JP2009095692A - 静電塗装方法および静電塗装用アース端子 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通孔を有する樹脂成形品を静電塗装する際に、アース端子が外れることなく、且つ、塗装面にアース端子を取り付けることによって生じる未塗装部を極力小さく目立たなくすることを目的とする。
【解決手段】ねじ孔２を有するバンパー１を静電塗装する方法において、バンパー１の外面１ａに導電性プライマを塗布して導電層５を形成し、アースクリップ１４が接続される基板１２と、基板１２から突設するとともにねじ孔２に弾発的に係合し、その先端に外側へ折れ曲がる爪部１３ａが形成された一対の脚板１３とを有する導電性のアース端子１１をねじ孔２に挿入して、爪部１３ａを導電層５に接触させてアースをとり、バンパー１を静電塗装する。
【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂成形品の静電塗装方法、およびこれを実現するためのアース端子に関し、より詳しくは、貫通孔を有する樹脂成形品に対するものであって、所望する塗装面の略全面に対して静電塗装を可能とする技術に関する。

従来より、塗料を霧化して吹きつける霧化式の塗装として、スプレーガンで塗料を吹きつけて行うエアスプレー法やエアレススプレー法があるが、これら方法ではミストと呼ばれる塗料の無駄が多量に発生してしまうため、塗着効率の良い静電塗装方法が広く利用されている。静電塗装方法は、被塗物にアースをとって陽極とし、塗料噴霧装置を陰極としてこれに負の高電圧を荷電して両極間に静電界をつくり、負に帯電させた塗料微粒子を被塗物に吸着させることによって行われる。この際、被塗物が導電性物質であれば被塗物にアースを直接取り付ければよいが、被塗物が非導電性の樹脂成形品等の場合、一般的に次のように方法が採られる。すなわち、先ず、塗装面を脱脂処理し、アース端子接続用にアルミテープ等の導電材を清浄な塗装面の一部に貼り付ける。次に、アルミテープ表面を含む塗装面に導電プライマを塗布して導電層を形成し、アルミテープ部にアースを接続して静電界をつくった上で塗料を塗装面に塗着させる。

このように、樹脂形成品に静電塗装を施す場合、導電性の被塗物に対する静電塗装に比べ、アルミテープを貼り付ける工程、導電プライマを塗布する工程、およびアルミテープを除去する工程が更に必要となり、作業工数が増加してしまう。これを解決するために、樹脂形成品の塗装面を脱脂すると同時に塗装面に導電層を形成し、アースを兼ねた金属製支持台に導電層が接触するように樹脂形成品を固定した上で、静電塗装を行う樹脂成形品の静電塗装方法が提案されている（特許文献１参照）。これによれば、脂成形品に埋め込まれたインサートナットにねじを羅合させることで、樹脂成形品が支持台に固定されている。

ところで、樹脂成形品には、例えば自動車用スポイラーなどのように、ねじやリベット等によって車体に取り付けるための取付孔が設けられているものがある。そして、スポイラーやバンパー等は一般に、車体外側の面のみに静電塗装が施される。
特開２００３−２７５６６２号公報

ところが、従来のアルミテープを用いた静電塗装方法では、アース線が接続されたアルミテープが塗装中に剥がれてしまうことがないように、テープを所定以上の大きさにする必要がある。そのため、塗装後にアルミテープを剥がすと、テープ貼付部分の塗装はテープと共に除去され、未塗装部として残った大きなテープ跡が目立ってしまう。これは、例えば自動車のスポイラーやバンパー等、ユーザが直接取り扱い得るサービスパーツの塗装にとっては好ましくない。一方、後工程でテープ跡を塗装するのも効率が悪い。また、特許文献１に記載の静電塗装方法であっても、導電層、すなわち塗装面に接触させた金属製支持台の取付面の跡が大きく塗装面に残ってしまうことは従来技術と同様であり、この方法も上記同様に好ましくない。

