JP2000256895A - 電着塗装システム及び電着塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な電着塗装動作を安定的に得て、電着塗
装膜の析出寸法精度を向上させることを可能とする。 【解決手段】 所定の目標電流パターンを出力する電着
制御手段７，８により直流電源５を制御し、被塗装体３
と対向電極４との間に流れる電流を目標電流パターンに
一致させることによって、電着液２の状態が経時変化等
により変化したとしても直流電源５から常に一定パター
ンの電流値を電着液２に供給するように構成し、常時安
定した析出量を得るようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の電着液を用
いて被塗装体の表面上に電着塗装を行うようにした電着
塗装システム及び電着塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電着塗装装置では、樹脂を親水
化して分散した電着液を電着槽内に所定量貯留してお
き、その電着槽内の電着液中に、被塗装体と対向電極と
を対向配置し、これら被塗装体と対向電極との間に接続
した電源から電着液に供給される電力によって前記被塗
装体の表面上に電着塗装を行うようにしている。

【０００３】このような電着塗装装置においては、例え
ば特開平１０−９６０９９号公報に開示されているよう
に、電源からの出力が、通常、電着中一定電圧に維持さ
れており、その一定電圧が所定時間与えられることによ
って、塗装膜を所定の膜厚で析出形成させるようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
電着塗装に用いる電着液の状態は、日々の作業による樹
脂分（固形分）の消費、加水分解、或いは蒸発などによ
って変化していることから、上述したように電源からの
出力電圧をいくら一定に維持しても、図３中の各線図の
ように、電着時間（横軸）に対する電流値（縦軸）の変
化パターンが大きく変動してしまうという問題がある。
すなわち、電源から供給される電流パターンが変動を来
すと、同一析出量を得るための電着時間に差異を生じる
こととなって、所望の膜膜が得られなくなる。一方、上
述した電着液の変化を防止するために、電着液の交換や
補充を所定の時間間隔で行う場合もあるが、その場合で
も、上述した電着液の経時変化を完全に回避することは
困難である。

【０００５】このような観点から、被塗装体の表面積に
応じて電流と時間との積であるクーロン量を予め設定し
ておき、通電開始から設定クーロン量に達した時点で回
路を遮断して電着の析出量を管理し、それによって、所
望の塗装膜厚を得ようとする提案もなされている。しか
しながら、このようにクーロン量の管理を行うにして
も、電着液の成分が非常に複雑でクーロン量と析出量が
完全に一致しないことから、結果的には成膜厚さにバラ
ツキを生じる。これは、同一表面上の膜厚の均一性が、
電流の大きさによって変化するためであると考えられ
る。このように、従来装置では、均一な成膜表面を精度
良く得ることがは極めて困難な状況となっている。

【０００６】そこで、本発明は、電着塗装による成膜を
簡易かつ高精度に行うことができるようにした電着塗装
システム及び電着塗装方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本請求項１記載の発明では、樹脂を分散した電解液中
に被塗装体と対向電極とが対向配置されているととも
に、これら被塗装体と対向電極との間に接続された直流
電源から電着液に供給される電流によって、前記被塗装
体の表面上に樹脂被膜を施すようにした電着塗装システ
ムにおいて、上記直流電源は、当該直流電源からの出力
電流が制御可能な電源から構成されているとともに、そ
の直流電源には、電着塗装時に与えるべき目標電流パタ
ーンが格納された電着制御手段が付設され、当該電着制
御手段は、前記被塗装体と対向電極との間に流れる電流
が前記目標電流パターンに略一致するように直流電源の
出力制御を行う構成になされている。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載の目標電流パターンは、所定の通電時間におけ
る最適な電流値を通るように設定されている。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明では、樹脂を
分散した電解液中に被塗装体と対向電極とを対向配置す
るとともに、これら被塗装体と対向電極との間に直流電
源を接続することによって上記電着液に対して所定の電
流を供給し、前記被塗装体の表面上に樹脂被膜形成を行
うようにした電着塗装方法において、上記直流電源とし
て、当該直流電源からの出力電流が制御可能な電源を採
用しておき、前記被塗装体と対向電極との間に流される
電流が、予め設定された所定の目標電流パターンと一致
するように前記直流電源の出力を制御しながら電着塗装
を行うようにしている。

