(57)【要約】      （修正有）【課題】袋形状を成すような電着塗装前の製品の内側や僅かな間隙内を効率よく洗浄可能な電着塗装前の水洗装置を提供する。【解決手段】浸漬洗浄槽４１、６１及びシャワー洗浄槽３１、５１、７１を設け、電着塗装を施した後の製品Ｗを浸漬洗浄槽４１、６１及び３１、５１、７１を通過させて交互に洗浄する電着塗装の前処理水洗装置１であって、浸漬洗浄槽４１、６１底部側にはマイクロナノバブルを発生可能なバブル発生手段４を設け、更に、マイクロナノバブルを含む浸漬洗浄槽４１、６１内の洗浄液を噴射可能なウォータージェットライザーを設け、発生させたマイクロナノバブルが浸漬洗浄槽４１、６１内にある製品に、浮遊して自然に当接すると共にウォータージェットライザーによって強制的に当接されて該製品を洗浄する。【選択図】図１
2009167496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着塗装の前処理であって電着塗装の前に浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を設け、電着塗装の前に製品を浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を通過させて交互に洗浄する電着塗装の前処理水洗装置であって、
浸漬洗浄槽底部側にはマイクロナノバブルを発生可能なバブル発生手段を設け、発生させたマイクロナノバブルを浸漬洗浄槽内にある製品に当てて洗浄することを特徴とする電着塗装の前処理水洗装置。
【請求項２】
電着塗装の前処理であって電着塗装の前に浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を設け、電着塗装の前に製品を浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を通過させて交互に洗浄する電着塗装の前処理水洗装置であって、
浸漬洗浄槽底部側にはマイクロナノバブルを発生可能なバブル発生手段を設け、更に、マイクロナノバブルを含む浸漬洗浄槽内の洗浄液を噴射可能なウォータージェットライザーを設け、
発生させたマイクロナノバブルが浸漬洗浄槽内にある製品に、浮遊して自然に当接すると共にウォータージェットライザーによって強制的に当接されて該製品を洗浄することを特徴とする電着塗装の前処理水洗装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電着塗装を施す前に、脱脂処理を終えた製品から脱脂液を含む不純物を除去する際に行う電着塗装の前処理水洗装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電着塗装を施す製品は、電着塗装工程の前工程において、電着塗装を良好に行うために、電着塗装前の製品に付着している油脂分の除去や埃・塵等の除去を目的として脱脂液による脱脂処理、および、脱脂液の除去並びに埃や塵の除去を目的とした水洗いなどの工程を施している。即ち、電着塗装の前処理は、基本的には、脱脂液による製品Ｗの脱脂処理、脱脂液の水洗処理、製品Ｗの表面調整、製品Ｗ表面への化成処理、表面処理および防錆皮膜化成処理液の洗い流しを行う水洗処理の５工程に大別され、最終の水洗処理では純水による水洗が行われるのが一般的であった。
【０００３】
図６は従来の電着塗装前の前処理工程を表す。
図６に表す従来の前処理を行う前処理装置１００では、製品Ｗを順次搬送移動させるための吊下搬送手段１１０によって吊り下げ移動される。
そして吊下搬送手段１１０は、自動車工場等において製品Ｗを搬送するための搬送手段である。この従来例では、電着塗装を施す製品Ｗは自動車ボディーであり、吊下搬送手段１１０は、一般的な自動車製造工場内で用いられている懸架式搬送装置であり、製品Ｗの搬送移動の制御は、作業工程全体を通して制御部（図示せず）によって行われる。
【０００４】
前処理装置１００では、先ず最初に製品Ｗを洗浄して埃等を洗い流す予備洗浄が行われる。１０１はこの予備洗浄部である。予備洗浄部１０１には、予備洗浄槽１０１ａを設け、予備洗浄槽１０１ａ内に洗浄水を満たしてある。そして、予備洗浄部１０１では、予備洗浄槽１０１ａに製品Ｗを浸漬させ、洗浄を行う。この洗浄は、脱脂処理の前に、製品Ｗである自動車ボディーに施したヘミング加工部分に水を浸透させることを目的として行う。脱脂処理前にヘミング加工を施した部分へ水を浸透させるのは、このヘミング加工を施した部分の間隙に脱脂液が進入することを防止するために施す作業である。ヘミング加工を施した部分の間隙に脱脂液が進入すると、脱脂工程の後に施す水洗い工程で脱脂液の除去が困難になった場合、アルカリ性である脱脂液がヘミング加工を施した部分の隙間に進入した状態となり、酸性の電着塗料を電着塗装した際に脱脂液と電着塗料とのｐＨの相違により塗料凝集ブツが発生してしまう。そこで、予めヘミング加工を施した部分に予備洗浄槽１０１ａ内で水を進入させておき、脱脂工程において該部分に脱脂液が進入するのを予防している。
