも、穴であれば形状には限定されない。穴の大きさは、例えば丸穴の場合、直径は上述した特殊通電層の厚みに対して無視できない大きさである、２ｍｍ〜５０ｍｍ程度であることが望ましい。また、スリットである場合も同様に、その幅は２ｍｍ〜５０ｍｍ程度であることが望ましい。
【００６３】
さらにこの第１の試験電着塗装に用いる電流流路限定物２０は、実際の製品の袋構造の開口部の役割を果たすものであるため、実際の製品とほぼ同じ材質であることが好ましい。この構成によれば、実際の製品における特殊通電層の振る舞いを、試験電着塗装でより正確に求めることができる。
【００６４】
また、試験用被塗物１８の前記袋構造の外面を構成する面には、電着塗装膜が形成されないような処理を施すことが望ましい。電流流路限定物２０の隙間２２を通過せず、外側から回り込む電流の影響を排除するためである。
【００６５】
ここで、特殊通電層の電気伝導度データは、図６に示すように、特殊通電層の電気伝導度対する前記印加電圧と印加時間を掛けた電圧・時間積分値の関係で表すことが好ましい。実際の電着塗装工程において、制御できるのは、印加電圧および電圧印加時間であるため、その関係で表すことにより電着塗装条件の最適化、管理が容易になる。
【００６６】
特殊通電層の電気伝導度データは、電着塗料によって、拡散、ガスの発生等の析出反応等の特性が異なるため、異なったものになる。
【００６７】
図７は、図６に示した電着塗料Ａの特殊通電層の電気伝導度データに代えて、電着塗料Ｂについて全く同じ方法で測定したを結果を同様にプロットしたものである。図６と図７とを比較すると分かるように、電流流路限定物のスリット間隔が同じ場合であっても、電着塗料Ｂの方が、電気伝導度は小さく、特殊通電層の電気伝導度データが異なることがわかる。
【００６８】
特殊通電層の電気伝導度が高いほど、狭い隙間の袋構造の内部へも電位が伝わりやすいため、電着塗料の付きまわり性がよくなる。したがって、この特殊通電層の電気伝導度データは電着塗料の付きまわり性評価に用いることもできる。
【００６９】
この特殊通電層の電気伝導度データを、実際の被塗物形状に適用することにより、複雑な袋構造内部の電位を計算することができ、電位の変化に基づいて電着塗装時の塗膜厚を予測することができる。
【００７０】
図８は、本発明の実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０の塗膜厚み予測手順を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、電着塗料の種類ごとに、上述した第１の試験電着塗装（Ｓ１）により、特殊通電層の電気伝導度データ（Ｓ２）を求める。これと別に被塗物の構造、電着槽および電極構造のＣＡＤデータから構成される有限要素モデル（Ｓ３）を作成する。この有限要素モデルに特殊通電層の電気伝導度データを適用し、通電有限要素を計算（Ｓ４）し、被塗物の電位分布を求める。さらに、この通電要素計算に基づき、塗装膜予測（Ｓ５）を行う。
【００７２】
予測された塗膜厚みが所望のものでなかった場合、ないし例えば、被塗物の強度面からその構造の変更が必要となった場合、被塗物の構造、例えば、電着穴の位置・大きさ等を変更したり、実ラインにおける電着槽および電極構造の変更および電着時間を反映した、新たな有限要素モデルを作成（Ｓ３）し、新たに通電有限要素を計算（Ｓ４）し、新たに塗膜厚予測（Ｓ５）を行う。この工程を所望の塗膜厚みが得られるまで繰り返すことができる。ただし、付きまわり性、防錆性向上等のために電着塗料を改良した場合には、別途新たに当該電着塗料で第１の試験電着塗装（Ｓ１）を行い、当該電着塗料の特殊通電層の電気伝導度データを求め、この手順にしたがって新たに予測しなおす。
【００７３】
実施形態１の電着塗膜厚み予測装置によれば、電着塗料の特殊通電層の電気伝導度データを求める第１の試験電着塗装を一度行えば、複雑な袋構造を有する実際の被塗物の構造、電着塗装条件等に応じた塗膜厚みを予測することができ、被塗物の構造、電着塗装条件等の変更をする場合にも、電着塗料が同一であれば、その都度、電着塗装実験を行い、試作被塗物を解体し、塗膜厚を調べるなどの必要が無く、被塗物構造および電着塗装条件の最適化設計を行うことができる。
【００７４】
（実施形態２）
実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０の塗膜厚予測方法の通電有限要素を計算するステップ（Ｓ４）において、予め求められた界面電流密度伝達率データに基づき通電有限要素を計算し、塗膜厚みを予測するステップ（Ｓ５）は、通電有限要素から予め求められた単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係に基づいて行われることが好ましい。そこで、本発明に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置には、前記界面電流密度伝達率データと、単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係とを求める手段を備えることが望ましい。
