JP2002194594A - 自動車車体の電着塗装装置および電着塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平部における塗膜外観の良好な塗膜を形成
し得る、また、箇所に応じて塗膜厚を適切に制御し得
る、自動車車体の電着塗装装置及び電着塗装方法を提供
すること。 【解決手段】 少なくとも、電着塗料１を収容する電着
槽２と、自動車車体３を、電着槽２の長手方向の一端か
ら入槽させ、電着槽２内で長手方向に進行させ、電着槽
２の長手方向の他端から出槽させ、これを連続的に順次
行う搬送手段４と、電着槽２に入槽されて電着塗料１中
に浸漬された自動車車体３が一方の電極、電着槽２内で
自動車車体３とは離間して配置された電極部材１７が他
方の電極となるように、両電極間に直流電圧を印加し
て、電着塗料１を自動車車体３の表面に電着させる通電
手段と、が設けられてなり、自動車車体３を、その車長
方向を軸として略垂直に傾けた状態で、前記入槽、前記
進行及び前記出槽させることを特徴とする自動車車体の
電着塗装装置、及び電着塗装方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電着槽内に満たさ
れた電着塗料を用い、電着槽に浸漬された自動車車体に
電着塗装を施す自動車車体の電着塗装装置および電着塗
装方法に関するものであり、詳しくは、自動車車体のう
ち、高い塗膜品質が要求されるルーフ、フード、ラゲー
ジ等の水平部に良好な塗膜品質を与え得ると共に、箇所
に応じて塗膜厚を適切に制御し得る電着塗装装置および
電着塗装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電着塗装は、塗装工程の自動化が
容易であり、塗料の被塗物への付き回り性が良く、均一
な膜厚の塗膜が得られ、さらには水系塗料であるために
環境に対する負荷が少なく、安全性が高い等の利点を有
するので、従来から工業用塗装ライン等で広く用いられ
ている。かかる電着塗装としては、電着塗料としてアニ
オン電着塗料を用いた上で導電材料からなる被塗物を陽
極として電着を行う陽極電着塗装と、電着塗料としてカ
チオン電着塗料を用いた上で導電材料からなる被塗物を
陰極として電着を行う陰極電着塗装と、が行われてい
る。

【０００３】近年、各種塗装ラインにおいては、陰極電
着塗装が陽極電着塗装を凌駕しつつある。これは、陰極
電着塗装は、被塗物が陰極となる関係上被塗物素地の溶
失が起こらず、またカチオン電着塗料に含まれるアミノ
基によって被塗物表面の防食性が高められるなどといっ
た種々の利点を有することに基づくものである。よっ
て、特に自動車車体（ホワイトボディ）の下地塗装であ
る防食塗装には陰極電着塗装を行うのが一般的である。

【０００４】電着塗料には、顔料が分散状態で含有され
ており、経時と共に沈降する。この沈降を抑えるため
に、電着塗料を収容する電着槽には攪拌装置が備えら
れ、電着塗料に液流を与えているが、それでも顔料の沈
降を完全に抑えることはできない。沈降した顔料の一部
は、被塗物としての自動車車体の、特に水平部に沈着
し、塗膜外観の低下に結びつく。

【０００５】自動車車体においては、車体全外観の中
で、一般にフード、ルーフ、ラゲッジ等の水平部におけ
る塗膜外観が重要視される。水平部は、見る者の最も目
につく部分であり、太陽や照明灯からの光の反射によ
り、塗膜の均一性、平滑性および鮮映性が最も強調され
る部分でもあるからである。したがって、沈降した顔料
がこれら水平部に付着して、塗膜外観不良を起こすこと
は、自動車車体全体の外観に影響を及ぼし、問題があ
る。従来、このような塗膜外観不良を生じたときは、サ
ンドペーパーやグラインダー等により修正を行った上で
中塗りおよび上塗り塗装をしていたが、その工数の低減
が望まれており、また、その際電着塗膜を削り過ぎるこ
とによる耐候性や耐食性の低下の懸念もある。

【０００６】一方、自動車車体には、ロッカーパネル
（サイドシール）や、ラゲッジルーム、エンジンルーム
等に多くの袋部を有し、電着塗装においてかかる袋部の
塗膜つきまわり性が問題となっている。通常袋部には、
内部に電着塗料が流れ込むようにするため孔が設けられ
ており、自動車車体が電着塗料に浸漬された状態では、
各袋部にできるだけエアーポケットが生じないように設
計され、電着塗料で満たされた状態となっている。とこ
ろが、電着の際は、塗膜が形成される箇所と電極部材と
の距離により、塗膜形成性が決定され、袋部の内側は塗
膜が形成されにくくなっている。

【０００７】袋部においては、塗膜形成性の高い袋部の
外側に、まず塗膜が形成され、該塗膜が抵抗体となった
後、塗膜形成性の低い内側に塗膜が形成される。したが
って、袋部の内側まで十分な塗膜を形成するには、長い
電着時間を確保する必要があり、そのためには電着塗料
の中で、袋部のできるだけ近くに、できるだけ長い時間
近接するように電極部材を配することが望まれる。つま
り、自動車車体の下回りに多く存在する袋部（ロッカー
パネル等）の内側まで十分な塗膜を形成するには、電着
槽の底面部分にたくさんの電極部材を配する必要があ
る。

