(57)【要約】 【課題】  安定した均一膜を形成でき、絶縁性や製膜品質のみならず外観品質も向上させることができ、高品質の塗装体を実現することができるディッピング塗装装置の提供を目的とする。【解決手段】  ディッピング塗装装置は、Ａ方向への揺動動作やＣ方向への回転動作が可能な保持冶具１０に被塗装体６を固定した状態でディップ塗装処理と乾燥処理を行い、乾燥処理時は、前記保持冶具１０に回転、揺動（振動）動作を適宜組み合わせながら与え、被塗装体６の保持状態を常に変化させることで塗装液の溜まりや偏りを抑え、塗装液を被塗装体６全体に均一に付着させることができるよう構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装液を貯溜したディップ槽内に被塗装体を浸漬して塗装処理を行い、その後前記被塗装体を乾燥処理して塗装膜を形成させるディッピング塗装装置であって、前記被塗装体は保持冶具に固定され、前記保持冶具を前記ディップ槽に対して垂直方向に上下動させることで前記塗装処理を行い、かつ前記保持冶具は揺動動作手段と回転動作手段とを備え、前記保持冶具を揺動、回転させることで前記被塗装体の保持状態を変化させながら前記乾燥処理を行うことを特徴とするディッピング塗装装置。
【請求項２】
前記保持冶具は、板状体を含む支持台と、第１のアームと、第２のアームから構成され、前記支持台の一方の面には前記第１のアームを、他方の面には前記第２のアームをそれぞれ設置してなり、前記第１のアームは前記保持冶具の前記ディップ槽に対して垂直方向への上下動作と揺動動作を担い、前記第２のアームは前記被塗装体の保持作用と前記回転動作を担うことを特徴とする請求項１記載のディッピング塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装液を貯溜したディップ槽内に被塗装体を浸漬してディッピング塗装を行い、乾燥・硬化させるディッピング塗装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディッピング塗装装置は、塗装液を貯溜したディップ槽内に被塗装体を浸漬し、次工程へ送り出す移送機構を有し、浸漬する際の昇降速度、保持時間などを制御して高品位の塗装を得る技術が用いられている。
【０００３】
図３は、従来のディッピング塗装装置を説明する図である。
【０００４】
図３に示すようにディッピング塗装装置３１は、移送チェーンコンベヤ３３で塗装位置に移送され、ハンガー３７ａ、３７ｂを介して吊り下げられた被塗装体３６ａ、３６ｂを制御ユニット３２により昇降動作が制御されて塗装液３４内に浸漬保持され塗装処理が施され、塗装処理後に余分の塗装液の滴下をディップ槽３５が受け、被塗装体へ塗装される構造となっている。なお、ディップ槽３５の直上部までのコンベア移動速度、ディップ塗装直前までの下降速度、浸漬中の移動速度、浸漬保持時間、塗装後の空気中への露出までの上昇速度、露出から待機位置までの下降速度、滴下受容時間などの設定値は、塗装液の材質や被塗装体のサイズ・形状に応じて予め設定されている。
このようなディッピング塗装装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４６９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図３に示した従来のディッピング塗装装置では、被塗装体は常に同じ保持状態のままハンガーで吊り下げられているため、ディップ塗装後は塗装液が自重で被塗装体の下面側に流れ落ちて滞溜したり、また特に被塗装体の角部では塗装が薄くなり易く、絶縁性を確保するため所望の塗装厚を得ようとすると、複数回の塗装工程を繰り返す必要があり工数が増えるという問題があった。
【０００７】
また、ディップ塗装後の乾燥処理中に余剰な塗装液が滴下するため、被塗装体の下面側に氷柱状の塗装塊やバリが出来易くなり、均一な塗装厚を得ることができないという問題があった。
【０００８】
