JP2003013286A

JP2003013286A - 電着塗装方法および装置

Info

Publication number: JP2003013286A
Application number: JP2001194693A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Fukahara; 豊布花原; Masamune Harada; 正宗原田
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp; Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークの水平面部の電着塗装外観品質が良好
な電着塗装方法および装置を提供する。【解決手段】電着塗装装置１０はエジェクタータイプ
の多数の吹き出しノズル５０を備える。吹き出しノズル
５０は、自動車のボデー４４のルーフ４４ａ等の水平面
部に向けて処理液１６を吹き出すように斜め下向きに、
上下２段設けられる。吹き出しノズル５０は、ボデー搬
送方向に沿ってボデー４４を挟んで対向して配置され、
ボデー搬送方向において互い違いに交互に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両抱え型ハンガー
に吊り下げられたワークを電着槽に入槽するタイプの電
着塗装装置を用いた電着塗装方法および電着塗装装置に
関し、特に、ワークが自動車ボデーである電着塗装方法
および電着塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗装方法の１つとして、ワークをコンベ
ヤトロリーに懸架されたハンガーに吊り下げた状態で、
電着槽に浸漬し、ハンガーを介して通電したワークに対
して、電気化学作用により塗料を塗装する、いわゆる電
着塗装方法がある。

【０００３】この電着塗装方法は、ワークが複雑な形状
をしている場合であっても均一に塗料が付着し、良好な
耐食性を確保することができるため、広く採用されてい
る。

【０００４】自動車のボデーの塗装方法を例をとって従
来の電着塗装方法を説明する。

【０００５】オーバーヘッドコンベアーにより搬送され
てきた自動車のボデー（以下、単にボデーということが
ある。）が、例えば、舟形の電着槽の入り口に達する
と、入り口に設けられた、例えば、負電極にボデーを吊
り下げているハンガーが接触することにより、ハンガー
を介してボデーに負の電流が流れる。この状態で、正電
荷に荷電されている塗料が満たされた電着槽内をボデー
が通過するとき、塗料がボデーに塗装される。そして、
ボデーが電着槽の出口に達すると、ハンガーが負電極か
ら離れ、ボデーへの通電は遮断される。

【０００６】なお、電着塗装されたボデーは、さらに、
水洗ブースに搬入され、水洗される。

【０００７】上記の電着塗装方法において、塗装条件を
一定とし、かつ効率的に塗装を行うために、塗料温度
が、例えば、２５〜３５℃の範囲で±０．５〜１℃の変
動幅内に制御される。

【０００８】また、電着槽内のゴミや鉄粉等の異物を槽
外に取り除くために、電着槽内の液の一部を抜き取って
ろ過し、ろ過後の清澄液が電着槽に戻されることによ
り、電着槽内に循環流が形成される。さらに、この循環
流のラインに水あるいはフレッシュな塗料液を補給する
ことで、電着槽内の塗料濃度および塗料液の量が所定値
に維持される。

【０００９】また、このような電着槽内の循環流は、顔
料を主とする塗料成分が電着槽の底に沈積することを防
止する役目も果たす。さらに、塗料成分の沈積をより確
実に防止するために、通常、電着槽の底に、噴出口を下
方に向けた噴射ノズルが設けられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電着塗装方法は、自動車のボデーのルーフ（天
井）、エンジンカバー（ボンネット）あるいはトランク
カバー（トランクリッド）等の水平面の部位に、顔料を
主とする塗料成分や、電着槽に滞留するゴミや鉄粉等の
異物が沈降、付着し、電着塗装外観品質を損なうおそれ
がある。

【００１１】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、ワークの水平面部の電着塗装外観品質が良好
な電着塗装方法および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】本発明に係る電着塗装方
法は、両抱え型ハンガーに吊り下げられたワークを電着
槽に入槽するタイプの電着塗装装置を用いた電着塗装方
法において、該ワークを挟んで両側から、該ワークの水
平面部に対して斜め上方から塗料を吹き出し、該ワーク
の水平面部上の塗料を攪拌することを特徴とする。

【００１３】また、上記電着塗装方法を実現するため
に、本発明に係る電着塗装装置は、両抱え型ハンガーに
吊り下げられたワークを電着槽に入槽するタイプの電着
塗装装置において、該ワークを挟んで両側に、該ワーク
の水平面部に対して斜め上方から塗料を吹き出し、該ワ
ークの水平面部上の塗料を攪拌する吹き出しノズルを設
けてなることを特徴とする。