アルミテープや金属製支持台等を導電層と接触させるために残る跡（未塗装部）は、例えば引用文献１に記載されているように、樹脂成形品の目立たない場所に設けることも可能であるが、ユーザが取り扱い得る物品にあっては、未塗装部は可能な限り小さいほうが望ましい。また、金属製支持台に固定するためには、樹脂成形品にインサートナット等を埋め込んでおく必要があるが、このインサートナットが樹脂成形品に本来必要なものでない場合には、静電塗装用のインサートナットを別途埋め込む必要が生じ、製造工数の増加および製造コストの増大を招く。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、貫通孔を有する樹脂成形品を静電塗装する際に、アース端子が外れることなく、且つ、塗装面にアース端子を取り付けることによって生じる未塗装部を極力小さく目立たなくすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、貫通孔を有する樹脂成形品を静電塗装する方法において、前記樹脂成形品に導電性プライマを塗布するステップと、前記貫通孔に弾発的に係合する弾発片を有する導電性のアース端子を前記貫通孔に挿入し、前記導電性プライマに接触させるステップと、前記樹脂成形品を静電塗装するステップとを含むようにする。この場合、前記アース端子がアース線と接続される平板状の基部を有し、前記弾発片が前記基部から突設する一対の脚片からなるように構成し、前記一対の脚片が前記貫通孔に挿入された状態において、該脚片が前記導電性プライマに接触するようにするとよい。更にこの場合、前記一対の脚片の先端に、外側へ折り曲げた爪部を形成し、前記脚片が前記貫通孔に挿入された状態において、前記爪部が前記導電性プライマに接触するようにするとよい。

また、本発明の他の態様では、貫通孔を有する樹脂成形品を静電塗装するためのアース端子において、前記貫通孔に弾発的に係合する弾発片を備えるように構成する。この場合、アース端子がアース線と接続される基部を有し、前記弾発片を、前記基部から突設させるとともに、その先端に外側へ折れ曲がる爪部を備えた一対の脚片から構成するとよい。更にこの場合、前記貫通孔に挿入された状態において、両脚片間の距離が先端へ向けて狭まる形状とするか、或いは、前記一対の脚片を、先端へ向けて細くなるテーパー形状とするとよい。

本発明によれば、アース線を接続するためにアルミテープ等の貼付や、金属製支持台の取付を行わないため、塗装後に貼付物／取付物を除去した跡が残ることがなく、塗装面全面に塗装がなされる。したがって、綺麗な仕上がりを必要とするサービスパーツ等への適用にも好適である。また弾発片が貫通孔に弾発的に係合するため、塗装中にアース端子が外れ落ちることも抑止される。更に、アース端子接続のために、インサートナット等を別途設ける必要がなく、弾発片の取り付け、取り外しが容易に実施可能であるため、作業の簡易化、コストの低減を実現できる。また、弾発片を取り外した後にその係合部に弾発片の跡が残ったとしても、その大きさは非常に小さく目立たないだけでなく、自動車等の被取付物に樹脂成形品が取り付けられる際、貫通孔はねじ取付孔として利用されるのが通常であるため、被取付物への取付後は弾発片による小さな跡が見えなくなる。

また、弾発片を、基部と、基部から突設するとともに貫通孔に挿入可能な一対の脚片とから構成し、貫通孔に挿入されたときに脚片が概ね平行となるように構成することにより、弾発片の貫通孔への係合が容易になるとともに、脚片が樹脂成形品の内外いずれの面から挿入されても導電プライマに接触可能となる。また、脚片の先端に爪部を形成することにより、脚片が貫通孔に挿入されたアース端子が手前側に外れ難くなる他、外側へ曲がった爪部が導電プライマに接触してアース端子と導電プライマとの接触が確実に行われるようになる。更に、両脚片を、貫通孔に挿入された状態において脚片間の距離が先端へ向けて狭まる形状とすることにより、脚片の貫通孔との係合部、すなわち外側に曲がった爪部と脚片とが、弾発方向に対して谷形状となって係合するため、アース端子は挿入前後方向にずれ難くなる。また、脚片を、先端へ向かうに従って細くなるテーパー形状とすることにより、脚片は弾発力を維持した上で小さな貫通孔に対しても挿入可能となるとともに、挿入手前側に外れ難いだけでなく、挿入方向へずれることのないアース端子が得られる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
≪静電塗装方法≫
図１は自動車のバンパー１に適用した本発明の静電塗装方法の説明図である。図１に示すように、バンパー１はポリプロピレン等の合成樹脂から成形されており、その端面には、車体への取付時に使用されるねじ孔２（貫通孔）が複数穿設されている。静電塗装に先立ち、バンパー１は専用のキャリア３にセットされる。バンパー１の内面１ｂには静電塗装は行われず、自動車に取り付けられた状態で目視可能な外面１ａのみが静電塗装される。そのため、バンパー１は、その内面１ｂにキャリア３が取り付けられて支持されている。具体的には、キャリア３の上端に、バンパー１の内面１ｂに適合する形状の冶具が取り付けられており、この冶具がバンパー１に内嵌した状態でバンパー１を支持し、静電塗装時におけるがたつきや揺れを防止する。

