JP2002060998A

JP2002060998A - 浸漬型表面処理装置

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Publication number: JP2002060998A
Application number: JP2000243046A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Nonomura; 広実野々村; Yoji Honda; 陽二本田; Genji Nakayama; 玄二中山; Shinji Hirayama; 伸司平山; Yasuo Takamizu; 康夫高水
Original assignee: Taikisha Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Taikisha Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】処理槽内の処理液に混入した異物を効率的に集
約して系外へ排出できる浸漬型表面処理装置を提供す
る。【解決手段】電着槽１に満たされた電着塗料液Ｌにボデ
ィＢを浸漬する浸漬型電着塗装装置であって、底面域の
液流方向の先端に、流下した電着塗料液の少なくとも一
部を集約するホッパー１１が形成され、ホッパー１１で
集約された電着塗料液に含まれる異物を除去する濾過器
３２を有する。ホッパー１１の入口に処理液ガイド１２
が設けられ、底面域を流下した電着塗料液を強制的にホ
ッパーへ案内する位置と底面域を流下した電着塗料液の
流れに沿う位置と回動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車ボディや自
動車部品の塗装ラインに設置されるフルディップまたは
ハーフディップの浸漬型表面処理装置、なかでも電着塗
装装置に関し、特に処理槽に持ち込まれた金属粉等の異
物を系外へ効率的に除去できる浸漬型表面処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車ボディの塗装には、下塗り塗装、
中塗り塗装および上塗り塗装からなる３コート塗装系が
採用されているが、このうちの下塗り塗装工程には、た
とえば脱脂処理、化成処理あるいは電着塗装などの工程
において、自動車ボディを処理液または塗料液中に全没
させるディッピング塗装法が広く用いられている。

【０００３】この種のディッピング塗装法においては、
連続的に搬送される自動車ボディを所定の時間だけ全没
させる必要があるため、処理槽や塗料槽には大量の処理
液や塗料液が収容されている。

【０００４】なかでも、電着塗料液は、低固形分に希釈
されているので、常時あるいは間欠的に撹拌しないと顔
料沈降が生じ、また槽内収容量が大量であることから、
いったん顔料が沈降すると再分散させるのはきわめて困
難である。電着塗料液において顔料の分散が不均一であ
ると、塗膜がブツ状になり、これが上塗り塗膜にまで影
響を及ぼすことになる。

【０００５】また、電気泳動作用により塗膜形成を行う
電着塗装においては、塗膜形成時、すなわちディッピン
グ時に被塗面で反応ガスが発生し、この気泡をそのまま
放置すると析出中の塗膜内に残留して塗膜欠陥になる。
この意味からも、槽内の電着塗料液に適当な流速を与
え、これにより反応ガスを被塗面から除去する必要があ
る。

【０００６】さらに、電着塗装においては、塗膜形成時
に反応熱が生じるため、被塗面近傍の塗料温度が上昇し
塗膜抵抗が低下するが、これを放置すると局部的に厚膜
になる。電着膜厚が不均一であると、塗膜表面品質、た
とえば鮮映性や塗り肌も不均一となる他、厚膜すぎると
コスト的にも問題がある。したがって、被塗面に適温の
塗料液を送って冷却する意味からも、槽内撹拌が必要と
なる。

【０００７】一方、塗装工程の前工程である溶接工程で
は、車体パネルをスポット溶接やアーク溶接などにより
接合して組み立てるので、スポット溶接時のスパッタ等
の金属粉が自動車ボディに付着したまま塗装工程に搬入
される。電着塗装工程の前処理工程では、このような異
物を洗浄するために多段の洗浄工程が設けられている
が、微細な金属粉や室内に付着した異物を完全に洗い落
とすことはできない。

【０００８】こうした金属粉が電着槽内に持ち込まれる
と、これが自動車ボディの特に水平部などに再付着し、
電着塗膜内に入りこんで塗膜欠陥を引き起こすことにな
る。このため、被塗面に付着しようとする金属粉などの
異物を除去し、また濾過器により槽外へ排出する意味か
らも、槽内撹拌が利用されている。

【０００９】このように、顔料沈降の防止あるいは顔料
分散の均一化、気泡や熱の除去および異物の付着防止な
どの諸観点から、電着槽内の撹拌が行われている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
槽内撹拌装置は、金属粉などが混入した槽内の電着塗料
液を吸引して濾過器を通過させることで、金属粉などの
異物を槽外へ排出しているが、槽内に設けられた電着塗
料液の吸引口がさほど大きくないので、槽内全ての電着
塗料液を効率的に吸引することができなかった。