【００１０】さらにまた、請求項４記載の発明では、前
記請求項３記載の目標電流パターンを、電着液の経時変
化に伴う通電電流の変化パターンに基づいて設定するよ
うにしている。

【００１１】一方、請求項５記載の発明では、前記請求
項４記載の目標電流パターンを、所定の複数の通電時間
の各々における最適な電流値を通るように設定するよう
にしている。

【００１２】このような構成を有する請求項１又は３記
載の発明によれば、電着液の状態が経時変化などによっ
て変化したとしても、直流電源からは、常に一定パター
ンの電流値が電着液に供給されることとなり、常時安定
した析出量が得られるようになっている。

【００１３】また、請求項２又は４記載の発明のよう
に、上述した目標の電流パターンを、経験値等から得ら
れた良好な特定点を通るように設定すれば、目標電流パ
ターンの設定操作が簡単かつ好適に行われる。

【００１４】さらに、請求項５記載の発明のように、上
述した目標電流パターンを電着液の経時変化に基づいて
設定すれば、目標電流パターンの設定操作がより一層簡
単かつ良好に行われる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示されているように、
電着槽１内には、樹脂を親水化して分散した電解液２が
所定量貯留されているとともに、その電着槽１内の電着
液２中に、被塗装体３と対向電極４とが対向するよう配
置されている。上記電着槽１の外部には、直流電源５が
設けられており、その直流電源５の正極側が対向電極４
に接続されているとともに、上記直流電源５の負極側が
被塗装体３に接続されている。また、上記被塗装体３と
直流電源５との間には、回路に流れた電流量と時間との
積であるクーロン量を測定するためのクーロンメータ６
が直列接続されている。

【００１６】このとき、上記直流電源５には、当該直流
電源５から出力される電流を制御するための電着制御手
段としてのＧＰ−ＩＢコントローラ（電源コントロー
ラ）７が付設されており、このＧＰ−ＩＢコントローラ
７からの指令に従った電流が、上記直流電源５から出力
されるように構成されている。さらに、上記ＧＰ−ＩＢ
コントローラ７の入力側には、出力電流の指令信号を発
するパソコン８が接続されている。このパソコン８内の
記憶部には、図２に示されているような目標電流パター
ンが記憶・格納されており、その目標電流パターンに従
って上記直流電源５からの出力電流、すなわち前記被塗
装体３と対向電極４との間に流れる電流値の制御が行わ
れるように構成されている。

【００１７】上記目標電流パターンは、実際の電着時に
被塗装体３の表面に析出された電着塗装膜の膜厚寸法精
度を計測し、そのときの被塗装体３と対向電極４との間
に流れた電流値を参照して設定したものであり、真円度
やウネリ等がない良好な塗膜が得られたときの所定通電
時間に対する電流値を最適値として複数点抽出し、それ
らの各点を通るようにして、上述した目標電流パターン
の設定が行われている。このように、経験値から得られ
た良好な特定点を通るように目標電流パターンを設定す
れば、目標電流パターンの設定操作が簡単かつ好適に行
われる。

【００１８】また、上記目標電流パターンを設定するに
当たっては、上記被塗装体３と対向電極４との間に一定
電圧を付与した場合における経時的な電流値変化（図３
参照）の中から、最も好適に電着が行われたものを選
び、その好適な電流値変化にほぼ沿うように設定しても
よい。このように、電着液の経時変化に基づいて目標電
流パターンを設定すれば、目標電流パターンの設定操作
がより一層簡単かつ良好に行われる。

【００１９】そして、電着塗装を行うにあたっては、上
述した被塗装体３のブランク材表面に対して、耐食性・
塗装密着性を向上させるためのクロメート処理（アロジ
ン処理）等の下地処理が施された後、そのブランク材が
電着槽１内に没入され、当該ブランク材の全表面に対し
て電着（電気泳導）による塗装が施される。

【００２０】実際の電着動作においては、上記パソコン
８から出力された目標電流パターンが、ＧＰ−ＩＢコン
トローラ７によって電源コントロール用の信号に変換さ
れ、それが直流電源５に出力される。その直流電源５で
は、入力されたコントロール信号に基づいて出力電圧が
適宜に調整され、結果的に、出力電流が上述した目標電
流パターンと略一致するように制御される。この直流電
源５から電着液２に供給された電流値は、クーロンメー
タ６によって測定されており、所定のクーロン量に達し
たときに回路がオフされて電着が終了する。