【０００８】ところが、電着槽内の攪拌を良くし、塗料
中の顔料の沈降を防止する上で、電着槽の底面部分には
電極部材をあまり配置することができず、袋部の内側に
十分な塗膜を形成することは困難であった。また、その
状態で袋部の内側に十分な塗膜を形成するために、より
長い時間電着を行うと、他の塗膜形成性の良好な部位の
塗膜が厚くなりすぎ、塗料の使用量増加につながる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、自動車車体の水平部における塗膜の均一性、平滑
性および鮮映性等の塗膜外観の良好な塗膜を形成し得る
自動車車体の電着塗装装置および電着塗装方法を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的は、自動車車体
の下回りに多く存在する袋部（ロッカーパネル等）の内
側まで十分な塗膜を形成し得る等、箇所に応じて塗膜厚
を適切に制御し得る自動車車体の電着塗装装置および電
着塗装方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上述の課題
に鑑み鋭意研究した結果、以下の本発明により、上記課
題が解決できることを見出し、本発明を想到するに至っ
た。

【００１１】すなわち、第１の本発明は、少なくとも、
液状の電着塗料を収容する舟形または直方体形の電着槽
と、自動車車体を、前記電着槽の長手方向の一端から入
槽させ、前記電着槽内で長手方向に進行させ、前記電着
槽の長手方向の他端から出槽させ、これを連続的に順次
行う搬送手段と、前記電着槽に入槽されて前記電着塗料
中に浸漬された自動車車体が一方の電極となり、かつ、
前記電着槽内で前記自動車車体とは離間して配置された
複数の電極部材が他方の電極となるように、前記自動車
車体および前記電極部材間に直流電圧を印加して、前記
電着塗料を前記自動車車体の表面に電着させる通電手段
と、が設けられてなる自動車車体の電着塗装装置であっ
て、前記搬送手段が、前記自動車車体を、その車長方向
を軸として略垂直に傾けた状態で、前記入槽、前記進行
および前記出槽させる手段であることを特徴とする自動
車車体の電着塗装装置である。

【００１２】第１の本発明の電着塗装装置によれば、電
着塗料中で前記自動車車体が、その車長方向を軸として
略垂直に傾けられた状態となっているため、塗膜外観が
重要視されるフード、ルーフ、ラゲッジ等の水平部が電
着塗料中で略垂直に立った状態となっており、該水平部
への顔料の沈着の心配がほとんどなく、該水平部におけ
る塗膜の均一性、平滑性および鮮映性等の塗膜外観の良
好な塗膜を形成することができる。

【００１３】また、ロッカーパネル等の袋部が多く存在
する自動車車体の下回りが電着槽の一方の側面に対向し
ている状態となっており、該自動車車体の下回りに存在
する袋部に対向させて、適切に電極部材を配置すること
ができる。さらに、電着槽の前記自動車車体の進行方向
側から見た断面形状は、一般的な電着塗装装置における
電着槽では略正方形となるが、第1の本発明では縦長の
長方形となり、電着槽全体のタンク容量を低減させるこ
とができる。タンク容量の低減により、付随するポン
プ、塗料補給装置、およびフィルター等の設備の能力な
いし面積を小さくすることができ、電着塗装装置の設置
面積を小さくすることができるとともに、塗料使用量の
低減にもつながる。

【００１４】第２の本発明は、第１の本発明の電着塗装
装置であって、前記電極部材のうち一部または全部が、
前記電着槽の長手方向に延在して配置されることを特徴
とする。一般に電極部材は、前記電着槽の深さ方向に延
在して配置されるものである。しかし、第２の本発明に
おいては、前記電極部材のうち一部または全部が、前記
電着槽の長手方向に延在して配置される。そのため、自
動車車体のうち、塗膜形成性の低い部位や、塗膜を厚く
つけたい部位等に、長い時間電極部材が近接するように
電極部材を配置することができ、箇所に応じて塗膜厚を
適切に制御することができる。

【００１５】第３の本発明は、第１または第２の本発明
の電着塗装装置であって、前記電極部材のうち少なくと
も一部が、前記電着槽に入槽されて前記電着塗料中に浸
漬された自動車車体の袋部の近傍に配置されることを特
徴とする。第３の本発明によれば、袋部の近傍に電極部
材が配置されているため、袋部の内側まで十分な塗膜を
形成することができる。

【００１６】第４の本発明は、舟形または直方体形の電
着槽に収容された液状の電着塗料中に、自動車車体を、
前記電着槽の長手方向の一端から入槽させ、前記電着槽
内で長手方向に進行させ、前記電着槽の長手方向の他端
から出槽させ、これを連続的に順次行い、かつ、前記電
着槽に入槽されて前記電着塗料中に浸漬された自動車車
体が一方の電極となり、かつ、前記電着槽内で前記自動
車車体とは離間して配置された複数の電極部材が他方の
電極となるように、前記自動車車体および前記電極部材
間に直流電圧を印加して、前記電着塗料を前記自動車車
体の表面に電着させる自動車車体の電着塗装方法であっ
て、前記自動車車体を、その車長方向を軸として略垂直
に傾けた状態で、前記入槽、前記進行および前記出槽さ
せることを特徴とする自動車車体の電着塗装方法であ
る。

【００１７】第４の本発明の電着塗装方法によれば、電
着塗料中で前記自動車車体が、その車長方向を軸として
略垂直に傾けられた状態となっているため、塗膜外観が
重要視されるフード、ルーフ、ラゲッジ等の水平部が電
着塗料中で略垂直に立った状態となっており、該水平部
への顔料の沈着の心配がほとんどなく、該水平部におけ
る塗膜の均一性、平滑性および鮮映性等の塗膜外観の良
好な塗膜を形成することができる。