【０００５】
１０２は脱脂部である。脱脂部１０２は、製品Ｗを予備洗浄槽１０１ａの後に処理する工程として設けられ、脱脂槽１０２ａを設けてある。脱脂槽１０２ａには脱脂液が満たされ、製品Ｗが該脱脂液中を浸漬移動することで脱脂させる脱脂部１０１を設ける。この時製品Ｗは、吊下搬送手段１１０のレールが予め懸架した製品Ｗを脱脂槽１０２ａ内に浸漬可能に配設してあるので、搬送移動されることだけで脱脂槽１０２ａ内に浸漬される。
【０００６】
脱脂部１０２に続けて行われる工程として水洗い処理がなされる。１０３は第１水洗部である。第１水洗部１０３は、シャワースプレー装置によって脱脂部１０２を経て来た製品Ｗを水洗いする。従って、シャワースプレー装置は、搬送移動されてシャワースプレー装置を通過する製品Ｗに対し洗浄水をシャワースプレー可能に設置され、製品Ｗを洗浄する。
【０００７】
第１水洗部１０３を通過した製品Ｗは続けて第２水洗部１０４へ移動される。
第２水洗部１０４は、第２洗浄槽１０４ａを設け、第２洗浄槽１０４ａ内には洗浄水を満たしてある。そして、吊下搬送手段１１０によって第１水洗部１０３を出て搬送される製品Ｗが第２水洗部１０４へ到達して第２洗浄槽１０４ａ内に浸漬される。この時、製品Ｗは水洗いされる。製品Ｗの浸漬移動は、予備洗浄槽１０１ａ内に於ける浸漬移動同様に制御部（図示せず）によって移動制御されればよい。
【０００８】
１０５は表面調整部である。表面調整部１０５は、第１水洗部１０３および第２水洗部１０４によって水洗を終えた製品Ｗが吊下搬送装置１１０によって懸架移動され表面調整される。表面調整部Ｃには、表面調整槽１０５ａが設けられている。表面調整部１０５では、更に化成処理時に鋼板からなる製品に化成皮膜が良好に形成しやすくするために行う表面調整工程として行われ、表面調整槽１０５ａ内に満たされた調整液によって製品Ｗの表面調整をおこなう。
【０００９】
１０６は化成処理部である。化成処理部１０６は、表面調整部１０５の後に製品Ｗに対して施す工程としてある。化成処理部１０６には、化成処理槽１０６ａを設置し、化成処理液が満たされている。そして、吊下搬送装置１１０によって表面調整部１０５を出て搬送された製品Ｗが化成処理槽１０６ａ内に浸漬搬送され、化成処理槽１０６ａ内の化成処理液が、製品Ｗに防錆皮膜を形成する。
【００１０】
１０７は第３水洗部である。第３水洗部１０７は第１水洗部１０３同様にシャワースプレー装置を設置してあり、表面調整部１０５および化成処理部１０６で処理された製品Ｗの表面を洗浄水によって洗い流す。
第３水洗部１０７は、第１水洗部１０３と同様である。
【００１１】
１０８は第４水洗部である。第４水洗部１０８は、第３水洗部１０７によって水洗を終えた製品Ｗが吊下搬送装置１１０によって懸架移動され水洗いを行う。第４水洗部１０８には、第４水洗槽１０８ａを設け、洗浄水を満たしておく。そして、吊下搬送装置１１０の搬送によって製品Ｗが第４水洗槽１０８ａに浸漬されることで、第４水洗槽１０８ａ内の洗浄水が製品Ｗを水洗い洗浄する。
【００１２】
１０９は第５水洗部である。第５水洗部１０９は、第１水洗部１０３同様であり、シャワースプレー装置を設けてなり、吊下搬送装置１１０によって第４水洗槽１０８ａから移動される製品Ｗをシャワースプレー装置のシャワースプレーによって洗浄する。
【００１３】
そして、第５水洗部１０９による洗浄終了後に、吊下搬送装置１１０によって製品Ｗが電着塗装槽Ａ内に浸漬され、電着塗装が施されていた。
【００１４】
尚、上記従来例では、製品Ｗは自動車ボディーであり、従って電着塗装工程及び洗浄工程は自動車製造工場内のラインの一部として説明した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
製品Ｗが、鋼板をヘミング加工する等して出来た合わせ目や折り曲げ部分等が存在する自動車ボディーのような場合、脱脂液残りによるアルカリ凝集ブツなどの発生を予防するため、予め鋼板の合わせ目や折り曲げ部分に脱脂液が進入しないよう予備洗浄部１０１に製品Ｗを浸漬することで水を合わせ目や折り曲げ部分に浸透させていた。
上記のような予備洗浄部１０１による予備洗浄でアルカリ凝集ブツ等による製品不良の発生率は低下したが、発明者は更にこの発生率を抑えるために、合わせ目や折り曲げ部分への浸透状況を、人工的に間隙を再現し実験によって明らかにしようと試みた。
【００１６】
即ち、先ず、ヘミング加工による合わせ目や折り曲げ部分の隙間を測定した結果０［μｍ］乃至３００［μｍ］であることを知見した。また、製品不良となった製品Ｗに発生したアルカリ凝集ブツ発生部の間隙を測定したところ、１００［μｍ］乃至３００［μｍ］であることが知見出来た。
