(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電着手段と、洗浄手段と、焼付乾燥手段とを、この順に垂直方向に組合せた電線用カチオン電着塗装装置であって、前記電着手段は被塗物である電線の導入口を底部に、電着液オーバーフロー配管を側部に、および陽極を内部に設けた電着槽と、この電着槽の下方に配置され、この電着槽からオーバーフローした電着液を貯留し、かつ当該電着槽に戻すための循環手段を備えた受液槽から構成され、
前記電線の導入口には、電線導入とこの導入口近辺での電線への電着防止とを目的とした細曲管が接続されており、
前記細曲管は、その内径が電着液の流出を十分に抑制できる大きさに設定され、かつ、その端部が前記受液槽内の電着液面から突出するように設置されていることを特徴とする電線用カチオン電着塗装装置。
【請求項２】
前記細曲管は、その内径が、電着液の粘度、前記電着槽の容量、前記電着液オーバーフロー配管から前記電着槽底部までの距離、電線の形状および電線の太さに基づいて設定されていることを特徴とする請求項１記載の電線用カチオン電着塗装装置。
【請求項３】
前記電着槽の底部が、前記受液槽内の電着液に浸漬される位置に設けられ、前記細曲管の端部周辺に当該電着液表面の泡付着防止手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の電着塗装装置。
【請求項４】
前記洗浄手段が、電着液の限外濾過によって得られたろ液を洗浄液とし、電着被覆された電線を洗浄する装置であり、洗浄液噴射用のフラッド・スプレー（流し掛けスプレー）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電着塗装装置。
【請求項５】
前記焼付乾燥手段が、少なくとも近赤外線発生手段と遠赤外線発生手段とが併設された焼付乾燥炉であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電着塗装装置。
【請求項６】
被塗物がエッジ部を有する電線である請求項１〜５のいずれか１項記載の電着塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気コイル等に使用する絶縁電線を製造するに好適な電線用カチオン電着塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電線をカチオン電着塗料で被覆する方法は、例えば特公平４−１０６８８号公報、特開平６−１９６０３５号公報、特許第２６４９９７９号公報、特許３０８６３７６号公報に記載されている。上記各方法のうち、特許３０８６３７６号公報に記載の方法は電線を水平に引きながら電着塗装を行なうものであり、タルミを防止するためにかなりの張力を必要とする。したがって、この張力に耐えられない細線には適用することができない。
【０００３】
また、特公平４−１０６８８号公報、特開平６−１９６０３５号公報、特許第２６４９９７９号公報には電着槽の底部から被塗物である電線を導入し、電着槽の上部へ引き出す縦型電着塗装の概念図が掲載されている。しかし、これら公報のいずれにも、具体的な電着塗装装置は開示されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、実用的でかつ省スペース化の可能な、電着槽の底部から被塗物である電線を導入し電着槽の上部へ引き出す縦型電着槽、を備えたカチオン電着塗装装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電線用カチオン電着塗装装置は、少なくとも電着手段と、洗浄手段と、焼付乾燥手段とを、この順に垂直方向に組合せてなる装置であり、上記電着手段は被塗物である電線の導入口を底部に、電着液オーバーフロー配管を側部に、および陽極を内部に設けた電着槽と、この電着槽からオーバーフローした電着液を貯留し、かつ当該電着槽に戻すための循環手段を備えた受液槽とから構成されていて、さらに、上記電線の導入口には、電線導入と、この導入口近辺での電線への電着防止とを目的とした細曲管が接続されていることを特徴としている。上記細曲管は、その内径が、当該貯留されている電着液の流出を十分に抑制できる大きさに設定されている。
【０００６】
上記電着槽の底部が、上記受液槽内の電着液に浸漬される位置に設けられていてもよい。この場合、上記細曲管の端部が受液槽内の電着液面から突出する位置に設置され、この突出した端部周辺に当該電着液表面の泡付着防止手段を設けることができる。
【０００７】
上記洗浄手段としては、電着液の限外濾過によって得られたろ液を洗浄液とし、電着被覆された電線を洗浄する装置を挙げることができ、洗浄液噴射用としてフラッド・スプレーを備えていることが好ましい。このフラッド・スプレーは、洗浄液を細い電線にダイレクトに流し掛けることができる、通常の噴霧型スプレーとは異なった形式のものである。また、上記焼付乾燥手段の一例としては、少なくとも近赤外線発生手段と遠赤外線発生手段とが併設された焼付乾燥炉を挙げることができる。