【００１８】また、ロッカーパネル等の袋部が多く存在
する自動車車体の下回りが電着槽の一方の側面に対向し
ている状態となっており、該自動車車体の下回りに存在
する袋部に対向させて、適切に電極部材を配置すること
ができる。さらに、一般的な電着槽では略正方形とな
る、電着槽の前記自動車車体進行方向側から見た断面形
状が、縦長の長方形となり、タンク容量を低減させるこ
とができる。タンク容量の低減により、付随するポン
プ、塗料補給装置、およびフィルター等の設備の能力な
いし面積を小さくすることができ、電着塗装装置の設置
面積を小さくすることができるとともに、塗料使用量の
低減にもつながる。

【００１９】第５の本発明は、第４の本発明の電着塗装
方法であって、前記電極部材のうち一部または全部が、
前記電着槽の長手方向に延在して配置されることを特徴
とする。第５の本発明においては、前記電極部材のうち
一部または全部が、前記電着槽の長手方向に延在して配
置される。そのため、自動車車体のうち、塗膜形成性の
低い部位や、塗膜を厚くつけたい部位等に、長い時間電
極部材が近接するように電極部材を配置することがで
き、箇所に応じて塗膜厚を適切に制御することができ
る。

【００２０】第６の本発明は、第４または第５の本発明
の電着塗装装置であって、前記電極部材のうち少なくと
も一部が、前記電着槽に入槽されて前記電着塗料中に浸
漬された自動車車体の袋部の近傍に配置されることを特
徴とする。第６の本発明によれば、袋部の近傍に電極部
材が配置されているため、袋部の内側まで十分な塗膜を
形成することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、好ましい
実施の形態を挙げて、図面を参照しつつ具体的に説明す
る。図１は、本発明の第１の実施形態である電着塗装装
置ＳＰの上面図であり、電着槽２の外部の構成、および
被塗物である自動車車体は省略してある。また、図２
は、図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図１で省略され
た電着槽２の外部の構成のうち、搬送装置関係（自動車
車体３を含む）が図示されている。図３は、図１におけ
るＢ−Ｂ断面図であり、搬送装置関係の概略の他、電着
塗装装置ＳＰにおける電着液の循環状態および電気系の
回路を、電着槽２の外部の構成を含め説明するための概
略構成が付加されている。

【００２２】自動車車体（ホワイトボディー）にプライ
マー（電着塗料）を電着塗装するための電着塗装装置Ｓ
Ｐは、実質的に、液状の（カチオン）電着塗料１を保持
する舟形の電着槽２と、導電材料（例えば、鉄、アルミ
ニウム、亜鉛めっき等）からなる自動車車体３を矢印Ｙ
₁〜Ｙ₃方向に搬送する搬送機構４と、マイナス側電極と
して機能する自動車車体３、および、プラス側電極（後
で説明する側面電極部材１７および底部電極部材１８）
間に直流電圧を印加する通電機構（通電手段）５と、で
構成され、電着塗料１中に浸漬されている自動車車体３
の表面に、電着塗料１中の塗膜成分（電着塗料中におけ
る、最終的に塗膜を形成する全ての成分を言う）を付着
（電着）させるようになっている。

【００２３】なお、以下の説明においては便宜上、自動
車車体３の搬送方向（矢印Ｙ₁〜Ｙ₃方向）にみて、自動
車車体３が電着槽２に入槽する側（図１中における位置
関係では右側）を「入槽側」といい、自動車車体３が電
着槽２から出槽する側（図１中における位置関係では左
側）を「出槽側」ということにする。

【００２４】電着槽２の入槽側端部６には、この入槽側
端部６に隣接して、傾斜した底部を有する入口側傾斜部
７が設けられ、さらに連続して、水平な底部を有する平
底部８が設けられている。また、電着槽２の出槽側端部
１０の入槽側には、出槽側端部１０と隣接して、傾斜し
た底部を有する出口側傾斜部９が設けられている。

【００２５】なお、図２に示すように本実施形態の電着
槽２は、完全には舟形になっていないが、自動車車体３
の入槽側および／または出槽側の槽底面が、端部に向か
って上昇しているような形状であれば、本発明に規定す
る「舟形」の範疇に含まれるものとする。また、本発明
においては、電着槽の形状は舟形に限定されず、直方体
形であってもよい。ここで、本発明に規定する「直方体
形」とは、槽全体が概ね直方体形状であればその範疇に
含まれるものとし、構造上の多少の変形は勿論のこと、
槽壁面や底面に凹凸を有していたり、これらが曲面を有
していたり等の変形であっても、いわゆる連続式の電着
塗装装置における電着槽として機能し得るものであれ
ば、かかる変形は考慮しないものとする。

【００２６】搬送機構４には、電着槽２の上方で概ね入
槽側から出槽側に向かって延びるレール１１と、該レー
ル１１に沿って移動することができる複数の搬送機１２
と、各搬送機１２に取り付けられ自動車車体３を支持す
ることができるキャリア１３とが設けられている。