そこで発明者は、ガラス板にて人工的に１００［μｍ］乃至３００［μｍ］の間隙を作り、３方向はシール材で閉じ１方向のみ開口としたテストピースを用いて予備洗浄部１０１で行う洗浄水の浸透性と、脱脂部１０２で使用する脱脂液の浸透性とを、それぞれ確認した。その結果、ガラス板に再現した３００［μｍ］の間隙では、洗浄水および脱脂液の両方が浸透し、間隙内部に入り込むのを確認できたが、２００［μｍ］および１００［μｍ］の間隙では、脱脂液の浸透は確認できたものの、洗浄水は間隙内に入り込まず浸透出来ないことが知見出来た。
【００１７】
発明者は、この結果から狭い間隙への浸透力の差異は、両液体の表面張力の差異によるのではないかと推測し、両液に加え、電着塗装で用いられる塗料および化成処理液それぞれの表面張力を計測したところ、各水洗部で使用する洗浄水では６５［dyn/cm］であり、脱脂液では３６［dyn/cm］であり、化成処理液では７０［dyn/cm］であり、電着塗料では３５［dyn/cm］であることが知見出来た。この結果から、通常用いる洗浄水は脱脂液に比し表面張力が大きく、脱脂液がやっと入り込めるような所定寸法より小さな間隙には洗浄水が入り込めないことが解る。
【００１８】
更に、脱脂液が侵入できて洗浄水が侵入できない程度の隙間に何らかの作用によって先に水が侵入していたとしても、脱脂液に浸漬した際には、先に侵入していた水と入れ替わり脱脂液が侵入してしまうことも知見した。
【００１９】
従って、従来例のように、製品Ｗを先に水に浸漬して間隙に水を侵入させておいても、脱脂液が侵入できて洗浄水が侵入できない程度の隙間では脱脂液との入れ替わりが起きてしまい、アルカリ凝集ブツを有効に防止することが困難であった。
【００２０】
そこでこの発明は、上記問題点に鑑み、鋼板の合わせ目や、折曲あるいは湾曲されて袋状にされた内部を有するような構造を持つ製品も物理的に前処理洗浄可能な洗浄装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明では、電着塗装を施す前に施す脱脂処理において付着した脱脂液を完全に洗浄するために、電着塗装の前であって電着塗装の前に浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を設け、電着塗装の前に製品を浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を通過させて交互に洗浄する電着塗装の前処理水洗装置であって、浸漬洗浄槽底部側にはマイクロナノバブルを発生可能なバブル発生手段を設け、発生させたマイクロナノバブルを浸漬洗浄槽内にある製品に当てて洗浄することを特徴とする電着塗装の前処理水洗装置を提供する。
【００２２】
更に、発生させたマイクロナノバブルを効率よく作用させるために、電着塗装の前処理後であって電着塗装の前に浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を設け、電着塗装の前処理後に製品を浸漬洗浄槽及びシャワー洗浄槽を通過させて交互に洗浄する電着塗装の水洗装置であって、浸漬洗浄槽底部側にはマイクロナノバブルを発生可能なバブル発生手段を設け、更に、マイクロナノバブルを含む浸漬洗浄槽内の洗浄液を噴射可能なウォータージェットライザーを設け、
発生させたマイクロナノバブルが浸漬洗浄槽内にある製品に浮遊して自然に当接すると共にウォータージェットライザーによって強制的に当接されて該製品を洗浄することを特徴とする電着塗装の前処理水洗装置を提供する。
【００２３】
これら電着塗装の前処理水洗装置では、マイクロナノバブル発生手段により発生されたマイクロナノバブルが洗浄液に混合されて長時間浮遊可能となるので、洗浄液がマイクロナノバブルを含んでバブル液化する。そして、バブル液化した洗浄液が浸漬洗浄槽内で電着塗装前の製品にある通常洗浄水が入り込めない僅かな隙間に侵入して該間隙に既に侵入し、洗浄液に含まれるマイクロナノバブルの持つ特性によって該製品表面の細かい間隙に入り込み付着している脱脂液を取り除く。
また、浸漬洗浄槽内にウォータージェットライザーを設けて前記バブル液化した洗浄液を強制的に該製品に噴射する。特に、袋形状を成す製品の場合などには、該袋状内部に向けて噴射するようにウォータージェットライザーの噴射方向を調整する。これにより、袋状内部にもマイクロナノバブルを含む洗浄液が効率的に浸透し、更に効率よく洗浄を行う。
【発明の効果】
【００２４】
従ってこの発明によれば、マイクロナノバブル発生手段によって発生されたマイクロナノバブルが長時間浸漬洗浄槽内の洗浄液に浮遊滞在し、浸漬洗浄槽内に浸漬された製品に当接するので、マイクロナノバブルの持つ作用により、電着塗装の前処理として施した脱脂処理において極僅かな間隙内に侵入してしまった脱脂液を洗浄除去可能となる。特に、通常の洗浄水による浸漬洗浄あるいはシャワースプレー装置による洗浄では洗浄できない２００μｍ以下の間隙内の洗浄も、マイクロナノバブルを含むバブル液化させた洗浄水を用いることにより洗浄可能となる。