【００１４】ここで、両抱え型ハンガーとは、上方から
垂下したハンガーのアームがワークを挟んで両側に分岐
してワークの底を両側から支えるタイプのものをいい、
この場合、ハンガーとの干渉を避けるために、電着槽の
ハンガー上部、言いかえれば、ワーク上部の進路に当た
る電着槽の部位には支障物を設けることができない。こ
れに対して，Ｃ型ハンガーと呼ばれる、ワークを一側か
らのみ支えるタイプのものもあり、この場合は、ハンガ
ーとの干渉部位が半減する。

【００１５】本発明の上記の構成により、両抱え型ハン
ガーに吊り下げられたワークにおいて、顔料を主とする
塗料成分や、電着槽に滞留するゴミや鉄粉等の異物がワ
ークの水平面部に付着することにより生じ得る電着塗装
外観品質の低下を防止することができ、水平面部の塗装
外観品質が良好なワークを得ることができる。

【００１６】ここで、電着塗装外観品質とは、平滑性や
鉄粉やゴミ等の異物欠点数等をいう。

【００１７】この場合、該ワークを挟んで両側に設けた
それぞれ複数の吹き出しノズルを用い、該ワークの前記
電着槽内進行方向において、両側から互い違いに交互に
塗料を吹き出すと、ワークを挟んで両側から吹き出され
た塗料の液流がワークのところで干渉して流速が弱まる
ことがなく、好適である。

【００１８】また、この場合、前記ワークは、自動車の
ボデーであり、前記水平面部は、該自動車のボデーのル
ーフ、エンジンカバーおよびトランクカバーのうちのい
ずれか１つ以上であると、ルーフ、エンジンカバーおよ
びトランクカバーの塗装外観品質の良好な自動車のボデ
ーを得ることができる。

【００１９】なお、本発明に係る電着塗装方法および装
置において、吹き出しノズルとしてエジェクターを用
い、さらにこのとき、ノズルから噴出する塗料の液流の
エジェクター作用によってエジェクターの周囲の塗料の
液をベンチュリ部に吸入する構成とすると、ノズルから
広い角度に噴出することにより、水平面部に向けてまん
べんなく塗料の液流を吹き出して、塗料を攪拌すること
ができて、好適である。

【００２０】また、ノズルの吹き出し角度は、水平線か
ら下方に向けて１０〜６０°、より好ましくは、１５〜
３０°にすると、本発明の効果を好適に発揮することが
できる。

【００２１】また、本発明に係る電着塗装方法および装
置において、水平面部における塗料の液流の流速を０．
１〜０．５ｍ／ｓ、より好ましくは、０．２〜０．３ｍ
／ｓにすると、水平面部における異物の付着を防止する
うえで十分であるとともに、高い流速としたときに起こ
り得る塗膜の膜厚への悪影響を生じることもない。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係る電着塗装方法および
装置の好適な実施の形態（以下、本実施の形態例とい
う。）について、図を参照して、以下に説明する。

【００２３】本実施の形態例に係る電着塗装装置につい
て、図１〜図４を参照して説明する。

【００２４】本実施の形態例に係る電着塗装装置１０の
基本的な構成は、前記した従来の電着塗装装置と同様で
ある。

【００２５】すなわち、電着塗装装置１０は、電着槽１
２と、オーバーヘッドコンベアー１４とで略構成され
る。

【００２６】電着槽１２は、舟形形状であり、図１中左
右方向中央の最深部において、後述する自動車のボデー
（以下、単にボデーという。）４４のルーフ４４ａを十
分に浸漬可能な量の電着用の塗料（以下、処理液とい
う。）１６が満たされている。

【００２７】電着槽１２の処理液１６の一部は、ポンプ
１８によって抜き出され、フィルタ２０によって処理液
１６の中の異物がろ過され、ヒータ２２で加熱されて所
定の温度にされた後、再度電着槽１２に戻される。

【００２８】塗装作業の進捗につれて電着槽１２の処理
液１６が減少すると、塗料補給タンク２４よりサブタン
ク２６を介してポンプ１８にフレッシュな塗料２８が補
給される。