【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、処理槽内の処理液に混入し
た異物を効率的に集約して系外へ排出できる浸漬型表面
処理装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、請求項１記載の浸漬型表面処理装置は、処理
槽に満たされた処理液に被処理物を浸漬する浸漬型表面
処理装置であって、前記処理槽の底面域の液流方向の先
端に、流下した処理液の少なくとも一部を集約するホッ
パーが形成され、前記ホッパーで集約された処理液に含
まれる異物を除去する濾過器を有する浸漬型表面処理装
置において、前記ホッパーの入口に、前記底面域を流下
した処理液を強制的に前記ホッパーへ案内する位置と前
記底面域を流下した処理液の流れに沿う位置とに可動な
処理液ガイドが設けられている。

【００１３】この浸漬型表面処理装置では、ホッパーの
入口に設けられた可動処理液ガイドにより、底面域を流
下した処理液は強制的にホッパーへ案内され、濾過器を
通過することで当該処理液に含まれた異物が除去され
る。本発明に係る処理液ガイドは、底面域を流下した処
理液を強制的にホッパーへ案内する位置とその処理液の
流れに沿う位置とに可動とされているので、処理液を濾
過する必要がない場合には処理液ガイドを底面域を流下
した処理液の流れに沿う位置に設定すれば、被塗物やハ
ンガ等との干渉が回避される。

【００１４】（２）上記発明においては特に限定されな
いが、前記処理液ガイドは、前記処理槽に前記被処理物
が浸漬されている間は前記底面域を流下した処理液の流
れに沿う位置（以下、待避位置ともいう。）に設定さ
れ、前記処理槽に前記被処理物が浸漬されていない間は
前記底面域を流下した処理液を強制的に前記ホッパーへ
案内する位置（以下、案内位置ともいう。）に設定され
る（請求項２参照）。

【００１５】すなわち、被塗物が浸漬されていない間は
槽内に干渉物がないので、処理液ガイドをホッパーへの
案内位置に設定し、底面域を流下した処理液を強制的に
ホッパーへ案内して濾過器へ導き、異物を槽外へ排出す
る。また、被塗物が浸漬されている間は被塗物やハンガ
等との干渉を避けるために処理液ガイドを待避位置に設
定する。このように、本発明に係る処理液ガイドは被塗
物等との干渉を回避しながら処理液に含まれた異物を効
率的にホッパーへ集約することができる。

【００１６】（３）上記発明においては特に限定されな
いが、処理液ガイドをメッシュ板で構成することもでき
る。

【００１７】処理液ガイドを案内位置に設定すると、底
面域を流下した処理液は当該処理液ガイドに衝突して、
一部がホッパーへ案内される。このとき、処理液ガイド
をメッシュ板で構成すると、衝突した処理液の一部がメ
ッシュ板を通過することになるので、処理液ガイドの廻
りで生じる乱流を抑制することができる。本発明に係る
メッシュ板の網目を粗くし過ぎると異物まで通過してホ
ッパーへの集約効率が低下する。また、メッシュ板の網
目を細かくし過ぎると処理液の通過が円滑でなくなる。
したがって、異物の捕捉性と処理液の通過性およびメッ
シュ板自体の強度等を考慮しながらメッシュ板の網目の
大きさを決定することが望ましい。

【００１８】（４）上記発明においては特に限定されな
いが、前記処理液ガイドの開口高さは、液深の５０％〜
７５％であることがより好ましい。

【００１９】処理液ガイドの開口高さとは、処理液ガイ
ドを案内位置に設定したときの先端と処理槽底面との鉛
直方向の距離をいう。この処理液ガイドの開口高さが液
深の５０％未満であるとホッパーへの集約効果が小さ
く、逆に７５％を超えると槽内流のバランスが悪化す
る。

【００２０】（５）上記発明においては特に限定されな
いが、前記処理液ガイドの回動軸を前記ホッパーの開口
端部に設け、当該処理液ガイドが前記底面域を流下した
処理液を強制的に前記ホッパーへ案内する位置に設定さ
れると前記ホッパーの開口の一部を構成するとともに、
当該処理液ガイドが前記底面域を流下した処理液の流れ
に沿う位置に設定されると前記処理槽の壁面の一部と略
平行になるように構成することもできる。

【００２１】このとき、前記処理液ガイドが前記底面域
を流下した処理液の流れに沿う位置に設定されたとき
に、当該処理液ガイドと前記壁面との隙間に液流を生じ
させる撹拌手段を有することがより好ましい。

