(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板合わせ目部を有し電着塗料に浸漬し水洗した後の被塗装物を、炉内挿入口付近の低温領域部と塗料の焼き付けに必要な温度に設定された高温領域部との間に温度勾配を有する加熱炉内へ前記低温領域部から投入して前記高温領域部へ搬送し該高温領域部にて焼き付けを行う電着塗装方法において、
前記被塗装物を、前記低温領域部から前記高温領域部への搬送路の所定温度領域位置で、前記水洗により排出されずに残存した塗料を前記鋼板合わせ目部から排出させるために所定時間一時的に停止させてプレヒートする
ことを特徴とする電着塗装方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電着塗装方法において、
前記高温領域部は、前記低温領域部よりも高い位置に設けられ、前記被塗装物を、前記低温領域部から前記高温領域部まで上昇させる途中の所定高さ位置で、前記所定時間一時的に停止させてプレヒートする
ことを特徴とする電着塗装方法。
【請求項３】
請求項２記載の電着塗装方法において、
前記被塗装物を、前記低温領域部から前記高温領域部まで垂直に上昇させる
ことを特徴とする電着塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電着塗装方法に関し、詳細には、焼き付け時に塗料液が硬化途中の塗装被膜上を垂れること（いわゆる電着たれ）を抑制することができる電着塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の車体などを塗装するには、車体内板、袋構造部或いは鋼板合わせ目内面にまで塗膜を形成することのできる電着塗装方法が一般的に採用されている。かかる電着塗装方法は、電着塗料液が満たされた電着槽の中に車体を浸漬（ディップ）し、車体を陽極又は陰極の一方の極、槽内電極を他方の極として電界を与え、電気泳動により車体鋼板に電着塗膜を析出させる方法である。
【０００３】
この電着塗装方法を用いて塗装した後は、電着槽より出槽した直後の車体内外に塗料液が残留するので、その余分な塗料を回収しながら洗い落とすＵＦ回収洗浄及び通常の水洗を行う。そして、水洗後は、車体を熱風循環炉に入れ、鋼板表面の塗料液を加温し焼き付けて塗料被膜を形成する焼き付け処理を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焼き付け処理前までに大部分の塗料液は水洗により洗い流されるが、焼き付け時において、鋼板の合わせ目などから塗料液が硬化途中の塗装被膜上を垂れる、電着たれが生じることがある。これは、水洗時には塗料の表面張力及び電着塗装時に発生する電解気泡を含んでクリーム状となる高粘度化により洗浄されずに合わせ目に残存した塗料液が、焼付け時には表面張力の低下及び電解気泡の熱膨張により合わせ目から排出されてくるために起こるものである。
【０００５】
このため、電着たれを防止すべく、焼き付け処理工程前に予備乾燥（プレヒート）を行うことも行われている。しかし、予備乾燥には、これまで専用の装置を使用しており、設置スペース及び設備費用がかかるなどの課題がある。
【０００６】
そこで本発明は、上述の課題を解決するために提案されたものであり、プリヒートするための専用の設備を必要とせず、しかもスペース及び設備費も少なくて済む電着塗装方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討したところ、電着塗料に浸漬し水洗した後の被塗装物を焼き付けるに際して、焼き付けを行う加熱炉の低温領域部と高温領域部との間に存在する温度勾配を利用し、被塗装物をその低温領域部と高温領域部との間の所定温度領域位置に所定時間停止させてプレヒートすれば、電着たれを抑制できることを知見した。
【０００８】
具体的には、被塗装物を炉内に搬入させる挿入口付近の低温領域部から高温領域部に亘り安定した温度勾配を有する、平面的または立体的な熱風循環炉を使用する。
【０００９】
立体的な炉の例としては、次のような構成が考えられる。例えば、被塗装物を挿入させる挿入口付近の低温領域部よりも所定の高さ位置に高温領域部が設けられた熱風循環炉（例えば、挿入口付近の低温領域部から被塗装物を垂直に高温領域部へと上昇させる、いわゆるドロップリフター階層式炉や、被塗装物を斜めに上昇させる、いわゆる連続式の山型炉）において、その挿入口付近の低温領域部から高温領域部までの高さ方向における温度勾配を利用し、被塗装物を上昇させる途中である所定温度領域位置で所定時間停止させてプレヒートする。
【００１０】
つまり、電着塗装、水洗処理を行い、本焼き付けを行う前に、被塗装物を挿入させる挿入口付近の低温領域部よりも所定の高さ位置に高温領域部が設けられた熱風循環炉を利用して、その挿入口から被塗装物を挿入し、該被塗装物を高温領域部が設けられる位置まで上昇させる途中で、当該被塗装物を所定高さ位置に所定時間停止させてプレヒートする。
【００１１】
このようにすることで、ドロップリフター階層式炉や山型炉などの既存設備を利用してプレヒートすることができ、スペース及び設備費を少なくでき、しかも電着たれを抑制できる。