【００２７】各搬送機１２は、それぞれ、レール１１に
沿って所定の速度で矢印Ｙ₁、Ｙ₂、Ｙ₃で示す方向に移
動する。ここで、レール１１の上下方向については、概
ね電着槽２の底面の起伏に対応して起伏している。この
ため、各搬送機１２が矢印Ｙ ₁、Ｙ₂、Ｙ₃で示す方向に
移動したときには、該搬送機１２に取り付けられている
キャリア１３に支持された自動車車体３は、それぞれ、
電着槽２の入口側傾斜部７上方で電着槽２に入槽し電着
塗料１中に浸漬され始め、平底部８ではその出槽側端部
付近を除けば電着塗料１中に完全に浸漬された状態で進
行し、平底部８の出槽側端部付近から出口側傾斜部９に
かけての部分で電着槽２から出槽し電着塗料１中から抜
け出ることになる。このようにして、各キャリア１３に
支持された自動車車体３は、順次、連続的に電着槽２内
の電着塗料１中に所定時間だけ浸漬され、電着塗装が施
される。

【００２８】通電機構（通電手段）５には、直流電圧を
出力することができる直流電源１５が設けられ、直流電
源１５のマイナス側出力端子はマイナス側導線１６およ
び不図示の搬送昇降機構を介して搬送機１２に電気的に
接続されている。搬送機１２およびキャリア１３はそれ
ぞれ導電材料で形成されているため、電着槽２内の電着
塗料１中に浸漬されている自動車車体３は、キャリア１
３と搬送機１２とマイナス側導線１６とを介して直流電
源１５のマイナス側出力端子に電気的に接続されている
ことになる。したがって、導電材料からなる自動車車体
３は、当該電着塗装における陰極として機能することに
なる。

【００２９】また、電着槽２内には、当該電着塗装にお
ける陽極として機能する複数の側面電極部材１７、複数
の上部電極部材１４、および複数の底部電極部材１８が
配設されている。ここで、側面電極部材１７は、電着塗
料１中に完全に浸漬された状態にある自動車車体３の両
側方に、自動車車体３とは適度に離間するようにして配
置されている。一方、上部電極部材１４および底部電極
部材１８は、電着塗料１中に完全に浸漬された状態にあ
る自動車車体３の上方および下方に、自動車車体３とは
適度に離間するようにして配置されている。

【００３０】そして、側面電極部材１７、上部電極部材
１４、および底部電極部材１８は、それぞれ、プラス側
導線１９を介して、直流電源１５のプラス側出力端子に
電気的に接続され、電着塗装における陽極として機能す
るようになっている。なお、電着槽２内の攪拌を良く
し、電着塗料１中の顔料の沈降を抑制する上で、底部電
極部材１８は、設けないか、もしくはその密度を少なく
することが望まれる。

【００３１】側面電極部材１７は、隔膜室２０内に配さ
れている。すなわち、側面電極部材１７を保護するため
側面電極部材１７を取り囲むように形成ないしは配置さ
れた隔膜２１が設けられて、隔膜室２０が構成される。

【００３２】電着槽２の外部には、所定量の隔膜液２３
を保持することができる隔膜液タンク２２が設けられ、
この隔膜液タンク２２内に保持されている隔膜液２３
と、電着槽２の隔膜２１によって囲まれた隔膜室２０に
保持されている電着塗料１とは、ポンプ２４によって、
第１隔膜液パイプ２５および第２隔膜液パイプ２６を介
して両者間を循環させられるようになっている。ここ
で、隔膜液タンク２２には、純水タンク２７内に貯留さ
れた純水２８が、純水供給通路２９を介して供給される
ようになっている。なお、純水供給通路２９には、純水
供給通路２９内を流れる純水２８の流量を制御する制御
弁３１が介設されており、電導度計３０によって検出さ
れる値に基づき、コントローラ３２で制御弁３１をフィ
ードバック制御することで、隔膜液２３の電導度が所定
の範囲内に保たれるようになっている。

【００３３】電着塗装装置ＳＰには、電着槽２内に保持
された電着塗料１中の各成分の分布ないしは分散を均一
化させるために、流動撹拌により電着塗料１を撹拌する
流動式撹拌機構３５が設けられている。

【００３４】流動式撹拌機構３５には、電着槽２からオ
ーバーフローした電着塗料１を受け入れる受け槽３７が
設けられ、この受け槽３７内の電着塗料１は、循環ポン
プ３８によって加圧され、電着塗料循環配管３９を介し
て、電着槽２の底部近傍に配置されたライザー４０に供
給され、このライザー４０から電着槽２内の電着塗料１
中に噴出させられるようになっている。

【００３５】なお、本実施形態において、電着塗料循環
配管３９には、電着塗料１中の異物を除去するフィルタ
４１と、電着塗料循環配管３９内を流れる電着塗料１の
流量を調整するための流量調整バルブ４２と、電着塗料
循環配管３９内を流れる電着塗料１の温度を調整する液
温調整装置（熱交換手段）４３と、が介設されている。
これら構成は、本発明においては、勿論任意的要素であ
る。

【００３６】電着塗料循環配管３９には、その中途にＵ
Ｆ装置（ＵＦ濾過手段）が配されていることが望まし
い。ＵＦ装置は、本実施形態においては、電着塗料循環
配管３９における液温調整装置４３の下流に設けること
が望ましい。ＵＦ装置（ＵＦ濾過手段）では、高分子物
質やコロイド状物質を含んだ液から半透膜に圧力をかけ
ることにより、水、イオン、低分子物質のみを半透膜の
無数の微細な孔から透過分離し、透過液を水洗に使うこ
とで、電着工程のクローズド化が可能となり、塗料持ち
出し量を減少させる働きがある。