【００２２】処理液ガイドを待避位置に設定すると、処
理液ガイドと処理槽の壁面との間の処理液が沈降、凝縮
するおそれがあるので、撹拌手段によりこの隙間に液流
を生じさせることが好ましい。

【００２３】

【発明の効果】請求項１、５および６記載の発明によれ
ば、ホッパーの開口面積が小さくとも処理槽内の処理液
を効率よくホッパーへ集約することができ、処理液に混
入した異物を効率的に系外へ排出できる。また、ホッパ
ーへの集約効率が向上するので、処理槽内における処理
液の循環量を低減することができ、その結果、省エネル
ギ化を図ることができる。

【００２４】これに加えて、請求項２記載の発明によれ
ば、処理槽に被塗物が浸漬されている間は、処理液ガイ
ドを待避位置に設定することで被塗物やハンガ等との干
渉を避けることができ、必要な場合にのみ処理液に含ま
れた異物を効率的にホッパーへ集約することができる。

【００２５】また、請求項３記載の発明によれば、衝突
した処理液の一部がメッシュ板を通過するので、処理液
ガイドの廻りで生じる乱流を抑制することができる。

【００２６】さらに請求項４記載の発明によれば、処理
液の集約効率と槽内流のバランスが向上する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の浸漬型表面処理装置
の実施形態である電着塗装装置を示す断面図、図２は図
１に示す電着塗装装置の入槽側を示す平面図、図３
（Ａ）（Ｂ）は図１に示す電着塗装装置の作用を説明す
るための要部断面図、図４乃至図６はそれぞれ本発明の
浸漬型表面処理装置の他の実施形態を示す要部断面図で
ある。

【００２８】本実施形態の電着塗装装置は、長い船状の
電着槽（処理槽）１を有し、この電着槽１内に電着塗料
液Ｌが満たされている。被塗物（被処理物）である自動
車ボディＢは、ハンガＨに搭載された状態でオーバーヘ
ッドコンベアＣにより一定速度で搬入されるが、電着槽
１内へボディＢを全没させるために、オーバーヘッドコ
ンベアＣは、電着槽１の入槽側で約２０°〜４０°の下
向き傾斜とされ、電着槽有効範囲においてはボディＢが
全没する高さを保ち、出槽側で約２０°〜４０°の上向
き傾斜とされている。図１においては、図の左側が入槽
側であり右側が出槽側である。

【００２９】電着槽有効範囲、つまりボディＢが全没す
る範囲の電着槽１の長さは、例えば３分以上の全没時間
が確保されるように設定されている。ボディＢが入槽さ
れると、カチオン型電着塗料では、電着槽１の側壁およ
び底壁に配置された電極板（図示を省略する。）を介し
て、電着塗料Ｌに３００Ｖ前後の直流電圧が印加され、
これによりアースされたボディＢとの間で塗料粒子の電
気泳動が生じ、ボディＢの内外板や袋構造内面に電着塗
膜が形成される。

【００３０】電着槽１の出槽側の外部には、オーバーフ
ロー槽Ｔが設けられており、電着槽１とオーバーフロー
槽Ｔとの間の堰を越えた電着塗料液Ｌは当該オーバーフ
ロー槽Ｔへ流入する。

【００３１】電着槽１の入槽側の傾斜面の底面にはホッ
パー１１が形成されており、このホッパー１１は、図２
の平面図に示されるように電着槽１の幅方向に２つ形成
されている。このホッパー１１は、後述する底面域を流
下した電着塗料液Ｌの一部を集約するためのもので、そ
の先端には塗料配管３１およびポンプ３３が設けられて
いる。底面域を流下した電着塗料液Ｌに含まれる金属粉
などの異物の殆どは、自重および底面域からの液流の惰
性力によってホッパー１１側に導かれることになるの
で、ホッパー１１を設けることでフィルタ３２による濾
過効果が大いに期待され、電着槽１に戻される電着塗料
液Ｌは異物の混入が少ないものとなる。

【００３２】出槽側のオーバーフロー槽Ｔにも、塗料配
管２１が設けられ、この塗料配管２１にポンプ２３およ
びフィルタ２２が設けられている。

【００３３】図示は省略するが、これらの塗料配管２
１，３１には、電着塗料液Ｌを一定温度に保つための熱
交換器が設けられており、その先端にはノズル２４，３
４（簡略的に図１には１つのノズルを示す。）が設けら
れている。そして、オーバーフロー槽Ｔ及びホッパー１
１を介して吸引された電着槽１からの電着塗料液Ｌは、
フィルタ２２，３２で濾過されたのち、熱交換器で適切
な温度に調節され、電着槽１の底面近傍においてノズル
２４，３４から入槽側へ向かって吐出される。