【００２５】
また、ウォータージェットライザーにより、単に浸漬洗浄槽を通過させただけでは充分に洗浄水の流れができずに洗浄が不十分となってしまう袋形状内部に向けて上記バブル液化させてＲＯ水を強制的に噴射させることで、袋形状内部にもバブル液化した洗浄液が充分に供給されることとなり、従来洗浄不良が頻繁に発生する可能性のあった袋形状内部も充分に洗浄可能となり、該洗浄液による洗浄を更に効率よく行うことが可能となる。
【００２６】
そして、これら洗浄が適切に行われることで、電着塗装を施す前の製品に残留する脱脂液を従来に比し略完全に取り除けるため、脱脂液の残留によって起こるアルカリ凝集ブツによる製品の外観不良を解消でき、生産効率の向上及びトータル製造コストの削減に寄与可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
第４水洗部６は、浸漬洗浄を施す水洗部である。第４水洗部６は、洗浄槽６１に満たされた洗浄水中を製品Ｗが吊下搬送装置８によって浸漬移動されて浸漬洗浄を施す。
洗浄槽６１に満たされた洗浄水は、順次新たな洗浄水を供給され、一方で供給量に見合う量が排出されるようにしてもよく、常に洗浄槽６１内には洗浄水が満たされた状態を維持可能であるが、洗浄水の供給や排水については、従来同様であるので図示を省略すると共に詳説を略す。
【００２８】
第４水洗部６では、マイクロナノバブル発生装置９を設ける。マイクロナノバブル発生装置９は、この実施例では４機設け、それぞれマイクロナノバブルを発生可能である。即ち、ポンプ９１によって洗浄槽６１から洗浄水を取り出し、フィルタ９２を通して発生装置本体９３に洗浄水を供給し、発生装置本体９３が外気を取り入れてマイクロナノバブルを洗浄水中に大量に発生させ、噴出口９４から洗浄槽６１内へマイクロナノバブルを含む洗浄水を供給する。また、発生装置本体９３の手前にはマイクロナノバブルの発生量の調整等を行うバルブ９６が設けられており、洗浄槽６１とポンプ９１、フィルタ９２、バルブ９６、発生装置本体９３、噴出口９４それぞれを管路９５によって連結し、噴出口９４を洗浄槽６１底部に設置する。
【００２９】
マイクロナノバブル発生装置９によって発生されるマイクロナノバブルは、直径０．２μｍ乃至１０μｍ程度の気泡であり、マイクロナノバブル発生装置９では、この大きさのマイクロナノバブルを多く含む泡を洗浄水中に発生させて供給する。従って、マイクロナノバブル発生装置９によって発生される泡は、マイクロナノバブルだけであるのが望ましいが、マイクロナノバブルのみを発生させるマイクロナノバブル発生装置９は存在しないので、マイクロナノバブル以外の大きさの泡以外の泡も同時に発生されるが、マイクロナノバブルを多く含んでいればよい。
【００３０】
また第４水洗部６には、ウォータージェットライザー１０を設置する。ウォータージェットライザー１０は、洗浄槽６１内で搬送移動される製品Ｗに向かって勢いよく洗浄水を噴射する装置である。ウォータージェットライザー１０は、洗浄槽６１内に搬送移動される製品Ｗの両側から製品Ｗを挟むように固定設置され製品Ｗ方向に洗浄水を吐出可能な複数の吐出口１０ａを有するライザー本体１０ｂを設け、洗浄槽６１内にあるマイクロナノバブルを含む洗浄水をライザー本体１０ｂに供給するための吐出ポンプ１０ｃを設ける。そして、吐出ポンプ１０ｃと洗浄槽６１とを連結して洗浄槽６１内の洗浄水を吐出ポンプ１０ｃへ供給させ、且つ、吐出ポンプ１０ｃとライザー本体１０ｂとを連結してライザー本体１０ｂに吐出ポンプ１０ｃから洗浄水を供給させる配管１０ｄを設ける。また、吐出ポンプ１０ｃとライザー本体１０ｂとの間の配管１０ｄにはバルブ１０ｅを設ける。
このように構成するウォータージェットライザー１０は、吐出口１０ａの向きを製品Ｗの袋形状に形成された鋼板内部に吐出した洗浄水が入り込むように向ける等して、効率よく製品Ｗの洗浄が可能に調整する。
第４水洗部６による洗浄に続けてシャワースプレー洗浄が可能なように、第５水洗部７を設ける。第５水洗部７は、スプレー洗浄を行う洗浄部であり、図２に表すようなシャワースプレー装置を設けてなる。
【実施例１】
【００３１】
以下に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例を表す全体説明図であり、図２は図１の部分説明図であり、図３は図１の部分説明図であり、図４はマイクロナノバブルの説明図であり、図５はマイクロナノバブルの浸透性を比較した説明図である。
【００３２】
１は、この発明にかかる電着塗装の前処理水洗装置である。水洗装置１は、この実施例では、自動車製造工場の生産ライン中に設けられる前処理工程の次に行われる電着塗装前の水洗工程に設けられ、電着塗装を施すワークＷは、自動車ボディーでありセンターピラー等の袋形状を成す部分を有する鋼板を加工したものを例に説明する。尚、この実施例では自動車製造工場内の生産ラインを例に挙げたが、自動車製造工場に限らず家電製品製造工場やその他の機械製造工場等であっても良く、またワークＷも自動車ボディーに限らず、鋼板を加工したのち電着塗装が行われ、電着塗装前に前処理工程で水洗を行う場合であればよい。