【００３７】ライザー４０から電着槽２内に噴出させら
れた電着塗料１によって、電着槽２内には、電着槽２下
部では受け槽３７側に向かって流れる一方、電着槽２上
部ではその逆に流れるといった循環流が生じ、これによ
って電着槽２内の電着塗料１が撹拌されることになる。

【００３８】本発明に特徴的な構成として、本実施形態
において自動車車体３は、その車長方向を軸として略垂
直に傾けた状態で、キャリア１３に支持されている。自
動車車体３のキャリア１３への支持手段としては、特に
限定されるものではなく、自動車車体３のホイールハウ
ス内を含む底面部のいずれかの箇所において、自動車車
体３全体を、その車長方向を軸として略垂直に傾けた状
態で、キャリア１３により支持できるような構成として
おけばよい。勿論、キャリア１３および／または自動車
車体３を、設計時に予め所望の形状としておくことによ
り、自動車車体３の底面部に代え、あるいは、底面部と
共に他の部位でキャリア１３により支持できるような構
成としておいてもよい。自動車車体３は、かかる状態の
まま、前記入槽、前記進行および前記出槽される。

【００３９】本実施形態の電着塗装装置によれば、電着
塗料１中で自動車車体３が、その車長方向を軸として略
垂直に傾けられた状態となっているため、塗膜外観が重
要視されるフード、ルーフ、ラゲッジ等の水平部が電着
塗料１中で略垂直に立った状態となっており、該水平部
への顔料の沈着の心配がほとんどなく、該水平部におけ
る塗膜の均一性、平滑性および鮮映性等の塗膜外観の良
好な塗膜を形成することができる。

【００４０】勿論、電着塗料１中で、自動車車体３の左
右いずれかのサイド（フェンダー、サイドドア、リアフ
ェンダー、ピラー等）が、電着塗料１中で水平な状態と
なり、当該部位における顔料の沈降による塗膜外観の低
下も予測されるが、実際にはこれらの部位は、ある程度
曲面形状を有していることから沈降した顔料が付着しに
くく、また、フード、ルーフ、ラゲッジ等に比べれば、
要求される塗膜品質も低く、さらに元々その面積も小さ
いため、前記サイドの塗膜外観の低下はほとんど問題に
ならない。

【００４１】また、ロッカーパネル等の袋部が多く存在
する自動車車体３の下回りが電着槽２の一方の側面に対
向している状態となっており、自動車車体３の下回りに
存在する袋部に対向させて、適切に側面電極部材１７を
配置することができる。このため、電着槽２の平底部８
に底部電極部材１８を設ける必要がなく、あるいは、設
けたとしてもその密度を小さくすることができるため、
電着槽２内の攪拌を良くし、電着塗料１中の顔料の沈降
を抑制することができる。

【００４２】自動車車体３の下回りに存在する袋部に対
向させて配置される側面電極部材１７としては、特にそ
の密度や距離を変更することなく、通常の電着塗装装置
と同様の条件とするだけで、自動車車体３の下回りに対
向させて多くの側面電極部材１７が配置された状態とな
り、袋部の塗膜形成性は各段に向上するが、より厚い塗
膜を袋部に形成するためには、側面電極部材１７を、よ
り自動車車体３の袋部近傍に、また、より高い密度で配
置することが望ましい。

【００４３】なお、本発明において、「近傍に配置」と
は、電極部材が自動車車体と最接近した際、自動車車体
における最も電極部材に近接した部位が、対象となる箇
所（袋部）となる状態のことをいい、両者の間隙として
は、自動車車体の搬送に支障を来さない範囲でできる限
り近接させることが、袋部の内部に十分な塗膜を形成さ
せる上で望ましい。

【００４４】さらに、電着槽２の自動車車体３の進行方
向側から見た断面（図１におけるＢ−Ｂ断面）の形状
（図３において現される電着槽２の形状）は、一般的な
電着槽では略正方形となるが、本実施形態では縦長の長
方形となり、電着槽２全体のタンク容量を低減させるこ
とができる。タンク容量の低減により、付随するポン
プ、塗料補給装置、およびフィルター等の設備の能力な
いし面積を小さくすることができ、電着塗装装置の設置
面積を小さくすることができるとともに、塗料使用量の
低減にもつながる。

【００４５】ここで、本発明において、自動車車体の傾
きとして規定される「車長方向を軸として略垂直」と
は、自動車車体の車長方向、すなわち自動車としての前
後方向を軸として略９０°回転させた状態を指し、自動
車としての水平状態の底面と、重力方向とが一致してい
る場合の他、若干のずれが生じている場合を含んでい
る。具体的なずれの範囲としては、自動車としての水平
状態の底面と、重力方向と、の為す角が±３０°以内で
あり、本発明の効果を考慮すると、±２０°以内である
ことが好ましく、±１０°以内であることがより好まし
い。なお、本実施形態において自動車車体３は、自動車
車体３後方（入槽側）から見て、左回りに略９０°回転
させた状態となっているが、回転させる方向は右回りで
あっても何ら差し支えない。

【００４６】以上のように、本実施形態によれば、自動
車車体３の水平部における塗膜の均一性、平滑性および
鮮映性等の塗膜外観の良好な塗膜を形成することができ
ると共に、自動車車体３の下回りに多く存在する袋部の
内側まで十分な塗膜を形成することができる。さらに、
本実施形態によれば、電着槽２全体のタンク容量を低減
させることができる。