【０００８】
本発明の装置を用いることにより、エッジ部を有する電線をも電着塗装することができる。ここでエッジ部を有する電線とは断面が角型の電線を意味する。このような断面角型の電線は、コイルに巻き取った際に無駄な空間ができないため、軽量かつ小さいことが要求される携帯電話、携帯型ＣＤプレーヤ用のモータ類等に好適に使用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電着塗装装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明の電着塗装装置の一例を示す概略断面図である。この電着塗装装置は、電着手段１と、洗浄手段２と、焼付乾燥手段３とを、この順に垂直方向に組合せた電線用カチオン電着塗装装置である。この電着塗装装置には、必要に応じて前処理手段４を含めることができる。
【００１０】
本発明の塗装装置の中心を占める電着手段１は、電着槽５と受液槽６とを組み合わせたものである。電着槽５は、縦長の槽であって例えば１０リットル〜５００リットル程度の電着液７を貯めておくことができる。電着槽５の底部には、被塗物である電線８を電着槽５に引込むための導入口９が開けられている。また、側部には電着液オーバーフロー配管１０が、内部には陽極１１が設置されている。
【００１１】
さらに導入口９には、電線８の電着槽５への導入用ガイドである細曲管１２が接続されている。この細曲管１２の内径は、貯留されている電着液７が電着槽５に流出することを十分に抑制できる大きさに調整されている。また、細曲管１２の内径を調整することにより、導入口９近辺での電線への電着を防止することもできる。すなわち、導入口９近辺では気泡の巻き込みがある（後述のように泡付着防止スプレーを使用しても多少は残る）ため、ここで電線が電着されると塗膜面に泡跡が残って好ましくない。
【００１２】
受液槽６は、電着槽５からオーバーフローした電着液７の貯留用であり、容量は電着槽５よりも多いことが好ましく、その底部から抜出した電着液７を電着槽５へ戻すための送液ポンプ１３と送液配管１４が備えられている。本例の装置では、送液ポンプ１３は電着槽５への液循環とともに受液槽６への循環用分岐配管１５、および細曲管端部１２ａ周辺の泡付着防止スプレー用送液配管１６にも連結されている。ここで泡付着防止スプレー１７は細曲管１２への泡の巻き込みを防止するものである。また、送液ポンプ１３の出口周辺には図示しないフィルタ（例えばバッグフィルタ）が取りつけられている。さらに送液配管１４には図示しない限外濾過装置（ＵＦフィルタ）が設置されていて、ろ液を洗浄手段２へ送る構成としている。
【００１３】
電着槽５と受液槽６との位置関係については、本例に示すように、電着槽５の底部が受液槽６内の電着液７に浸漬される配置とすれば、縦方向の装置長さを減少させ得る効果がある。一方、電着槽５底部が受液槽６の電着液７面より高い位置に来るよう配置した場合には、細曲管端部１２ａが電着液７の液面から離れるため、泡付着防止スプレー１７の設置は不要である。
【００１４】
上記細曲管１２の内径については、使用する電着液７の粘度、電着槽５の容量、電着液オーバーフロー配管１０から電着槽底部までの距離、電線８の形状（四角型、丸型）および太さ等のファクターを考慮して決定することができる。なお、細曲管１２の内径は管全体に渡って均一である必要はなく、例えば端部１２ａ周辺のみを狭めておくこともできる。
【００１５】
上記陽極１１は、被塗物である電線８を対極としてカチオン電着塗装を行なうためのものであり、電線８導入部からできるだけ遠くに、短い電極を配置することが塗着効率を上げるために望ましい。また、使用できる陽極１１としては、隔膜電極が挙げられるが裸電極についても使用可能である。
【００１６】
本発明の装置で使用できる電着液にはとくに限定はないが、その一例としてはビスフェノール型エポキシ樹脂とアミン類との反応によって得られたカチオン変性エポキシ樹脂と、ブロックポリイソシアネート等の硬化剤とを水性媒体中に分散したカチオン電着塗料を挙げることができる。特にエッジ部を有する電線を電着塗装するときには、架橋樹脂粒子を含有する電着液７を使用することが好ましい。この架橋樹脂粒子の例としてはα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られた微粒子を挙げることができる。
【００１７】
次に洗浄手段２について説明する。洗浄手段２は、電着塗料が付着した電線８を洗浄し、電着液を除去することを目的とするものである。洗浄槽１８にはフラッドスプレー１９が備えられ、電線８に向けて送液配管１４から送られたろ液を噴射させることができる。スプレーとしてはどのようなものでも使用可能であるが、フラッドスプレー１９は既述のように流し掛けタイプであり電線８に付着した塗料液除去のため特に好適である。洗浄槽１８は電着槽５の上部に配置し、洗浄に使用したろ液を電着槽に流下させる構成とすることが、操作が簡便となるため好ましい。