【００７５】
ここで、界面電流密度伝達率データとは、前記特殊通電層の電気伝導度データとは異なり、特殊通電層の影響を受けていない電流密度伝達率データである。この界面電流密度伝達率データにより、電極から電流流路限定物に影響されること無く、直接的に電流が流れることができる被塗物領域の電着塗装時の塗膜厚をより正確に予測することができる。界面電流密度伝達率データは、実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０において、前記第１の試験電着塗装と別に、電着塗料が収容された電着槽内に電極と試験用被塗物とを配置して第２の試験電着塗装を行うことによって求めることができる。
【００７６】
また、同様に単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係も、実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０において、前記第１および第２の試験電着塗装と別個独立に、電着塗料が収容された電着槽内に電極と、試験用被塗物とクーロン量測定器５０を配置して第３の試験電着塗装を行い、塗膜厚測定器によって塗膜厚を測定することによって求めることもできる。単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係に基づいて、特殊通電層の電気伝導度データおよび界面電流密度伝達率データから、より直接的に塗膜厚みを予測することができる。
【００７７】
さらに、特殊通電層の電気伝導度データ、界面電流密度伝達率データおよび単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を一回の試験電着塗装で求めることもできる。図９は、特殊通電層の電気伝導度データ、液伝導度データおよび単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を一回の試験電着塗装で求めることができる電着塗装における塗膜厚み予測装置１１の構成の概略を示す図である。実施形態２に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１１は、実施形態１の構成に加え、電流流路限定物２０と電源３０の間に流れる電流を測定するための第２の電流計３６と、電流流路限定物２０の電極１６に対向する面にクーロン量測定器５０とを備える。
【００７８】
第１の試験電着塗装において、第２の電流計３６に流れる電流は、電極１６から電着塗料１４の空間に形成される電流経路を制限する電流流路限定物の影響を受けることなく直接電流流路限定物２０に到達したものであり、特殊通電層の影響を受けず、電着塗料１４の液そのものの特性を反映したものである。したがって、この第２の電流計３６に流れる電流の経時変化を測定することにより、界面電流密度伝達率データを求めることができる。
【００７９】
ここで、電流流路限定物２０は、実際の被塗物の外面部の役割を果たすものであるため、実際の製品とほぼ同じ材質であることが好ましい。この構成によれば、実際の被塗物の界面電流密度伝達率データと等しいデータから塗膜厚みを予測するできるので実際の被塗物の塗膜厚みをより正確に予測することができる。
【００８０】
また、電流流路限定物２０の袋構造の内面を構成する面には、電着塗装膜が形成されないような処理を施すことが望ましい。電流流路限定物２０の隙間２２を通過し、袋構造の内面を構成する面に到達した電流は特殊通電層の影響を受けた電流であり、その影響を排除するためである。
【００８１】
また、クーロン量測定器５０により、第１の試験電着塗装において、単位面積当たりのクーロン量を測定することができ、そのときの析出する塗膜の塗膜厚を塗膜厚測定器５２により測定することによって単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を求めることができる。
【００８２】
ここで、塗膜厚を測定するものとしたが、一般に塗膜厚と塗膜量（重さの単位で表すことができる析出重量）は比例するので、塗膜量を実測した後、塗膜厚に換算してもよい。
【００８３】
以下に、実施形態２における界面電流密度伝達率データと、単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚と、の関係とを求める方法を説明する。
【００８４】
図１０は、本発明の実施形態２に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１１のデータ処理のための構成の概略を示す図である。
【００８５】