【００４７】図４は、本発明の第２の実施形態である電
着塗装装置ＳＰ’の長手方向における断面図であり、第
１の実施形態における図２に対応するものである。本実
施形態においては、第１の実施形態と側面電極部材１７
ａ〜１７ｄの構成が異なっている。その他、第１の実施
形態と同一の符号が付された部材は、第１の実施形態の
各部材と同一の機能を有するものであり、その詳細な説
明は省略する。

【００４８】なお、本実施形態の説明においては、第１
の実施形態における図１および図３に対応する図面につ
いては割愛するが、側面電極部材１７ａ〜１７ｄの構成
を除いては、これらと基本的に同様の構成である。ま
た、第１の実施形態における図２は、図１におけるＡ−
Ａ断面であるため、自動車車体３の進行方向右側の電着
槽２側面に配される側面電極部材１７について図示され
ているが、図４においては、自動車車体３の進行方向左
側の電着槽２側面に配される側面電極部材１７ａ〜１７
ｄについて図示しているため、自動車車体３の一部が側
面電極部材１７ａ〜１７ｄの裏側に隠れた状態で描かれ
ている。

【００４９】本実施形態において、側面電極部材１７ａ
〜１７ｄは、電着槽２の長手方向に延在して配置されて
いる。連続式の電着塗装装置である図４の電着塗装装置
ＳＰ’において、浸漬された自動車車体３は、電着槽２
の長手方向である矢印Ｙ₂方向に進行する。自動車車体
３の「１点」に着目すると、その「１点」は電着槽２内
を長手方向に進行している。通常の電着塗装装置におけ
る電極部材は、図２に示す側面電極部材１７のように、
鉛直方向に延びた形状のものであり、電着槽２の長手方
向に自動車車体３が進行すると共に、前記「１点」に近
接する電極部材が次々に切り替わる。したがって、通常
の電着塗装装置においては、自動車車体と電極部材とが
最も近接した状態は、断続的にしか存在せず、塗膜形成
性を局部的に向上させることが、困難であった。

【００５０】しかし、本実施形態の側面電極部材１７ａ
〜１７ｄのように、電着槽２の長手方向に延在した状態
で配置される電極部材を使用すれば、前記「１点」に電
極部材を長い時間連続して近接した状態にすることがで
きる。したがって、電着塗膜を厚く付けたい場合、ある
いは、袋部の内側のように塗膜形成性の低い箇所に十分
な被膜を付けたい場合に、そのような箇所に連続して対
向した状態で電極部材を配置することができ、局部的な
塗膜形成性の向上を図ることができる。

【００５１】図４においては、４つの側面電極部材１７
ａ〜１７ｄが、電着槽２の長手方向に延在した状態で配
置されているが、そのうち側面電極部材１７ａおよび１
７ｄの２つが、他の２つの側面電極部材１７ｂおよび１
７ｃに比べ、長いものとなっている。側面電極部材１７
ａおよび１７ｄは、自動車車体３における袋部であるロ
ッカーパネルに近接しているので、当該ロッカーパネル
の内側まで十分な塗膜を形成することができる。また、
塗膜形成性において特に問題の無い箇所においては、電
極部材が長い間近接した状態である必要が無いため、側
面電極部材１７ｂおよび１７ｃは短く設定されている。

【００５２】このように、本実施形態によれば、第１の
実施形態において挙げた各効果の他、塗膜を形成したい
ところに狙い撃ちで電極部材を対向させて配置すること
ができ、自動車車体の下回りに多く存在する袋部（ロッ
カーパネル等）の内側まで十分な塗膜を形成し得る等、
箇所に応じて塗膜厚を適切に制御することができる。

【００５３】勿論、第１の実施形態においても、鉛直方
向に延びた形状の側面電極部材１７について、その本数
や長さを加減したり、側面電極部材１７と自動車車体３
との間に、遮蔽物を一部設ける等の対応により、箇所に
応じた塗膜厚の制御は可能であるが、本実施形態の如
く、電着槽２の長手方向に延在して配置された側面電極
部材１７ａ〜１７ｄとすれば、塗膜厚の制御の精度が上
がり、かつ、塗膜形成性の低い袋部等における塗膜形成
性を飛躍的に高めることができる。

【００５４】電着槽２の長手方向に延在して配置し得る
電極部材としては、通常の電極部材同様、隔膜室２０内
に配されていてもよい。電着槽２の長手方向に延在して
配置し得る電極部材は、通常の電極部材と同一のもので
あって、長尺上のものであれば問題無いが、いわゆる円
筒形電極を用いれば、上記のような配置が容易であり、
また長尺状のものを容易に入手することができる。この
ような円筒形電極としては、例えば、特許第２６２３０
９２号公報に記載された管状電極を使用することができ
る。より詳細には、円筒状電極は、隔膜で被覆された円
筒形の電極であり、円筒内中心部に、材質がステンレス
および／またはフェライトの円筒形または円柱形の陽極
棒を具備し、円筒内部を隔膜水が循環できる機構を持つ
電極となっている。本発明においては、上記のような隔
膜と一体化された電極も使用することができるが、隔膜
無しのいわゆる裸電極であっても、有効に使用すること
ができる。