【００２９】電着槽１２の底部には、上方に向けて処理
液１６を吐出する吐出ノズル３０が、ボデー４４の搬送
方向に沿って多数配設される。

【００３０】電着槽１２の機側に電源装置３２が設けら
れる。電源装置３２の負極側は、後述する電極４２に接
続される。一方、電源装置３２の正極側は、電着槽の容
器３４に接続される。＊容器は溶出するから駄目？電極
を容器内に挿入？要確認オーバーヘッドコンベアー１４
は、電着槽１２の上部に配設されており、コンベアーレ
ール３６と、コンベアーレール３６に懸架されたコンベ
アートロリー３８と、コンベアートロリー３８に懸架さ
れた両抱え型のハンガー４０とで構成される。

【００３１】電極４２は、コンベアーレール３６に沿っ
て電着層１２の入り口（図１中Ａ部）と出口（図１中Ｂ
部）との間にわたって配設されている。

【００３２】電着塗装の対象物であるワークとしてのボ
デー４４は、ハンガー４０に吊り下げられ、オーバーヘ
ッドコンベアー１４により電着槽１２に図１中左側から
搬入される。

【００３３】オーバーヘッドコンベアー１４により搬送
されてきたボデー４４が、電着槽１２の入り口に達する
と、入り口に設けられた電極４２にボデー４４を吊り下
げているハンガー４０が接触することにより、ハンガー
４０を介してボデー４４に負の電流が流れ、電着槽１２
の中をボデー４４が通過するとき、処理液（塗料）１６
がボデー４４に塗装される。

【００３４】なお、電着塗装されたボデー４４は、さら
に、水洗ブース４６に搬入され、シャワー４８によって
水洗される。

【００３５】本実施の形態例に係る電着塗装装置１０
は、多数の吹き出しノズル５０をさらに備えている。

【００３６】吹き出しノズル５０は、図４に示すよう
に、エジェクタータイプであり、ノズル部５２の吐出口
５２ａから吐出される処理液１６の吐出エネルギによ
り、周囲の処理液１６ａをベンチュリ部５５に吸引する
構成とされている。

【００３７】吹き出しノズル５０の吹き出し角度θ１
は、水平線Ｌから下方に向けて約１５°であり、吹き出
す処理液流の拡散角度（吐出角）θ２は、例えば、吹き
出しノズル５０からの距離が約２ｍの地点で約１ｍの幅
に処理液流が拡散することができる程度の角度である。
各吹き出しノズル５０は、１本当たり約６０〜８０Ｌ／
ｍｉｎの流量の処理液１６が約０．０８〜０．１５ＭＰ
ａの吐出圧で吐出するように構成されている。これによ
り、後述するボデー４４のルーフ４４ａにおいて約０．
２〜０．３ｍ／ｓ程度の処理液１６の流速を得ることが
できる。

【００３８】吹き出しノズル５０は、図２に示すよう
に、電着槽１２のボデー搬送方向（進行方向図中矢印
Ｃ）両側の上方に、ボデー搬送方向に沿って互い違いに
交互に複数配設されている。

【００３９】また、図３に示すように、吹き出しノズル
５０は、この場合、上下２段設けられる。上下２段の吹
き出しノズル５０は、バルブ５３を介して垂下するライ
ザー管５４に取り付けられている。このライザー管５４
には、例えば、ポンプ１８からの吐出流の一部が導入さ
れる。

【００４０】上段の吹き出しノズル５０は、ボデー４４
のルーフ４４ａに向けての処理液流を吹き出す。一方、
下段の吹き出しノズル５０は、エンジンカバー４４ｂや
トランクカバー４４ｂに向けて処理液流を吹き出す。

【００４１】また、これら吹き出し角度θ１、拡散角度
θ２、吐出圧は、電着槽１２およびボデー４４の寸法、
電着槽１２およびボデー４４の相対的な配置状態等に応
じて適宜所望の条件に設定される。

【００４２】このため、ボデー４４を挟んで両側から吹
き出された処理液１６がボデー４４のところで干渉して
流速が弱まることがなく、効率的にボデー４４に吹き付
け、ボデー４４表面に確実に処理液１６の攪拌流を形成
することができる。

【００４３】また、上記したように吹き出しノズル５０
は、エジェクターを用いているため、ボデー４４のルー
フ４４ａ、エンジンカバー４４ｂおよびトランクカバー
４４ｃの各水平面部上にまんべんなく処理液（塗料の液
流）１６の攪拌流を形成することができ、また、処理液
１６を吹き出すためのエネルギが節減される。