塗膜厚みの予測装置１１の構造は、塗膜厚みの予測装置１０の構成に加え、電流流路限定物２０に流れる電流を測定する第２の電流計３６と、クーロン量測定器５０がそれぞれ、第１の記憶装置と第２の記憶装置とに信号を送ることができるように接続され、第２の電流計３６、クーロン量測定器５０および塗膜厚測定器５２は、それぞれ信号を外部に出力することができる機能を有している。
【００８６】
第２の電流計３６からの出力は、第１の記憶装置４３に送られ、第１の記憶装置４３は、電圧印加時間における印加電圧と電流との経時変化とを関連づけて記憶する。第１の記憶装置４３に記憶された電圧印加時間における印加電圧と電流との経時変化の情報は、演算装置４５内の第１の演算装置４７に出力され、第１の演算装置４７は、上記情報に基づき、電流を被塗物の表面積で割った電流密度を印加電圧で除した値と、印加電圧に印加時間を乗じた電圧・時間積分値とを求め、求められた両者の関係が界面電流密度伝達率データとなる。
【００８７】
図１１は、実施形態２の塗膜厚みの予測装置１１を用いて、実際に測定した印加電圧、第２の電流の経時変化に基づき、前記第１の演算装置４７において求めた界面電流密度伝達率データである。ここで、横軸に電圧×時間（電圧時間積分値）、縦軸に電流を電流流路限定物２０の被塗面面積で割った電流密度を、さらに印加電圧で割った値にプロットした。縦軸は、電流密度の伝達率であって、抵抗の逆数となるため、大きいほど、抵抗が小さいことを示す。ここで、電圧の単位をＶ、電流の単位をＡ、試験用被塗物１８の被塗面面積をｍ2、電圧の印加時間を秒（ｓ）で表している。
【００８８】
ここで、図１１のグラフの説明をする。電着塗装では、最初に電気分解によるガスが発生し、その後、塗料粒子の析出とする。析出初期では、塗膜内に生成ガスの流通路が点在しており、そこを通じて電流が流れやすい。従って、電圧が高いほど初期の電流密度は高くなる。一方、電着塗料の析出が促進されるにしたがって、塗膜厚みが増大するとともに、ガスの流通路内への析出も促進されるため、ガスの流通路の径が小さくなる。その結果、ガスの放出が困難になり、電極反応が阻害され塗膜電気抵抗が増大する。塗膜電気抵抗の増大により、ジュール熱が増加し、析出塗膜中の電着塗料が融合しガス流通路を塞ぐため、連続膜を形成することになる。このように、電圧印加時間が経過するにしたがって、電極反応が阻害されるため、図１１に示すように、電流密度が低くなっていく。
【００８９】
ここで、界面電流密度伝達率データは、図１１に示すように、電流を前記電流流路限定物２０の被塗面面積で割った電流密度を、さらに印加電圧で割った値に対する前記印加電圧と印加時間を掛けた電圧・時間積分値の関係で表すことが好ましい。実際の電着塗装工程において、制御できるのは、印加電圧および電圧印加時間であるため、その関係で表すことにより電着塗装条件の最適化、管理が容易になる。
【００９０】
また、図１０において、上述したクーロン量測定器５０と塗膜厚測定器５２とからの出力は、第２の記憶装置５４に送信され、第２の記憶装置５４は、単位面積当たりのクローン量と塗膜厚とを関連付けて記憶する。
【００９１】
演算装置４５内の第２の演算装置４９は、前記特殊通電層の電気伝導度データ、界面電流密度伝達率データおよび単位面積当たりのクローン量と塗膜厚との関係に基づき、実際の電着塗装において制御可能な印加電圧の経時変化と塗膜厚みの関係を求める。
【００９２】
また、界面電流密度伝達率データおよび単位面積当たりのクローン量と塗膜厚との関係は、電着塗料によって、異なったものになる。析出反応等の特性が異なるためである。したがって、新たな電着塗料の塗膜厚を予測する場合、改めてその電着塗料で界面電流密度伝達率データおよび単位面積当たりのクローン量と塗膜厚との関係を求める。
【００９３】
図１２は、本発明の実施形態２に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１１の塗膜厚み予測手順を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、試験電着塗装によって、特殊通電層の電気伝導度データ（Ｓ６）と界面電流密度伝達率データ（Ｓ７）とを求める。これと別に被塗物の構造、電着槽および電極構造のＣＡＤデータから構成される有限要素モデル（Ｓ８）を作成する。この有限要素モデルに特殊通電層の電気伝導度データと界面電流密度伝達率データとを適用し、通電有限要素を計算（Ｓ９）し、被塗物の電位分布を求める。一方、単位面積あたりのクーロン量と膜厚測定の測定を行い（Ｓ１０）、単位面積あたりのクーロン量と膜厚測定の関係データを求める（Ｓ１１）。さらに、この通電要素計算結果と、単位面積あたりのクーロン量と膜厚測定の関係データとに基づき、塗装膜予測（Ｓ１２）を行う。
【００９５】