【００５５】なお、本実施形態において、図４に描かれ
ていない、自動車車体３の進行方向右側の電着槽２側面
に配される電極部材については、特に限定されることな
く、通常の鉛直方向に延びた形状の電極部材を用いても
よいが、ルーフサイド等に袋部が存在する場合等、塗膜
厚を適切に制御するには、電着槽２の長手方向に延在し
て底部電極部材を配置することが望ましい。また、電着
槽２の平底部８にも電極部材を配置する場合についても
同様に、電着槽２の長手方向に対して垂直に延びる底部
電極部材を配置しても構わないが、塗膜厚の制御のた
め、電着槽２の長手方向に延在して底部電極部材を配置
してもよい。

【００５６】以上、２つの実施形態を挙げて本発明を説
明したが、本発明は上記実施形態の構成に限定されるも
のではなく、本発明の構成を備える限り、従来公知の知
見にしたがい、これらに種々の変更を加えることができ
る。例えば、上記実施形態において、上方に向いている
自動車車体３の左サイドのさらに上方には、何も設けら
れていない状態となっているが、自動車車体３の左サイ
ドに対向する状態で、電着塗料１の液面近傍に、左サイ
ドの塗膜形成を目的とした電極部材を設けることもでき
る。かかる電極部材を設ける場合にも、他の部位におけ
る電極部材同様、電着槽２の長手方向に対して垂直に延
びるように電極部材を配置しても、電着槽２の長手方向
に延在して電極部材を配置してもよい。

【００５７】本発明において、適用し得る電着塗料は、
カチオン電着塗料およびアニオン電着塗料のいずれであ
ってもよい。以下、本発明の電着塗装装置で用いられる
典型的なカチオン電着塗料の性状ないしはその製造方法
の一例を説明する。なお、電着塗料の組成ないしはその
製造方法がこれに限定されるものではないのは勿論であ
る。この電着塗装で用いられるカチオン電着塗料は、実
質的には、被塗物と塗膜成分との間の、あるいは、塗膜
成分粒子間のバインダとして機能するエマルジョンと、
塗膜の色彩の基となる顔料ペーストと、イオン交換水
（純水）とが混ぜ合わされてなる液状の混合物である。

【００５８】典型的なエマルジョンは、酸で中和されて
水溶性生成物を形成している、架橋剤とブレンドされた
エポキシアミンアダクトの水性エマルジョンよりなる。
かかるエマルジョンにおいては、一般に、水を添加して
エマルジョンを形成させる前に、エポキシアミンアダク
トと架橋剤との混合物に金属触媒が添加される。なお、
この金属触媒は、溶液状態で添加されてエポキシアミン
アダクトおよび架橋剤の混合物と混合される（米国特許
第４，４１９，４６７号明細書参照）。

【００５９】ここで、架橋剤としては、よく知られてい
るように、連鎖型ないしはシクロ型の脂肪族イソシアネ
ートあるいは芳香族イソシアネート、例えばヘキサメチ
レンジイソシアネート、シクロヘキサメチレンジイソシ
アネート、トルエンジイソシアネート、メチレンジフェ
ニルジイソシアネート等が用いられる。これらのイソシ
アネートは、イソシアネート官能基、すなわち橋かけ官
能基をブロックするブロッキング剤、例えばオキシム、
アルコールおよびカプロラクタムと予め反応させられ
る。ブロッキング剤は加熱により分離し、その結果反応
性イソシアネート基が生じて橋かけが起こる（米国特許
第４，４１９，４６７号明細書参照）。エポキシアミン
アダクトおよびブロックイソシアネートは、電着塗料中
の主な樹脂成分であり、かかる樹脂中には、通常、エポ
キシアミンアダクトが約４０〜９０重量％含まれ、ブロ
ックイソシアネートが約６０〜１０重量％含まれる。

【００６０】また、顔料ペーストは、分散用ビヒクル中
に顔料を分散させた上で、これに所望の添加物、例えば
湿潤剤、界面活性剤、消泡剤等を添加することによって
調製される。ここで、顔料の分散用ビヒクルとしては、
一般に知られている通常のものが用いられる。分散後に
おける顔料の粒径は、普通、Ｈｅｇｍａｎ粒ゲージで約
６〜８である。

【００６１】顔料ペーストには、湿潤剤、界面活性剤、
消泡剤等の添加物を添加することができるが、この場
合、かかる添加物は、顔料ペースト中のバインダ固形物
に対して約０．１〜２．０重量％の割合で添加するのが
好ましい。なお、界面活性剤あるいは湿潤剤としては、
アルキルイミダゾリン、アセチレン系アルコール等が用
いられる。また、顔料ペーストに可塑剤を添加してもよ
く、かかる可塑剤としては、高沸点水非混和性材料、例
えばノニルフェノール、あるいはビスフェノールＡのエ
チレンオキシドアダクトまたはプロピレンオキシドアダ
クト等が用いられる。かかる可塑剤は、通常、約０．１
〜１５重量％添加される。

【００６２】電着塗料は水性分散物である。水性分散物
である電着塗料１は、通常、約３〜５０重量％、好まし
くは５〜４０重量％の固形物を含有する。電着槽に供給
される際に水でさらに希釈される水性分散物は、普通、
１０〜３０重量％の固形物を含む。