更に、例えば塗装液としてフィラーを充填し熱伝導性を高めたものを使用した場合、粘度が高く、従来技術による工法では塗装の均一性を得ることは難しく、塗装液の選択肢が狭くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決し、安定した均一膜を形成でき、絶縁性や製膜品質のみならず外観品質も向上させることができ、高品質の塗装体を実現することができるディッピング塗装装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はこれらの課題を解決するため、ディッピング塗装装置は、揺動動作や回転動作が可能な保持冶具に被塗装体を固定した状態でディップ塗装処理と乾燥処理を行い、乾燥処理時は、前記保持冶具に回転、揺動（振動）動作を適宜組み合わせながら与え、被塗装体の保持状態を常に変化させることで塗装液の溜まりや偏りを抑え、塗装液を被塗装体全体に均一に付着させることができるよう構成する。
また、前記ディップ塗装処理を減圧状態好ましくは真空状態で行うことで、塗装液や被塗装体表面に存在する小さな気泡を除去し、高密度、高品質の塗装液を被塗装体の表面隅々まで浸透させ、より高品位の塗装が可能となる。
【００１１】
本発明によれば、塗装液を貯溜したディップ槽内に被塗装体を浸漬して塗装処理を行い、その後、前記被塗装体を乾燥処理して塗装膜を形成させるディッピング塗装装置であって、前記被塗装体は保持冶具に固定され、前記保持冶具を前記ディップ槽に対して垂直方向に上下動させることで前記塗装処理を行い、かつ前記保持冶具は揺動動作手段と回転動作手段とを備え、前記保持冶具を揺動、回転させることで前記被塗装体の保持状態を変化させながら前記乾燥処理を行うことを特徴とするディッピング塗装装置が得られる。
【００１２】
本発明によれば、前記保持冶具は、板状体を含む支持台と、第１のアームと、第２のアームから構成してなり、前記支持台の一方の面には前記第１のアームを、他方の面には前記第２のアームをそれぞれ設置してなり、前記第１のアームは前記保持冶具の前記ディップ槽と垂直方向への上下動作と揺動動作を担い、前記第２のアームは前記被塗装体の保持作用と前記回転動作を担うことを特徴とするディッピング塗装装置が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように本発明により、被塗装体をディップ塗装処理した後、保持冶具に回転動作と揺動動作を組み合わせながら与え、被塗装体の保持状態を常に変化させて乾燥処理させることにより、被塗装体の角部の塗装が流れ落ちて薄くなったり、下部側に氷柱状の塗装塊やバリが発生したりすることを防止し、均一な安定した塗装膜を形成することが可能となる。
【００１４】
また、ディップ槽には加熱機能を付加して塗装液の温度、粘度制御を行い、例えば真空装置内でディップ塗装処理を行うことにより、小さな気泡が除去された高密度、高品質の塗装液を被塗装体の表面隅々まで浸透させ、より高品位の塗装を実現できると共に、フィラーを高充填されかつ複雑な形状を有する被塗装体に対しても、安定したディップ塗装が可能となり、塗装膜の膜厚均一性と膜質の品質向上を図ることができる。
【００１５】
また、乾燥処理中は、被塗装体の保持状態を常に変化させることが可能であり、被塗装体の下部側の特定箇所に溜って滴下していた余滴の量も抑えることができる。前記余滴は廃棄されるので、結果的に材料コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
本発明のディッピング塗装装置におけるディップ塗装処理、乾燥処理の各工程は従来の技術によるので省略するが、各工程をそれぞれバッチ式で行う場合、すなわち被塗装体を固定した保持冶具はディップ塗装処理後、手動で乾燥装置へ移動し乾燥処理を行う場合を示しているが、コンベアベルトなどを用いた移送手段を備えた連続処理が可能な自動装置であっても適用できる。従って、これ以降、ディッピング塗装装置における被塗装体の保持状態および保持冶具の構成に関わる部品や部位のみを簡易的、模式的に示し、またそれらの間接的な、または補助的な部分等については省略する。
【００１８】
図１は本発明のディッピング塗装装置を説明する図で、被塗装体を塗装液に浸漬して塗装処理する時の被塗装体と保持冶具の状態の斜視図を示す。