予測された塗膜厚みが所望のものでなかった場合、ないし例えば、被塗物の強度面からその構造の変更が必要となった場合、被塗物の構造、例えば、電着穴の位置・大きさ等を変更したり、実ラインにおける電着槽および電極構造の変更を反映した、新たな有限要素モデルを作成（Ｓ８）し、新たに通電有限要素を計算（Ｓ９）し、新たに塗膜厚予測（Ｓ１２）を行う。この工程を所望の塗膜厚みが得られるまで繰り返すことができる。ただし、付きまわり性、防錆性向上等のために電着塗料を改良した場合には、別途新たに当該電着塗料で試験電着塗装を行い、当該電着塗料の特殊通電層の電気伝導度データ、界面電流密度伝達率データおよび、単位面積あたりのクーロン量と膜厚測定の関係データを求め、この手順にしたがって新たに予測しなおす。
【００９６】
図１３は、本発明の実施形態２に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１１によって、実際の自動車ボディの塗膜厚予測を行った結果を示す。図１２は鋼板１１１からなる自動車ボディ１１０の一部の袋構造断面とその代表的な位置における予測膜厚を単位をマイクロメートルとして示している。この断面のおいて、上部断面に２つの電着穴１１２，１１４が、紙面に平行な面に丸形と長丸形とが電着穴１１６，１１８が形成されており、断面されている２枚の隔壁にもそれぞれ電着穴１２０，１２２が形成されているる。ここで、かっこ内の数字は、実際に当該被塗物を解体して、実測した塗膜厚をマイクロメートル単位で表したものである。予測膜厚と実測膜厚を比較して分かるように、複雑な袋形状の内面部の塗膜厚を精度良く予測することができた。
【００９７】
このように、実施形態２の塗膜厚み予測方法によれば、実際の製品の袋構造内部も含めた被塗物全面の塗膜厚をより正確に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】自動車ボディ１００のロッカー部の断面構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０の構成の概略を示す図である。
【図３】電着塗装時における電流流路限定物２０の隙間２２近傍の、電極１６から試験用被塗物１８に向かう電荷粒子による電気流路７０を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０のデータ処理のための構成の概略を示す図である。
【図５】第１の試験電着塗装における電流流路限定物と電極と被塗物の配置の一例を示す断面図である。
【図６】実施形態１の塗膜厚みの予測装置１０を用いて、電着塗料Ａについて実際に測定した印加電圧、電流の経時変化に基づいて求めた特殊通電層の電気伝導度データである。
【図７】実施形態１の塗膜厚みの予測装置１０を用いて、電着塗料Ｂについて実際に測定した印加電圧、電流の経時変化に基づいて求めた特殊通電層の電気伝導度データである。
【図８】本発明の実施形態１に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１０の塗膜厚み予測手順を示すフローチャートである。
【図９】特殊通電層の電気伝導度データ、液伝導度データおよび単位面積当たりのクーロン量と塗膜厚との関係を一回の試験電着塗装で求めることができる電着塗装における塗膜厚み予測装置１１の構成の概略を示す図である。
【図１０】発明の実施形態２に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１１のデータ処理のための構成の概略を示す図である。
【図１１】実施形態２の塗膜厚みの予測装置１１を用いて、実際に測定した印加電圧、第２の電流の経時変化に基づいて求めた界面電流密度伝達率データである。
【図１２】本発明の実施形態２に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１１の塗膜厚み予測手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態２に係る電着塗装における塗膜厚み予測装置１１により自動車ボディの塗膜予測を行った結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０，１１  塗膜厚み予測装置、１２  電着槽、１４  電着塗料、１６  電極、１８試験用被塗物、２０  電流流路限定物、２２  隙間、２４，２５  絶縁体、２６，２７  遮蔽板、３０  電源、３２  電圧計、３４，３６  電流計、４０  タイマー、４２，４３，５４  記憶装置、４４，４５，４６，４７，４８，４９  演算装置、５０  クーロン量測定器、５２  塗膜厚測定器、６０  特殊通電層、７０  電気流路、７１，７２  電流、８０  塗膜、１００，１１０  自動車ボディ、１０１，１１１  鋼板、１０２，１０３，１１２，１１４，１１６，１１８  電着穴。
【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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