【００３３】
水洗装置１の前工程では、脱脂処理槽Ｂに製品Ｗを浸漬して脱脂液により製品Ｗに付着している油分を洗い流す脱脂処理工程が行われるので、電着塗装が施される前に水洗装置１にて脱脂処理後の脱脂液の洗い流し除去処理が行われる。
また、水洗装置１の後工程では、電着塗装が行われるので、水洗装置１の搬送経路後には電着槽Ａが設けられており、ワークＷを電着槽Ａ内に浸漬通過させ電着塗装が施される。
そしてワークＷは、脱脂工程および水洗工程並びに電着塗装工程への移動を吊下搬送装置８によって吊り下げ搬送される。吊下搬送装置８は従来から自動車製造工場の生産ラインに用いられているもので良いので特に詳説しない。
【００３４】
２は、予備洗浄部である。予備洗浄部２は吊下搬送装置８によって搬送されてきた製品Ｗを浸漬洗浄する洗浄部である。従って、予備洗浄部２には、洗浄水を満たした予備洗浄槽２１を設け、吊下搬送装置８が搬送中に製品Ｗを予備洗浄槽２１内へ浸漬移動させることで洗浄が行われる。予備洗浄槽２１内の洗浄水は、詳説しないが、適宜入れ替え可能あるいは濾過再使用可能なように配管や濾過再生装置等の必要装置が取付けられ、所定使用後に新たな洗浄水と入れ替えるか、あるいは濾過再利用される。予備洗浄部２は電着塗装前の処理の最初の工程として行われる。
【００３５】
予備洗浄部２による予備洗浄工程に続いては脱脂工程が行われるので、吊下搬送装置８による次の搬送位置には脱脂処理部Ｂを設ける。脱脂処理部Ｂでは、脱脂液による洗浄を製品Ｗに施す。この実施例では、脱脂液シャワースプレー装置Ｂ１と脱脂液槽Ｂ２とを設け、シャワースプレーによる洗浄および浸漬による洗浄を行えるようにしてある。従って、脱脂処理部Ｂでは吊下搬送装置８によって予備洗浄部２から搬送される製品Ｗを脱脂液シャワースプレー装置Ｂ１によってシャワースプレー洗浄を施し、シャワースプレー洗浄の後に脱脂液槽Ｂ２に製品Ｗが吊下搬送装置８によって浸漬され洗浄が行われる。
脱脂液シャワースプレー装置Ｂ１は、製品Ｗに脱脂液をシャワースプレーして製品Ｗ表面に付着している油脂成分を洗い落とす装置である。脱脂液シャワースプレー装置Ｂ１は、搬送移動される製品Ｗの側方から図示しないポンプによって脱脂液槽Ｂ２から汲み上げた脱脂液を噴射し、製品Ｗに付着した油脂分を洗い落とす。洗い落とされた油脂分を含む洗浄水は下方に設けた排水受け（図示せず）によって再び脱脂液槽Ｂ２に回収される。尚、脱脂液も、先の予備洗浄部２における洗浄液同様に脱脂液シャワースプレー装置Ｂ１および脱脂液槽Ｂ２に配管や濾過再生装置等の必要装置を取付け洗い落とした油脂分を濾過して再利用してもよく、単に所定回数洗浄に利用した後に全てを入れ替えるように形成してもよい。
【００３６】
尚、以下に説明する各洗浄部でも、特に断らない限り予備洗浄部２および脱脂処理部Ｂと同様に洗浄に用いる洗浄液を濾過再利用や入れ替え可能に配管や濾過再生装置等の必要装置が取付けられているものとする。
【００３７】
脱脂処理部Ｂに続けては、脱脂された製品Ｗに付着している脱脂液を洗い落とす脱脂処理後水洗部１ａによって水洗が行われる。
脱脂処理後水洗部１ａでは、脱脂処理後水洗部１ａに続けて行う表面調整部Ｃおよび防錆皮膜化成処理部Ｄを行う前に、洗浄液によるシャワースプレー洗浄および洗浄液中浸漬による洗浄を行う。従って、脱脂処理後水洗部１ａでは第１水洗部３がシャワースプレー洗浄を、第２水洗部４が浸漬による洗浄を受け持つ。
第１水洗部３は、シャワースプレーによって製品Ｗの洗浄を行う工程であり、図２に表すように、シャワースプレー装置によって製品Ｗに濾過済みの洗浄水をスプレーして製品Ｗ表面に付着している付着脱脂液を洗い落とす装置である。シャワースプレー装置は、搬送移動される製品Ｗの側方、上方、下方から洗浄水（以下単に洗浄水という。）を噴射し、製品Ｗに付着した付着脱脂液を流れ落とす。流れ落とされた付着脱脂液を含む洗浄水は下方に設けた受水槽３１に回収され、受水槽３１からは予備洗浄部２同様に配管や濾過装置等の必要な装置が設置されており、濾過されてリフレッシュされ再びシャワースプレー装置へ供給されるが、常に新たな洗浄水が供給されてシャワースプレー可能であってもよい。尚、シャワースプレー装置およびシャワースプレー装置への洗浄水の供給は従来行われていた装置構成と何ら変わりないので説明は省略する。
【００３８】
第１水洗部３に続けて洗浄処理可能に設置されるのは第２水洗部４である。
第２水洗部４は、第１水洗部３の次の工程として位置されており、第１水洗部３のシャワースプレー装置による洗浄後に浸漬洗浄を施す水洗部である。