【００３４】なお、電着槽１の両側壁にも、その長手方
向に沿って複数のノズルが取り付けられ、この電着槽１
の両側壁に配置されたノズルは、電着塗料液Ｌの吐出方
向が出槽側に沿うように設けられている。したがって、
電着槽１内の流れは、図１に示すように時計廻りの方向
に生じることとなる。

【００３５】特に本実施形態の電着塗装装置では、ホッ
パー１１の入口に、電着槽１の幅方向の全域にわたって
延在する処理液ガイド１２が設けられている。この処理
液ガイド１２は、図３（Ａ）に示す待避位置と同図
（Ｂ）に示す案内位置との間をアクチュエータ１３によ
り回動可能とされている。

【００３６】同図（Ａ）に示す待避位置とは、ハンガＨ
に搭載されたボディＢの移動軌跡に干渉しない位置であ
って、電着槽１の底面域を流下した電着塗料液Ｌの一部
はホッパー１１に導かれるが、残りの電着塗料液Ｌは、
当該処理液ガイド１２に沿って入槽側の傾斜面を流下
し、入槽側でターンして表面流となって出槽側へ流れる
位置をいう。これに対して、同図（Ｂ）に示す案内位置
とは、電着槽１の底面域を流下した電着塗料液Ｌがホッ
パー１１に案内されるように、当該ホッパー１１の開口
を大きくする位置であって、例えば液深Ｄに対して処理
液ガイド１２の先端と電着槽１の底面との鉛直方向の距
離Ｄ１が５０％〜７５％、より好ましくは６７％前後で
ある。

【００３７】次に作用を説明する。ボディＢを電着槽１
に浸漬して電着塗装を行う稼働時には、アクチュエータ
１３により処理液ガイド１２を図３（Ａ）に示す待避位
置に設定する。これにより、ボディＢがハンガＨに搭載
されて入槽しても何ら干渉することはない。また、電着
槽１に設けられたノズル２４，３４から電着塗料液Ｌを
吐出させることにより電着槽１の底面域に入槽側へ向か
う液流が生じ、入槽側に達した電着塗料液Ｌの一部はホ
ッパー１１へ導かれ、残りの電着塗料液Ｌは当該処理液
ガイド１２に沿って入槽側の傾斜面を流下し、入槽側で
ターンして表面流となって出槽側へ流れる。ホッパー１
１へ導かれた電着塗料液Ｌは、ポンプ３３によって吸引
され、塗料配管３１に設けられたフィルタ３２を通過す
る際に、当該電着塗料液Ｌに含まれた金属粉などの異物
が除去され、ノズル３４から再び電着槽１に戻される。

【００３８】これに対して、ボディＢが電着槽１内に搬
送されない非生産時（休憩時間や休日など）においても
塗料の沈降を防止するために電着槽１内の液循環は必要
とされる。ただし、アクチュエータ１３により処理液ガ
イド１２を同図（Ｂ）に示す案内位置に設定する。これ
により、電着槽１の底面域を流下した電着塗料液Ｌの大
部分がホッパー１１に案内され、フィルタ３２を通過す
る割合が増加することになる。したがって、非生産中に
おいて電着槽１内の循環量を低減することができ、省エ
ネルギを達成することができる。例えば、生産中では電
着槽内全体として０．２ｍ／ｓの液流が必要であるもの
を、非生産中では電着槽１の底面域において０．２ｍ／
ｓあれば良く、そのぶんだけポンプ２３，３３の動力を
低減することができる。

【００３９】図４は本発明の他の実施形態を示す要部断
面図であり、本例では処理液ガイド１２の回動軸１２ａ
をホッパー１１の入口から僅かに入槽側の傾斜面方向に
ずらしている。換言すれば、処理液ガイド１２を実線で
示す待避位置に設定したときに当該処理液ガイド１２に
てホッパー１１の開口部を閉塞しないように回動軸１２
ａの位置が定められている。こうすることで、例えばホ
ッパー１１の開口面積が小さくても生産時において一定
量の電着塗料液Ｌをホッパー１１に吸引することができ
る。特に、既設のホッパー１１をそのまま使用する場合
等に適用して好ましい例である。