【００１２】
被塗装物を上昇させる形態としては、ドロップリフター階層式炉、山型炉に応じて垂直に上昇または斜めに上昇させる。垂直上昇はもちろんのこと斜め上昇においても、挿入口から高温領域部に至るまでには安定した温度勾配があるため、プレヒートが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、被塗装物として自動車の車体に電着塗装を行う電着塗装方法に、本発明を適用したものである。先ず、加熱炉としての熱風循環炉の構成について図面を参照して説明する。
＜熱風循環炉の構成＞
熱風循環炉は、図１に示すように、被塗装物であるキャブ１（図５を参照）に電着塗料を焼き付ける高温領域部２と、キャブ１を高温領域部２へと上昇させる昇降導入部３と、焼き付け終了後のキャブ１を高温領域部２から下降させる下降搬出部４とを備え、これら昇降導入部３及び下降搬出部４においてキャブ１を垂直方向に上下動させるようにした、いわゆるドロップリフター階層式炉である。『高温領域部』
高温領域部２は、図１に示すように、バーナー１６と、このバーナー１６からの熱を炉内に配置された熱風吹出口１８へと送り込む熱風循環ファン１７と、炉内に吹き込まれた熱風を回収する熱風回収口１９と、この熱風回収口１９から回収された熱風をバーナー１６へと戻す通路の途中に設けられたフィルター１６とから構成されている。
【００１４】
そして、この高温領域部２には、トンネル形状をなす炉内を一方向から他方向へと所定の速度で、前記キャブ１を移送させる搬送手段である焼付用コンベア５が設けられている。このコンベア５に搬送されるうちに、キャブ１の鋼板表面に電着塗料が焼き付けられて塗装被膜が形成されることになる。
『昇降導入部』
昇降導入部３は、図１及び図２に示すように、下方へ向かって延在するトンネルとして前記高温領域部２の一端側に連接して設けられている。そして、この昇降導入部３内には、搬入用コンベア６によって搬送されてきたキャブ１を炉内挿入口７から受け取って、高温領域部２へと上昇させる昇降手段である第１のリフター８が設けられている。
【００１５】
第１のリフター８は、昇降導入部３のトンネル内の高さ方向における数カ所に設けられた温度センサー（図示は省略する）からの信号を検出し、その検出信号に応じて第１のリフター８を所望の高さ位置に停止させる制御がなされる。
【００１６】
具体的には、第１のリフター８を昇降動させる駆動源であるモータ９と、このモータ９を駆動制御する駆動制御部１０と、リミットスイッチ（図示は省略する）とで構成される。
【００１７】
昇降導入部３内におけるプレヒートに適した温度がある温度センサーで検出されると、駆動制御部１０は、その温度センサーにより検出された位置で第１のリフター８を停止させるようにリミットスイッチを作動させ、所定時間この第１のリフター８を停止させる。その結果、キャブ１は、プレヒートに適した温度領域位置（例えば、図２の実線で示す位置）に置かれることになる。これは、昇降導入部３の炉内挿入口７付近の低温領域部から高温領域部２に亘る導入部には、高温領域部２からの熱によって垂直方向（高さ方向）での安定した温度勾配が存在するためである。
【００１８】
また、温度センサーをキャブ１の所望の位置（例えば、ルーフ）に固定し、第１のリフター８によってキャブ１を上昇させて温度変化を検出し、その検出結果に応じて、昇降導入部３内の最適な高さ位置に予めリミットスイッチを取り付けておき、常に一定の高さ位置で第１のリフター８を停止させても良い。
『下降搬出部』
下降搬出部４は、昇降導入部３と同様、下方へ向かって延在するトンネルとして前記高温領域部２の他端側に連接して設けられている。そして、この下降搬出部４内には、焼き付け終了後のキャブ１を焼付用コンベア５から受け取って下降させる第２のリフター１１が設けられている。
【００１９】
第２のリフター１１は、キャブ１を受け取る位置と炉外へ搬出させる炉内搬出口１２との間を昇降動するようになっている。ここでの昇降動作は、単にキャブ１の受け取り位置と炉内搬出口１２が設けられる位置との間を連続して昇降動するもので、昇降導入部３のように一時停止させる動作は行わない。
【００２０】
なお、炉内搬出口１２から搬出されたキャブ１は、搬出用コンベア１３に受け渡されて焼き付け処理工程後の次工程に受け渡される。
＜電着塗装方法＞
次に、電着塗装方法について説明する。先ず、キャブ１を電着塗料が満たされた電着塗料槽（図示は省略する）内に浸漬する。そして、キャブ１を電着塗料槽から出槽させた後、キャブ１の車体内外の残留塗料液を回収しながら洗い落とすＵＦ回収洗浄を行う。次いで、水洗を行った後、図１に示すように、搬入用コンベア６上にキャブ１を載せて炉内挿入口７へと運ぶ。
【００２１】
そして、キャブ１を搬入用コンベア６から第１のリフター８に載せた後、該キャブ１を前記炉内挿入口７付近の低温領域部から高温領域部２へと上昇させる。その上昇させる途中で、第１のリフター８を所定高さ位置（例えば図２の実線で示す所定温度領域位置）で所定時間停止させることにより、キャブ１をプレヒートする。
【００２２】