【００６３】電着塗料には、膜抵抗調整溶剤も添加され
る。典型的な膜抵抗調整溶剤は、例えば炭化水素、アル
コール、ポリオール、エステル、エーテル、ケトン等で
あるが、好ましくは、アルコール、ポリオールおよびケ
トンである。また、膜抵抗調整溶剤として、エチレング
リコールのモノブチルおよびモノヘキシルエーテル、あ
るいはプロピレングリコールのフェニルエーテルが用い
られることもある。膜抵抗調整溶剤の添加量は、一般に
バインダ固形物の重量に対して約０．１〜１５重量％、
好ましくは約０．５〜５重量％である。

【００６４】

【発明の効果】したがって本発明によれば、自動車車体
の水平部における塗膜の均一性、平滑性および鮮映性等
の塗膜外観の良好な塗膜を形成し得る自動車車体の電着
塗装装置および電着塗装方法を提供することができる。
また、本発明によれば、自動車車体の下回りに多く存在
する袋部（ロッカーパネル等）の内側まで十分な塗膜を
形成し得る等、箇所に応じて塗膜厚を適切に制御し得る
自動車車体の電着塗装装置および電着塗装方法を提供す
ることができる。

【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上面図で
あり、外部の構成は省略してある。

【図２】 図１におけるＡ−Ａ断面図であり、搬送装置
関係を含めて示すものである。

【図３】 図１におけるＢ−Ｂ断面図であり、搬送装置
関係の概略の他、電着塗装装置における電着液の循環状
態および電気系の回路を説明するための概略構成を含め
て示すものである。

【図４】 本発明の電着塗装装置の他の一例を示す断面
図であり、外部の構成は省略してある。

【符号の説明】

１ 電着塗料 ２ 電着槽 ３ 自動車車体 ４ 搬送機構 ６ 入槽側端部 ７ 入口側傾斜部 ８ 平底部 ９ 出口側傾斜部 １０ 出槽側端部 １１ レール １２ 搬送機 １３ キャリア １５ 直流電源 １６ マイナス側導線 １７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 側面電極部材 １８ 底部電極部材 １９ プラス側導線 ２０ 隔膜室 ２１ 隔膜 ２２ 隔膜液タンク ２３ 隔膜液 ２４ ポンプ ２５，２６ 隔膜液パイプ ２７ 純水タンク ２８ 純水 ２９ 純水供給通路 ３０ 電導度計 ３１ 制御弁 ３２ コントローラ ３５ 流動式撹拌機構 ３７ 受け槽 ３８ 循環ポンプ ３９ 電着塗料循環配管 ４０ ライザー ４１ フィルタ ４２ 流量調整バルブ ４３ 液温調整装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 7/14 Ｂ０５Ｄ 7/14 Ｌ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、液状の電着塗料を収容する
   舟形または直方体形の電着槽と、 自動車車体を、前記電着槽の長手方向の一端から入槽さ
   せ、前記電着槽内で長手方向に進行させ、前記電着槽の
   長手方向の他端から出槽させ、これを連続的に順次行う
   搬送手段と、 前記電着槽に入槽されて前記電着塗料中に浸漬された自
   動車車体が一方の電極となり、かつ、前記電着槽内で前
   記自動車車体とは離間して配置された複数の電極部材が
   他方の電極となるように、前記自動車車体および前記電
   極部材間に直流電圧を印加して、前記電着塗料を前記自
   動車車体の表面に電着させる通電手段と、が設けられて
   なる自動車車体の電着塗装装置であって、 前記搬送手段が、前記自動車車体を、その車長方向を軸
   として略垂直に傾けた状態で、前記入槽、前記進行およ
   び前記出槽させる手段であることを特徴とする自動車車
   体の電着塗装装置。
2. 【請求項２】 前記電極部材のうち一部または全部が、
   前記電着槽の長手方向に延在して配置されることを特徴
   とする請求項１に記載の自動車車体の電着塗装装置。
3. 【請求項３】 前記電極部材のうち少なくとも一部が、
   前記電着槽に入槽されて前記電着塗料中に浸漬された自
   動車車体の袋部の近傍に配置されることを特徴とする請
   求項１または２に記載の自動車車体の電着塗装装置。
4. 【請求項４】 舟形または直方体形の電着槽に収容され
   た液状の電着塗料中に、自動車車体を、前記電着槽の長
   手方向の一端から入槽させ、前記電着槽内で長手方向に
   進行させ、前記電着槽の長手方向の他端から出槽させ、
   これを連続的に順次行い、かつ、前記電着槽に入槽され
   て前記電着塗料中に浸漬された自動車車体が一方の電極
   となり、かつ、前記電着槽内で前記自動車車体とは離間
   して配置された複数の電極部材が他方の電極となるよう
   に、前記自動車車体および前記電極部材間に直流電圧を
   印加して、前記電着塗料を前記自動車車体の表面に電着
   させる自動車車体の電着塗装方法であって、 前記自動車車体を、その車長方向を軸として略垂直に傾
   けた状態で、前記入槽、前記進行および前記出槽させる
   ことを特徴とする自動車車体の電着塗装方法。
5. 【請求項５】 前記電極部材のうち一部または全部が、
   前記電着槽の長手方向に延在して配置されることを特徴
   とする請求項４に記載の自動車車体の電着塗装方法。
6. 【請求項６】 前記電極部材のうち少なくとも一部が、
   前記電着槽に入槽されて前記電着塗料中に浸漬された自
   動車車体の袋部の近傍に配置されることを特徴とする請
   求項４または５に記載の自動車車体の電着塗装方法。