【００４４】以上説明した本実施の形態例に係る電着塗
装方法および装置の効果を確認するために、比較例とし
て、従来例の電着塗装方法および装置を用い、電着塗装
したボデーのルーフの電着塗装外観品質を比較した結果
を図５に示す。

【００４５】電着塗装品質は、平滑性（Ｒａ）と異物欠
点数の２つの評価項目について評価を行った。

【００４６】ここで、平滑性は、いわゆる粗度を見るも
のであり、この場合、２．５μｍを越える凹凸を除いて
２．５μｍ以下の凹凸について測定、評価した。なお、
測定値は、測定箇所５点の平均値を採用した。

【００４７】図５に示すように、従来例では、平滑性
は、０．５μｍであったが、本実施の形態例では、０．
４μｍに改善されている。

【００４８】また、異物欠点数は、エンジンカバー全面
の鉄粉やゴミ等の異物の付着数を指で触れて数えたもの
である。

【００４９】図５に示すように、従来例では、異物欠点
数は、２０（件／エンジンカバー１枚）であったが、本
実施の形態例では、５（件／エンジンカバー１枚）に改
善されている。

【００５０】したがって、本実施の形態例に係る電着塗
装方法および装置によれば、エンジンカバー等の水平面
部の電着塗装外観品質が良好な自動車のボデーが得られ
る。

【００５１】

【発明の効果】本発明に係る電着塗装方法および装置に
よれば、ワークを挟んで両側から、ワークの水平面部に
対して斜め上方から塗料を吹き出し、さらに、ワークの
電着槽内進行方向において、両側から互い違いに交互に
塗料を吹き出し、水平面部上の塗料を攪拌する構成とし
たため、水平面部の電着塗装外観品質が良好なワークを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態例に係る電着塗装装置を一部透視
して示した側面図である。

【図２】本実施の形態例に係る電着塗装装置の部分平面
図である。

【図３】本実施の形態例に係る電着塗装装置の図２中Ｉ
ＩＩ−ＩＩＩ線上断面図である。

【図４】本実施の形態例に係る電着塗装装置で用いる吹
き出しノズルの側面図である。

【図５】電着塗装外観品質を示す表図である。

【符号の説明】

１０電着塗装装置１２電着槽１４オーバーヘッドコンベアー１６処理液３０吐出ノズル４０ハンガー４４ボデー４４ａルーフ４４ｂエンジンカバー４４ｃトランクカバー５０吹き出しノズル５４ライザー管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田正宗東京都新宿区西新宿一丁目７番２号富士重工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両抱え型ハンガーに吊り下げられたワー
クを電着槽に入槽するタイプの電着塗装装置を用いた電
着塗装方法において、該ワークを挟んで両側から、該ワークの水平面部に対し
て斜め上方から塗料を吹き出し、該ワークの水平面部上
の塗料を攪拌することを特徴とする電着塗装方法。
【請求項２】該ワークを挟んで両側に設けたそれぞれ
複数の吹き出しノズルを用い、該ワークの前記電着槽内
進行方向において、両側から互い違いに交互に塗料を吹
き出すことを特徴とする請求項１記載の電着塗装方法。
【請求項３】前記ワークは、自動車のボデーであり、
前記水平面部は、該自動車のボデーのルーフ、エンジン
カバーおよびトランクカバーのうちのいずれか１つ以上
であることを特徴とする請求項１または２に記載の電着
塗装方法。
【請求項４】両抱え型ハンガーに吊り下げられたワー
クを電着槽に入槽するタイプの電着塗装装置において、該ワークを挟んで両側に、該ワークの水平面部に対して
斜め上方から塗料を吹き出し、該ワークの水平面部上の
塗料を攪拌する吹き出しノズルを設けてなることを特徴
とする電着塗装装置。
【請求項５】前記吹き出しノズルは、前記ワークを挟
んで両側に、該ワークの前記電着槽内進行方向において
互い違いに交互に設けられてなることを特徴とする請求
項４記載の電着塗装装置。
【請求項６】前記ワークは、自動車のボデーであり、
前記水平面部は、該自動車のボデーのルーフ、エンジン
カバーおよびトランクカバーのうちのいずれか１つ以上
であることを特徴とする請求項４または５に記載の電着
塗装装置。