【００２１】このように本実施形態では、電着液の状態
が経時変化等により変化したとしても、直流電源５か
ら、常に一定パターンの電流値が電着液２に供給される
こととなり、常時安定した析出量が得られ、その目標電
流パターンを上述した各種方法により好適なものに設定
することによって、常に良好な電着塗装動作が安定的に
得られる。

【００２２】本実施形態により成膜した電着塗装膜のバ
ラツキを測定し、従来の一定電圧による電着と比較して
みたところ、図４に示されているような結果となった。
本図から、本実施形態によって、電着塗装膜の成膜精度
は大幅に改善されていることが解る。

【００２３】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように請求項１又は３記載の
発明は、所定の目標電流パターンを出力する電着制御手
段により直流電源を制御し、被塗装体と対向電極との間
に流れる電流を目標電流パターンに略一致させることに
よって、電着液の状態が経時変化等により変化したとし
ても直流電源から常に一定パターンの電流値を電着液に
供給するように構成し、常時安定した析出量を得るよう
にしたものであるから、目標電流パターンを好適なもの
に設定することによって、常に良好な電着塗装動作を安
定的に得ることができ、電着塗装膜の寸法精度を容易か
つ大幅に向上させることでができる。

【００２５】また、請求項２又は４記載の発明は、電着
制御手段における目標電流パターンを、経験値等から得
られた良好な特定点を通るように設定することによっ
て、目標電流パターンの設定操作を簡単かつ好適に行う
ようにしたものであるから、上述した発明を容易に実施
化することができる。

【００２６】さらに、請求項５記載の発明は、電着制御
手段における目標電流パターンを、電着液の経時変化に
基づいて設定することによって電流パターンの設定操作
をより一層簡単かつ良好に行うようにしたものであるか
ら、上述した発明の実施化を更に容易にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における電着塗装システム
の概略構成を表した模式的説明図である。

【図２】図１に示された電着塗装システム内に記憶され
た電流パターンの一例を表した線図である。

【図３】低電圧付与時における電着液の経時変化に伴う
電着槽内の電流変化を表した線図である。

【図４】被塗装体の同一面における塗装膜のバラツキを
比較して表した線図である。

【符号の説明】

１ 電着槽 ２ 電解液 ３ 被塗装体 ４ 対向電極 ５ 直流電源 ６ クーロンメータ ７ ＧＰ−ＩＢコントローラ ８ パソコン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂を分散した電解液中に被塗装体と対
   向電極とが対向配置されているとともに、 これら被塗装体と対向電極との間に接続された直流電源
   から上記電着液に対して所定の電流が供給されることに
   よって、前記被塗装体の表面上に樹脂被膜を施すように
   した電着塗装システムにおいて、 上記直流電源は、当該直流電源からの出力電流が制御可
   能な電源から構成されているとともに、 その直流電源には、電着塗装時に与えるべき目標電流パ
   ターンが格納された電着制御手段が付設され、 該電着制御手段は、前記被塗装体と対向電極との間に流
   れる電流が前記目標電流パターンに略一致するように直
   流電源の出力制御を行う構成になされていることを特徴
   とする電着塗装システム。
2. 【請求項２】 前記目標電流パターンは、所定の通電時
   間における最適な電流値を通るように設定されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の電着塗装システム。
3. 【請求項３】 樹脂を分散した電解液中に被塗装体と対
   向電極とを対向配置するとともに、これら被塗装体と対
   向電極との間に直流電源を接続することによって上記電
   着液に対して所定の電流を供給し、前記被塗装体の表面
   上に樹脂被膜形成を行うようにした電着塗装方法におい
   て、 上記直流電源として、当該直流電源からの出力電流が制
   御可能な電源を採用しておき、 前記被塗装体と対向電極との間に流される電流が、予め
   設定された所定の目標電流パターンと一致するように前
   記直流電源の出力を制御しながら電着塗装を行うように
   したことを特徴とする電着塗装方法。
4. 【請求項４】 前記目標電流パターンを、電着液の経時
   変化に伴う通電電流の変化パターンに基づいて設定する
   ようにしたことを特徴とする請求項３記載の電着塗装方
   法。
5. 【請求項５】 前記目標電流パターンを、所定の複数の
   通電時間の各々における最適な電流値を通るように設定
   することを特徴とする請求項４記載の電着塗装方法。