第２水洗部４は、少なくとも製品Ｗを浸漬可能な大きさの洗浄槽４１を設け、洗浄槽４１に洗浄水を満たす。そして、第２水洗部４の洗浄槽４１へは、吊下搬送装置８が製品Ｗを第２水洗部４位置へ搬送した際、洗浄槽４１内に製品Ｗが浸漬しながら搬送するように移動し、該移動によって洗浄槽４１内の洗浄液が製品Ｗに付着し第１水洗部３で落としきれていない付着脱脂液を洗浄する。第２水洗部４でも、第１水洗部３同様洗浄水を供給あるいは排出するための管路やポンプ等の必要部材を備えるが、従来と同様の装置であるので、特に詳説しない。
【００３９】
搬送装置８が第２水洗部４による浸漬洗浄を終了した後に続けて搬送するのは表面調整部Ｃである。
表面調整部Ｃは、第１水洗部３および第２水洗部４によって水洗を終えた製品Ｗが吊下搬送装置８によって懸架移動され表面調整される。表面調整部Ｃには、表面調整槽Ｃ１が設けられている。表面調整部Ｃでは、化成処理時に鋼板からなる製品に化成皮膜が良好に形成しやすくするために行う表面調整工程として行われ、表面調整槽Ｃ１内に満たされた調整液によって製品Ｗの表面調整をおこなう。
【００４０】
表面調整部Ｃに続けて製品Ｗが搬送処理されるのは化成処理部Ｄである。化成処理部Ｄは、表面調整部Ｃの後に製品Ｗに対して施す工程としてある。化成処理部Ｄには、化成処理槽Ｄ１を設置し、化成処理液が満たされている。そして、吊下搬送装置８によって表面調整部Ｃを出て搬送された製品Ｗが化成処理槽Ｄ１内に浸漬搬送され、化成処理槽Ｄ１内の化成処理液が、製品Ｗに防錆皮膜を形成する。
【００４１】
化成処理部Ｄに続けては、最終水洗部１ｂによって表面調整部Ｃおよび化成処理部Ｄの処理で製品Ｗに付着している処理液を洗い流す作業が行われる。
先ず、化成処理部Ｄに続けてはシャワースプレー洗浄を行う第３水洗部５により洗浄が行われる。
第３水洗部５は、化成処理部Ｄの後の洗浄工程として設けられており、第１水洗部３同様にシャワースプレー装置によって製品Ｗを洗浄する。第３水洗部５は第１水洗部３と同様であり、シャワースプレー装置によって製品Ｗに噴射されて製品Ｗから付着脱脂液を洗い落とした洗浄水が受水槽５１によって回収され、回収された洗浄水は第１水洗部３同様に処理する。尚、洗浄水の供給や排出には、第１水洗部３および第２水洗部４同様に配管やポンプ等の洗浄水供給および排出に必要な給排配水管路やそれぞれ給排水に必要なポンプ等の装置等も含んでいるものとする。
【００４２】
６は、第２水洗部４同様に浸漬洗浄を施す第４水洗部である。第４水洗部６は、洗浄槽６１に満たされた洗浄水中を製品Ｗが吊下搬送装置８によって浸漬移動されて浸漬洗浄を施す。
洗浄槽６１に満たされた洗浄水である洗浄水は、順次新たな洗浄水を供給されるが、一方で供給量に見合う量が排出され、常に洗浄槽６１内には洗浄水が満たされた状態を維持可能であるが、洗浄水の供給や配水については、従来同様であるので図示を省略すると共に詳説を略す。
【００４３】
更に第４水洗部６には、マイクロナノバブル発生装置９を設ける。マイクロナノバブル発生装置９は、この実施例では４機設け、それぞれマイクロナノバブルを発生可能である。即ち、ポンプ９１によって洗浄槽６１から洗浄水を取り出し、フィルタ９２を通して発生装置本体９３に洗浄水を供給し、発生装置本体９３が外気を取り入れてマイクロナノバブルを洗浄水中に大量に発生させ、噴出口９４から洗浄槽６１内へマイクロナノバブルを含む洗浄水を供給する。また、発生装置本体９３の手前にはマイクロナノバブルを含む洗浄水の供給量の調整等を行うバルブ９６が設けられており、洗浄槽６１とポンプ９１、フィルタ９２、バルブ９６、発生装置本体９３、噴出口９４それぞれを管路９５によって連結し、噴出口９４を洗浄槽６１底部に設置する。噴出口９４は洗浄槽６１内の底に設けるが、底から浮かしてやや上方に設けても良く、また必要に応じ洗浄槽６１側面の底面側に設けても良い。
【００４４】
マイクロナノバブル発生装置９によって発生されるマイクロナノバブルは、直径０．２μｍ乃至１０μｍ程度の気泡であり、マイクロナノバブル発生装置９では、この大きさのマイクロナノバブルを多く含む泡を洗浄水中に発生させて供給する。従って、マイクロナノバブル発生装置９によって発生される泡は、マイクロナノバブルだけであるのが望ましいが、マイクロナノバブルのみを発生させるマイクロナノバブル発生装置９は存在しないので、マイクロナノバブル以外の大きさの泡も同時に発生されるが、マイクロナノバブルを多く含んでいればよい。