【００１９】
被塗装体６は、保持冶具１０の支持台１の片面に直交して設置された第２のアーム３により内側から押さえ付けられた状態で保持され、前記支持台１の前記第２のアーム３と反対面に直交して設置された第１のアーム２を矢印Ａの方向に上下動させることで被塗装体６をディップ槽５の塗装液４に浸漬し、引き上げて塗装処理を行う。ここでは、保持冶具１０は、第１のアーム２をコンベアベルト９に吊り下げた状態を示しているが、コンベアベルト９以外の別の冶具に取り付けて、該冶具を上下動させるよう構成してもよい。
また、上記の上下動作は、手動で行っても、昇降移動量、浸漬時間、浸漬速度などの制御機構を伴う自動で行ってもよいが、作業性を考慮して自動で行うのがより好ましい。
更に、支持台１に設置したモーター８を駆動させ、ベルト７を介し第２のアーム３に回転運動を与えることで被塗装体６を回転させながら浸漬を行ってもよい。
【００２０】
図１では、支持台１に設置した第２のアーム３は１つであるが複数設置してもよく、また第２のアーム３で保持する被塗装体６は１つであるが、第２のアーム３に掛止部や滑り止め部を設けるなどして複数保持できるようにしてもよく、被塗装体６のサイズ、形状等に応じ適宜設計するのが好ましい。
更に、保持冶具１０は１つの場合を示しているが、保持冶具１０を設置する別の冶具を用いて保持冶具１０を複数個並べ、該冶具を上下動させて複数の被塗装体６を同時に浸漬し、引き上げるよう構成してもよい。
【００２１】
塗装処理は、真空装置内に前記ディップ槽５と、被塗装体６を固定した前記保持冶具１０を設置して減圧された雰囲気にて行うのが、高品位の塗装が可能となるのでより好適である。
【００２２】
図２は本発明のディッピング塗装装置を説明する図で、被塗装体を塗装液から引き上げ、乾燥処理する時の被塗装体と保持冶具の状態の斜視図を示す。
【００２３】
保持冶具１０は、図示しない乾燥装置内に設置されており、上述の図１に示した塗装処理時の状態から、図１中に示す矢印Ｂの方向にほぼ９０°回転させ、フック１ａをコンベアベルト９に引っ掛けて吊り下げ、支持台１に設置されたモーター８が上方、被塗装体６を固定した第２のアーム３が下方に位置し、かつ第２のアーム３の軸方向が塗装液面とほぼ水平となる状態としている。しかし、コンベアベルト９以外の別の冶具に取り付けてもよく、その際は、フック１ａの形状を適宜調整するのが好ましい。
【００２４】
上記の状態で、モーター８を駆動させ、ベルト７を介して第２のアーム３の回転鍔部３ａを矢印Ｃの方向に回転させることにより、被塗装体６を回転させながら乾燥・硬化させる。更に、支持台１を矢印Ａの方向に揺動動作を与えることで、被塗装体６の回転方向の面と垂直方向にも塗装液を分散させることができると共に、余剰な塗装液の除滴も行うことができる。
【００２５】
図２では、前記第２のアーム３を回転させるモーター８は、プーリーと一体型のものを支持台１に設置しているが、熱負荷を避けるため、支持台１と分離させ乾燥装置の外部に設置し、一方、支持台１には前記モーター８の代わりに、例えばドラム状のプーリーを設置し、乾燥装置外部のモーター８と前記プーリーの片鍔部を図示しないベルトで係合し、前記プーリーのもう一方の鍔部と第２のアーム３を図示しない別のベルトで係合することで、前記プーリーを中継して間接的に第２のアーム３を回転させる構造としてもよい。そうすることで、モーター８の性能・仕様における耐熱性を軽減できるのでより実用的である。
【００２６】
保持冶具１０を構成する支持台１、第１のアーム２、第２のアーム３の材質は、高耐熱性樹脂やステンレス、さらにはアルミニウムなどの軽量金属の何れでもよいが、耐熱性、強度、耐久性、軽量化に有効な高耐熱性樹脂を用いるのが好適である。また、第１のアーム２、第２のアーム３の設置方法は、支持台１の板状面に対して略垂直方向で互いに逆向きとするのがよい。
【００２７】
第２のアーム３の形状、保持方法は、被塗装体６のサイズや外観形状を考慮し、確実に保持できるよう適宜調整するのが好ましい。図１、図２では、被塗装体６は環状とし、その内径側から押さえ付けて保持するようにしているが、被塗装体を挟んで保持するようにしてもよく、保持方法を被塗装体の形状に応じ適宜選定するのが好ましい。