【００４０】図５は本発明のさらに他の実施形態を示す
要部断面図であり、本例では処理液ガイド１２の回動軸
１２ａをホッパー１１の入口近傍に設定しているが、実
線で示す待避位置に設定する場合は入槽側の傾斜面方向
に回動させることとしている。またこの場合、処理液ガ
イド１２と入槽側の傾斜面との隙間に電着塗料液Ｌが滞
留し、塗料が沈降、凝縮するおそれがあるので、ノズル
１４から電着塗料液Ｌを吐出する。このノズル１４から
の電着塗料液Ｌの吐出は、処理液ガイド１２が待避位置
にある場合にのみ行えば足り、連続的に吐出しても或い
は間欠的に吐出しても良い。

【００４１】本例も、ホッパー１１の開口面積が小さく
ても生産時において一定量の電着塗料液Ｌをホッパー１
１に吸引することができる。特に、既設のホッパー１１
をそのまま使用する場合等に適用して好ましい例であ
る。

【００４２】図６は本発明のさらに他の実施形態を示す
要部断面図であり、処理液ガイド１２にメッシュ板を採
用したものである。処理液ガイド１２をメッシュ板にす
ることで同図に示すように電着塗料液Ｌの一部が処理液
ガイド１２を通過することとなり、そのぶん液流が安定
する。なお、メッシュ板１２の網目を粗くし過ぎると異
物まで通過してしまい、ホッパー１１への集約効率が低
下する。また、メッシュ板１２の網目を細かくし過ぎる
と電着塗料液Ｌがスムーズに通過できない。したがっ
て、異物の捕捉性と電着塗料液Ｌの通過性およびメッシ
ュ板１２自体の強度等を考慮しながらメッシュ板１２の
網目の大きさを決定することが望ましい。

【００４３】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【００４４】例えば、図１において電着槽１における底
面域の液流方向とホッパー１１とが対向しているもので
あれば本発明に含まれ、ボディＢの進行方向はどちらで
あっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浸漬型表面処理装置の実施形態である
電着塗装装置を示す断面図である。

【図２】図１に示す電着塗装装置の要部平面図である。

【図３】図１に示す電着塗装装置の作用を説明するため
の要部断面図である。

【図４】本発明の浸漬型表面処理装置の他の実施形態を
示す要部断面図である。

【図５】本発明の浸漬型表面処理装置のさらに他の実施
形態を示す要部断面図である。

【図６】本発明の浸漬型表面処理装置のさらに他の実施
形態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１…電着槽（処理槽）１１…ホッパー１２…処理液ガイド１３…アクチュエータ１４…ノズルＴ…オーバーフロー槽Ｌ…電着塗料液

フロントページの続き (72)発明者本田陽二神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者中山玄二神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者平山伸司神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者高水康夫東京都新宿区西新宿二丁目６番１号新宿住友ビル12階株式会社大氣社内Ｆターム(参考） 4F040 AA13 AC02 CC03 CC08 CC11 CC16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理槽に満たされた処理液に被処理物を浸
漬する浸漬型表面処理装置であって、前記処理槽の底面
域の液流方向の先端に、流下した処理液の少なくとも一
部を集約するホッパーが形成され、前記ホッパーで集約
された処理液に含まれる異物を除去する濾過器を有する
浸漬型表面処理装置において、前記ホッパーの入口に、前記底面域を流下した処理液を
強制的に前記ホッパーへ案内する位置と前記底面域を流
下した処理液の流れに沿う位置とに可動な処理液ガイド
が設けられている浸漬型表面処理装置。
【請求項２】前記処理液ガイドは、前記処理槽に前記被
処理物が浸漬されている間は前記底面域を流下した処理
液の流れに沿う位置に設定され、前記処理槽に前記被処
理物が浸漬されていない間は前記底面域を流下した処理
液を強制的に前記ホッパーへ案内する位置に設定される
請求項１記載の浸漬型表面処理装置。
【請求項３】前記処理液ガイドはメッシュ板である請求
項１又は２記載の浸漬型表面処理装置。
【請求項４】前記処理液ガイドの開口高さは、液深の５
０％〜７５％である請求項１乃至３記載の浸漬型表面処
理装置。
【請求項５】前記処理液ガイドの回動軸は前記ホッパー
の開口端部に設けられ、当該処理液ガイドが前記底面域
を流下した処理液を強制的に前記ホッパーへ案内する位
置に設定されると前記ホッパーの開口の一部を構成する
とともに、当該処理液ガイドが前記底面域を流下した処
理液の流れに沿う位置に設定されると前記処理槽の壁面
の一部と略平行になる請求項１乃至４記載の浸漬型表面
処理装置。
【請求項６】前記処理液ガイドが前記底面域を流下した
処理液の流れに沿う位置に設定されたときに、当該処理
液ガイドと前記壁面との隙間に液流を生じさせる撹拌手
段を有する請求項５記載の浸漬型表面処理装置。