以下に、発生される気泡の大きさとその作用について、図４に基づき説明する。図４（ａ）は、直径５０μｍ以上の通常の気泡Ｂｕの発生から消滅までを表す説明図であり、図４（ｂ）は、直径０．２μｍ乃至１０μｍ程度のマイクロナノバブルの発生から消滅までを表す説明図である。図４（ａ）に表す直径５０μｍ以上の通常の気泡Ｂｕは、水中での浮上力が大きく、洗浄水中で発生された後、浮上しながら膨張し、水面Ｌに到達すると破裂して消滅する。これに対し、マイクロナノバブルは、同図（ｂ）に表すように、洗浄水中で発生された後、収縮しながら洗浄水中を比較的長い時間浮遊して洗浄水中に溶解して消滅するという特性を有している。そして、溶解消滅する際に、マイクロナノバブルＭＮＢはマイクロナノバブルＭＮＢ周囲の液体の流れに変化を及ぼすので、流れ場に変化を与えることとなり、この流れ場の変化が洗浄対象の汚れの剥離等の洗浄効果に寄与するものと推測される。また、マイクロナノバブルＭＮＢの一部（マイクロナノバブルＭＮＢより大きいものも含む）は、溶解消滅に先だって、自身の内圧の上昇に耐えられず複数個に噴出するように破裂して分裂するので、この時の移動エネルギーも洗浄対象の汚れの剥離等の洗浄効果に寄与するものと推測される。更には、マイクロナノバブルＭＮＢではその半径が非常に小さく比表面積（バブル体積に対する表面積比）が大きいので、洗浄効果に寄与すると推測されるバブル表面積を通常発生されるようなバブルより遙かに多くすることが可能となり、やはり洗浄対象の汚れの剥離等の洗浄効果に寄与するものと推測される。更にまた、液中に気体が存在すると脱脂液中の界面活性成分が有する親水基、疎水基の配列状態に変化を与えるが、マイクロナノバブルＭＮＢを大量に液中に存在させることで、配列状態により多くの変化を与えることができるので、これも洗浄対象の汚れの剥離等の洗浄効果に寄与するものと推測される。更にまた、マイクロナノバブルＭＮＢは、液中に長時間浮遊可能なので、ＲＯ水中の脱脂液等の不純物を良く吸着可能であると推測される。このようなマイクロナノバブルＭＮＢは、排水処理等の他の分野でもその特性を利用して用いられており、汚濁水中の油脂分離や不純物の除去等に用いられている。
【００４５】
このような、マイクロナノバブルは、浮遊特性とその大きさから、製品Ｗの隙間、即ち、鋼板の継ぎ目や合わせ目にできた極小さな隙間などへの入り込みが良く、入り込んだ所で、マイクロナノバブル表面に、残留している付着脱脂液を吸着したり、あるいは消滅時のエネルギーによって同付着脱脂液を剥離するといった作用をする。また、浮上特性が小さく浮遊時間が長いので洗浄水の流れに逆らわずに袋状になっている製品Ｗの内側へも洗浄水と共に入り込み、やはりマイクロナノバブル表面に残留している付着脱脂液を吸着したり、あるいは分裂時のエネルギーや流れ場に与える変化によって同付着脱脂液を剥離するといった作用をする。このマイクロナノバブルによる洗浄作用は、図５に表す通りである。
即ち、図５はマイクロナノバブルを含む洗浄水と通常の洗浄水とが、製品Ｗにある間隙に入り込み洗浄可能であるかを調べた結果であり、表中「ＴＰ隙間」はテストピースに設けた間隙であり、製品Ｗと同素材に意図的に設けた間隙の広さを表しており、「水」とある欄はマイクロナノバブルを含まない通常の洗浄水を用いた場合の該隙間への浸透の有無を表し、「ＭＮＢ水」とある欄はマイクロナノバブルを発生させた洗浄水を用いた場合の各隙間への浸透の有無を表している。この結果から解るとおり、マイクロナノバブルを含む「ＭＮＢ水」による場合には、１００μｍの隙間へも入り込んで洗浄効果を発揮できるのに対し、通常の洗浄水である「水」の場合には２００μｍの隙間での洗浄ができないという結果である。尚、「水」とあるのは従来から使用されている洗浄水であり、「ＭＮＢ水」とあるのは従来から使用されている洗浄水にマイクロナノバブルを含ませた洗浄水を表している。
【００４６】
上記のように、第４水洗部６では、マイクロナノバブル発生装置９により発生させたマイクロナノバブルを含む洗浄水によって浸漬洗浄を行う。
【００４７】
更に、第４水洗部６には、ウォータージェットライザー１０を設置する。ウォータージェットライザー１０は、洗浄槽６１内で搬送移動される製品Ｗに向かって勢いよく洗浄水を噴射する装置である。ウォータージェットライザー１０は、洗浄槽６１内に搬送移動される製品Ｗの両側から製品Ｗを挟むように固定設置され製品Ｗ方向に洗浄水を吐出可能な複数の吐出口１０ａを有するライザー本体１０ｂを設け、洗浄槽６１内にあるマイクロナノバブルを含む洗浄水をライザー本体１０ｂに供給するための吐出ポンプ１０ｃを設ける。そして、吐出ポンプ１０ｃと洗浄槽６１とを連結して洗浄槽６１内の洗浄水を吐出ポンプ１０ｃへ供給させ、且つ、吐出ポンプ１０ｃとライザー本体１０ｂとを連結してライザー本体１０ｂに吐出ポンプ１０ｃから洗浄水を供給させる配管１０ｄを設ける。また、吐出ポンプ１０ｃとライザー本体１０ｂとの間の配管１０ｄにはバルブ１０ｅを設ける。
このように構成するウォータージェットライザー１０は、吐出口１０ａの向きを製品Ｗの袋形状に形成された鋼板内部に吐出した洗浄水が入り込むように向ける等して、効率よく製品Ｗの洗浄が可能に調整する。尚、吐出口１０ａの向きは、遠隔操作によって搬送される製品Ｗの形状毎に変更可能にしても良い。
【００４８】