また、ベルト７と噛み合う回転鍔部３ａの外周面の形状は、滑りや横ズレを防止するため、凸凹状や鋸波状とするのが好ましい。
【００２８】
塗装液４は、被塗装体に塗装するための液状の材料であればどんなものでもよく、一般的な絶縁材料に限らず、金属粉末などを含有した導電性材料としてもよく、塗装目的に応じて材料選定するのが好ましい。
【００２９】
ディップ槽５は、塗装液４を貯溜すると共に、図示しない例えば液面センサなどの液面制御機能や、例えば加熱ヒータや撹拌器のような粘度・温度制御機能を備えているのがより好ましい。
また、塗装作業の効率性から被塗装体を複数同時に浸漬できるよう、塗装液４を貯溜する容積を適宜調整するのが好ましい。
【００３０】
被塗装体６の形状は、ここでは環状としたが、どのような外観形状のものでもよい。
【００３１】
ベルト７は、塗装液の乾燥・硬化中の高温に耐えうる耐熱性、耐摩耗性を有し、適度の弾性と硬度、低伸縮率を有する材質を用いるのが好ましく、ウレタン系やシリコーン系のゴム製で、それらの芯体にポリエステル繊維などの高耐熱繊維体を埋め込んだものを選定するのがより好ましい。
また、ベルト７の断面形状は第２のアーム３、モーター８との滑りや横ずれを防止するため互いに噛み合うような形状、例えば凸凹状や鋸波状とするのが好ましい。なお、ベルト７は、モーター８の回転運動を第２のアーム３に伝達するためのもので、第２のアーム３とモーター８とが係合されていればどんな方法でもよく、ベルト７を使用せず、ギア式のように直接噛み合わせた構造としてもよい。
【００３２】
モーター８は、上記ベルトと同様に高耐熱性を有し、第２のアーム３と被塗装体６を回転させるに足りるトルクを有するものを選定するのが好ましいが、乾燥装置の外部に設置して熱負荷を避ける場合は、耐熱性要求は低減できるのでより好適である。
また、ベルト７と接する外周面の形状は、ベルト７との滑りや横ずれを防止するため互いに噛み合うような形状、例えば凸凹状や鋸波状とするのが好ましい。
【００３３】
コンベアベルト９は、上記ベルト７と同一性能を有する樹脂材質でも、金属製チェーンなどでもよく、耐久性、軽量化を考慮し選定するのが好ましい。
【００３４】
なお、第１のアーム、第２のアームの昇降速度、回転方向、回転速度、揺動の強さは、被塗装体のサイズ、外観形状や塗装液に応じ適宜調整するのが好ましい。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を用いて詳述する。
【００３６】
支持台１として、図１に示した様な形状で、長さ１００ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚さ２ｍｍのフェノール樹脂板を用いた。
【００３７】
第１のアーム２として、図１に示した様な形状で、長さ５０ｍｍ、縦１５ｍｍ、横５ｍｍのベーク樹脂製角柱を支持台１に埋設した。
【００３８】
第２のアーム３として、図１に示した様に、外径５ｍｍ、長さ７０ｍｍのベーク樹脂製円柱を、回転鍔部３ａに埋設し、一方、回転鍔部３ａは外形４０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのベーク樹脂製円柱を支持台１に取り付けた。
【００３９】
塗装液４として、固形分と液剤が６対４の体積比で配合され、熱伝導率１（Ｗ／Ｋ）の塗装液を用いた。
【００４０】
ディップ槽５として、図１に示した様な貯溜する容積が長方体形状で縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、深さ１００ｍｍのものを用い、上記の塗装液４を充填した。
【００４１】
被塗装体６として、環状の磁性体コアとし、外径３０ｍｍ、内径２０ｍｍ、高さ５ｍｍものを用意した。
【００４２】
ベルト７として、材質がシリコーンゴム製で芯体にポリエステル繊維体を埋め込んだものを使用し、外形寸法は６ｍｍ幅×２ｍｍ厚×周長２００ｍｍとした。また、第２のアーム３の回転鍔部３ａとモーター８との滑り防止のため、ベルト内側面を粗面加工した。