【００１８】
焼付乾燥手段３は、電着塗装後、洗浄された電線８を加熱して電線表面に電着被覆（絶縁皮膜）を完成させるためのものである。焼付乾燥炉２０としては特に制限はないが、近赤外線と遠赤外線とを併用すれば、電着塗膜表面と内面とを均一に加熱できるため、表面張力が抑制されて柔軟性に富む絶縁皮膜を形成することができる。そのためには焼付乾燥炉２０に（１）常温乾燥ゾーン（必須ではない）、（２）近赤外線ゾーン（近赤外線ランプ使用）、および（３）遠赤外線ゾーン（遠赤外線ヒーター使用）、の３つのゾーンを設ける。各ゾーンの長さは適宜決めることができるが、特に（３）の遠赤外線ゾーンは、他のゾーンよりも長くとることが、皮膜内部まで完全に硬化させる点から好ましい。
【００１９】
上記前処理手段４は必須ではないが、電線８の製造時に付着した潤滑油、金属屑等を除去する。本例で示す前処理手段４では、脱脂槽２１と水洗槽２２が連結されていて、脱脂槽２１では電線に付着した潤滑油や金属屑がスプレーから噴射される脱脂液によって除去され、水洗槽２２では、脱脂液が水洗浄される。水洗槽２２では水道水等の水洗後、純水で最終水洗することが好ましい。
【００２０】
なお、本発明の電着塗装装置には、上記前処理手段４の他に、電線８の製造手段も連結させて、金属材料からの電線製造、塗装前処理、電着塗装、塗膜焼付、絶縁被覆電線巻取り、の一連の工程を連続して行なうことも可能である。
【００２１】
本発明の塗装装置としては、その他様々な変形例を示すことができる。例えば、電線８を並列に複数本同時処理して生産効率を上げることも可能である。この場合、電着槽５の底部にある導入口９を複数個設け、それぞれの導入口９に電線８を導入しながら塗装を行なう方法がある。さらに、導入口９を一つまたは複数設けた電着槽５を複数個設置する方法もある。ここで電着槽５が複数の場合であっても受液槽６は一槽とすることができる。電着槽５を複数個使用すれば、電線８が装置中で切れたときの対応が容易となり、しかも一定の処理量を確保することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の電線用カチオン電着塗装装置は、電着手段と、洗浄手段と、焼付乾燥手段とを、この順に垂直方向に組合せてあるため、従来の横置き型と比較して設置面積を格段に減らすことができるコンパクトな省スペースタイプの装置である。
【００２３】
上記電着手段は被塗物である電線の導入口を底部に、電着液オーバーフロー配管を側部に、および陽極を内部に設けた電着槽と、この電着槽からオーバーフローした電着液を貯留し、かつ当該電着槽に戻すための循環手段を備えた受液槽とから構成され、さらに、上記電線の導入口には、電線導入と、この導入口近辺での電線への電着防止とを目的とした細曲管が接続されているため、電着液の液面管理が容易であり、また、塗膜面への泡跡残留を防止することができる。
【００２４】
上記電着槽の底部を上記受液槽内の電着液に浸漬される位置に設けた場合は、電着塗装装置の高さを低減することができる。この場合、上記細曲管の端部を受液槽内の電着液面から突出する位置に設置し、この突出した端部周辺に当該電着液表面の泡付着防止手段を設ければ、電着槽への電着液による泡の巻き込みを防いで、安定した電着塗装を行なうことができる。
【００２５】
洗浄手段として、電着液の限外濾過によって得られたろ液を洗浄液として使用すれば、洗浄済のろ液を直接電着槽へ流下させることができる。また、洗浄液噴射用にフラッド・スプレーを採用すれば、電着塗料の付着した電線の洗浄効果を上げることができる。
【００２６】
焼付乾燥手段として、近赤外線発生手段と遠赤外線発生手段とが併設された焼付乾燥炉を使用すれば、電線の電着塗膜表面と内面とを均一に加熱するため、過剰な加熱を避けることができ、その結果、表面張力が抑制されて柔軟性に富む絶縁皮膜を形成することができる。
【００２７】
本発明の塗装装置は縦型電着のため電線に過剰な張力が掛りにくく、また、焼付乾燥手段として近赤外線および遠赤外線を併用して過剰な加熱を避けることができるため、エッジ部を有する電線の塗装に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電着塗装装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  電着手段
２  洗浄手段
３  焼付乾燥手段
４  前処理手段
５  電着槽
６  受液槽
７  電着液
８  電線
９  導入口
１１  陽極
１２  細曲管
１２ａ  細曲管端部
１７  泡付着防止スプレー
１８  洗浄槽
１９  フラッドスプレー
２０  焼付乾燥炉
２１  脱脂槽
２２  水洗槽
【図１】
0003776807.tif 000002