塗膜粘度と塗料硬化時間との関係は、図３に示すような特性図となっている。図３中矢印Ａで示す範囲は、焼き付け時において電着たれが発生すると、製品として不良（塗装不良）になる領域を示し、同図中矢印Ｂで示す範囲は、電着たれが発生しても不良品とならない領域である。したがって、本実施形態では、電着たれが発生しても不良品とならない矢印Ｂで示す範囲における粘度となるような条件でプレヒートする。
【００２３】
すなわち、矢印Ｂで示す範囲を満たすような粘度が維持できる温度の高さ位置に、第１のリフター８を停止させてキャブ１を所定時間待機させる。例えば、プレヒートに適した温度としては、６０℃〜１００℃、停止時間としては、１０分程度が好ましい。もちろん、サイクルタイムとの関係で１０分も停止時間がとれない場合は、できる限りサイクルタイム内で最大時間をとる。例えば、炉内挿入口７への搬入から高温領域部２へ搬送させるまでのサイクルタイム（キャブ１の高さと搬送時間との関係を示す図４を参照）を６分とすると、プレヒートに要する時間は４分程度とするのが好ましい。
【００２４】
このように、電着たれが生じても製品として不良品とならない温度範囲にある高さ位置に、第１のリフター８を停止してキャブ１をプレヒートすることで、高温領域部２での焼き付け前に、鋼板合わせ目部に残存する塗料を排出させてしまうことができる。そのため、焼き付け時に電着たれを回避することができる。
【００２５】
そして、プレヒートが終了したらキャブ１を上昇させて高温領域部２にあるコンベア５に該キャブ１を受け渡す。そして、このコンベア５によって搬送されるうちにヒータ２による加温で塗料が焼き付けられる。焼き付け時においては、プレヒートが無い場合、特に、図５に示すように、キャブ１のバックパネル１４における鋼板の合わせ目などから電着たれ１５が発生する場合もあるが、本発明の場合は、焼き付け前にプレヒートしてあるため残存塗料は事前に排出されており、電着たれは回避される。
【００２６】
そして、焼き付け終了後、キャブ１を第２のリフター１１に載せて炉内搬出口１２に下降させ、さらに搬出用コンベア１３に受け渡して当該キャブ１を次工程に送る。このようにすれば、プレヒートのための専用の炉を用意することなく既存の熱風循環炉を使用することができ、しかも設置スペース及び設備費も少なくできる。
＜他の実施形態＞
上述の実施形態では、本発明をドロップリフター階層式炉に適用したが、被塗装物を垂直に上昇させるのではなく斜めに上昇させる、いわゆる連続式の山型炉に適用しても同様の作用効果がある。
【００２７】
図６には、簡略化した山型炉を示すが、ここでは先のドロップリフター階層式炉と同一構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００２８】
この山型炉においては、高温領域部２に対して昇降導入部３と下降搬出部４を傾斜させているが、この斜めとされた昇降導入部３でもプレヒートに適した温度勾配の安定した領域が存在する。この温度勾配を利用して、プレヒートに適した高さ位置（例えば点線で示す位置）にキャブ１を所定時間停止させれば、電着たれを防止することができ、製品不良を無くせる。もちろん、既存の設備が利用できるため、設置スペース及び設備費も少なくできる。
【００２９】
なお、上述の実施形態では、キャブ３を被塗装物としたが、これに制限されることはなく、液たれを起こすような被塗装物であれば本発明を適用することができる。
【００３０】
また、上述の実施形態では、何れも立体的な熱風循環炉の例であるが、低温領域部と高温領域部間に安定した温度勾配を有する平面的な加熱炉を使用しても同様の効果が得られることはもちろんである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
本発明によれば、被塗装物が挿入される低温領域部から高温領域部までの間に存在する温度勾配を利用し、その低温領域部と高温領域部との間の所定温度領域位置で被塗装物を所定時間停止させてプレヒートしているため、電着たれを抑制することができ、製品不良を無くすことができる。また、ドロップリフター階層式炉や山型炉などの既存設備を利用してプレヒートするので、スペース及び設備費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をドロップリフター階層式炉に適用した例を示す断面図である。
【図２】昇降導入部において、キャブを所定高さ位置に所定時間停止させることを説明するための要部拡大断面図である。
【図３】塗膜粘度と塗料硬化時間との関係を示す特性図である。
【図４】キャブの高さと搬送時間との関係を示す図である。
【図５】キャブの斜視図である。
【図６】本発明を連続式の山型炉に適用した例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  キャブ
２  高温領域部
３  昇降導入部
４  下降搬出部
７  炉内挿入口
８  第１のリフター
１０  駆動制御部
１１  第２のリフター
１２  炉内搬出口
１３  ノズル
１５  電着たれ
【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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