【００４３】
モーター８として、図１に示したような、略円柱状で外径４０ｍｍ、厚さ１０ｍｍで、プーリーと一体型のものを用いた。
【００４４】
コンベアベルト９として、金属製チェーンを用いた。
【００４５】
上記、各部材を用いて、真空装置内にディップ槽５と、被塗装体６を固定した保持冶具１０を設置し、第１のアーム２を上下動させて第２のアーム３ごと被塗装体６をディップ槽５に浸漬して塗装処理を行った。なお、ディップ槽５は、塗装液４の粘度調整のため１２０℃で加熱し、また１[torr]以下の真空度で行った。
【００４６】
ディップ塗装処理後は、モーター８を駆動させて、ベルト７を介して被塗装体６を固定する第２のアーム３の回転速度を１２回転／分に設定し、更に支持台１の背面に設置した第１のアーム２を矢印Ａ方向に振動させて被塗装体６に揺動も与えながら高温槽に炉入し１２０℃、４時間にて乾燥・硬化させた。
【００４７】
上記の構成により、図１、図２に示した保持冶具を用いた本発明のディッピング塗装装置を得た。また、比較例として、上述した本発明の実施例と同様の材料、形状を用いて、図３に示した従来の吊り下げ方式のディッピング塗装装置を用意した。
【００４８】
上記の要領で作製した、図１、図２に示した本発明によるディッピング塗装装置と、図３に示した従来の吊り下げ方式によるディッピング塗装装置による、各々の被塗装体サンプル（ｎ＝１０）について、膜質状態と絶縁耐力をぞれぞれ測定し、比較結果を表１に示す。なお、膜質状態は、被塗装体の断面を拡大顕微鏡を用い、流れ込み性、膜厚均一性などの膜状態を観察し、最大厚／最小厚の値とした。なお、最大厚／最小厚の値は１に近いほど均一であることを示す。また、絶縁耐力は、被塗装体の表面に銅箔を巻き付けて、絶縁耐圧計にて銅箔−被塗装体の内面間（塗装膜間）に交流電圧を徐々に上げながら印加した時、絶縁破壊した電圧値を測定し、ｎ＝１０の平均値とした。
【００４９】
【表１】
2009261995.tif 000003
【００５０】
表１に示す通り、本発明によるディッピング塗装装置では比較例のものと比べて、塗装膜の均一性が大幅に向上することがわかり、特に、角部の塗装膜厚については、比較例では最小で０.１mmで、下部側に氷柱状の塊が付着したのに対して、本発明では最小で０.３mm確保でき、液ダレによる塗装膜の不均一性は解消できた。また、絶縁耐力は約３０％向上することがわかった。
【００５１】
以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のディッピング塗装装置により、被塗装体への均一な塗膜形成が可能となり、塗装膜の品質向上と共に、低コスト化のみならず、今後益々小型化、薄型化、高性能化要求が厳しい各種電子機器、電子部品における高絶縁性の確保や防湿効果にも大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のディッピング塗装装置の、被塗装体を塗装液に浸漬して塗装処理する時の被塗装体と保持冶具の状態の斜視図。
【図２】本発明のディッピング塗装装置の、被塗装体を塗装液から引き上げ、乾燥処理する時の被塗装体と保持冶具の状態の斜視図。
【図３】従来のディッピング塗装装置を説明する図。
【符号の説明】
【００５４】
１    支持台
１ａ    フック
２    第１のアーム
３    第２のアーム
３ａ    回転鍔部
４、３４    塗装液  
５、３５    ディップ槽
６、３６ａ、３６ｂ    被塗装体
７    ベルト
８    モーター
９    コンベアベルト
１０    保持冶具
３１    ディッピング塗装装置
３２    制御ユニット
３３    移送チェーンコンベヤ
３７ａ、３７ｂ    ハンガー
【図１】
2009261995.tif 000004
【図２】
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【図３】
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