従って、第４水洗部６では、上記のように構成するマイクロナノバブル発生装置９によって洗浄水中に大量に発生されたマイクロナノバブルを含む洗浄水が洗浄槽６１内に満たされているので、洗浄水中を通過する製品Ｗにマイクロナノバブルが接触し、ＵＦ回収水洗部１１による洗浄でも落としきれていない付着脱脂液や表面調整液や防錆皮膜化成処理液を効率よく取り除くことができるのに加え、ウォータージェットライザー１０によってマイクロナノバブルを多く含む洗浄水を更に効率よく製品Ｗへ接触させることができるので、更に効果的に洗浄することが可能となる。
【００４９】
また、第４水洗部６の洗浄槽６１から出てきた製品Ｗに対して、シャワースプレーを行うための出槽部スプレーライザー１１を第４水洗部６の洗浄槽６１出口側に設置する。出槽部スプレーライザー１１は、製品Ｗの搬送方向先頭で、洗浄槽６１から出てきた製品Ｗの両側から製品Ｗに集中的に洗浄水を吹付ける装置であり、複数のシャワースプレーノズルを有するスプレー部１１ａを、搬送されてくる製品Ｗの両側に配置し、スプレー部１１ａを配管１１ｂによってウォータージェットライザー１０の吐出ポンプ１０ｃとバルブ１１ｃを介して連結させて洗浄槽６１内のマイクロナノバブルを含む洗浄水が供給されて製品Ｗに該洗浄水をスプレー可能である。
【００５０】
第４水洗部６による洗浄に続けてシャワースプレー洗浄が可能なように、第５水洗部７を設ける。第５水洗部７は、第１水洗部３および第３水洗部５同様にスプレー洗浄を行う洗浄部であり、図２に表すようなシャワースプレー装置を設けてなる。第５水洗部７は、第１水洗部３および第３水洗部５と同様である。
【００５１】
そして、第５水洗部７による洗浄が終了した製品Ｗは吊下搬送装置８によって電着槽Ａへと搬送される。
電着槽Ａは、従来から行われている電着塗装用の電着槽Ａであり、電着塗装の方法等は特に限定されない。
【００５２】
上記のように構成する水洗装置１では、脱脂処理を施した製品Ｗに対し、脱脂処理後水洗部１ａに設けた第１水洗部３でシャワースプレー装置によるシャワースプレー洗浄を行い、シャワースプレー洗浄終了後に第２水洗部４の洗浄槽４１に浸漬して洗浄する。これに次いで表面調整処理および防錆皮膜化成処理を施し、更に表面調整処理および防錆皮膜化成処理を施した後の製品Ｗに対し、最終水洗部１ｂに設けた第３水洗部５により洗浄を行う。
そして、最終水洗部１ｂでは、浸漬洗浄を行う第４水洗部６において、マイクロナノバブル発生装置９によって発生されたマイクロナノバブルを洗浄水に含ませて洗浄する。
そして、第４水洗部６を通過した製品Ｗは、洗浄最終段階である第５水洗部７によって更に洗浄水によるシャワースプレー洗浄が最終的に行われ、洗浄を完了する。
これら各洗浄槽における洗浄を順次行う製品Ｗは、吊下搬送装置８によって順次吊下搬送されて移動される。
第５水洗部７において洗浄を終了した製品Ｗは、更に吊下搬送装置８によって次の電着槽Ａへと移動される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
この発明は、電着塗装を施すライン生産工場において利用可能であり、特に自動車ボディー等の鋼板を袋状に加工した製品を電着塗装前の洗浄に用いると有効である。
また、上記実施例では、複数の水洗槽やシャワースプレー装置による自動洗浄工程に用いる例を説明したが、水洗槽のみによる水洗工程だけの場合や手動操作による洗浄槽に用いても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施例を表す全体説明図
【図２】図１の部分説明図
【図３】図１の部分説明図
【図４】マイクロナノバブルの説明図
【図５】マイクロナノバブルの浸透性を比較した説明図
【図６】従来の水洗装置を表す全体説明図
【符号の説明】
【００５５】
Ａ  電着塗装部
Ｂ  脱脂処理部
Ｃ  表面調整部
Ｃ１  表面調整槽
Ｄ  防錆皮膜化成処理部
ＭＮＢ  マイクロナノバブル
Ｂｕ  通常のバブル
１  水洗装置
１ａ  脱脂処理後水洗部
３  第１水洗部
３１  受水槽
４  第２水洗部
４１  洗浄槽
５  第３水洗部
５１  受水槽
ＳＰ  シャワースプレー装置
１ｂ  最終水洗部
６  第４水洗部
６１  洗浄槽
７  第５水洗部
７１  受水槽
ＳＰ  シャワースプレー装置
２  予備洗浄部
２１  予備洗浄槽
８  吊下搬送装置
９  マイクロナノバブル発生装置
９１  ポンプ
９２  フィルタ
９３  発生装置本体
９４  噴出口
９５  管路
９６  バルブ
１０  ウォータージェットライザー
１０ａ  スプレー部
１０ｂ  ライザー本体
１０ｃ  吐出ポンプ
１０ｄ  配管
１０ｅ  バルブ
１１  出槽部スプレーライザー
１１ａ  スプレー部
１１ｂ  配管
１１ｃ  バルブ
【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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