バンパー１は、キャリア３に支持された状態において、例えば、炭酸ナトリウムとポリオキシエチレン多核フェノールとを含有するアルカリ水溶液を噴霧することにより、バンパー１の外面１ａに付着した油脂分を分解する脱脂処理が施される。次に、バンパー１は、分解した油脂分および脱脂用液を洗い流すべく、バンパー１の外面１ａを洗浄水で洗い流す洗浄処理が施され、その後６０〜７０度程の乾燥炉内で洗浄水を蒸発させる乾燥処理が施される。

次に、バンパー１は、その外面１ａに導電性プライマが塗布されて導電層５を形成される。次に、ねじ孔２の１つ対し、導電層５に接触するようにアース端子ユニット１０が取り付けられる。なお、取り付けの詳細については後述する。アース端子ユニット１０には地面Ｇに接続したアース線４が接続されている。これにより、バンパー１の外面１ａに形成された導電層５が地面Ｇに電気的に接続（アース）される。

静電塗装の準備処理が完了したバンパー１は静電塗装ブース内へ搬送され、常温名乾燥型のポリウレタンからなるカラー（ベース）塗料による静電塗装を施される。すなわち、直流高電圧が電荷された静電塗装ガン７が塗料微粒子を負に帯電させ、バンパー１の外面１ａへ向けて噴霧する。帯電した塗料微粒子は、正極となった導電層５に引き寄せられ、電気力線に沿って飛行してバンパー１の外面１ａに付着することで、バンパー１の外面１ａが斑なく均一に塗装される。カラー塗装されたバンパー１は、常温で乾燥される。カラー塗料の乾燥後、バンパー１は、静電塗装ブース内においてクリヤー（上塗り）塗料によって更に静電塗装される。

≪アース端子の構成≫
次に、図２〜図４を参照してアース端子１１およびアース端子１１の取り付けについて説明する。図２はアース端子１１の斜視図を示している。アース端子１１は、曲げ加工可能、且つ弾性および導電性を有する薄鋼板を成形したものであり、前述したアース線４が接続する基板１２（基部）と、薄鋼板が曲折されて形成され、基板１２の両側縁から先端が開いたハ字状に延設する一対の脚板１３（脚片）とから構成されている。基板１２の略中央部には貫通孔１２ａが穿設されており、両脚板１３の先端には、外側へ曲折することで形成された爪部１３ａがそれぞれ形成されている。

図３はねじ孔２に取り付けた状態のアース端子１１を示す斜視図を示している。アース端子１１と、アース端子１１の基板１２に取り付けられたアースクリップ１４とによって、アース端子ユニット１０が構成されている。アース端子１１は、２枚の脚板１３がねじ孔２に挟入され、脚板１３間の距離が先端へ向けて狭くなった状態で、ねじ孔２に弾発的に係合している。この状態において、爪部１３ａは、その先端が外側へ開いた状態にあるとともに、ねじ孔２のバンパー外面１ａ側の外縁に弾接している。したがって、爪部１３ａはバンパー１の外面１ａに塗布された導電層５に接触している。

アースクリップ１４は、導電性金属からなり、アースクリップ１１の基板１２を挟持する２枚の板材からなる挟持部１４ａをその先端に、挟持部１４ａを開閉するための把持部１４ｂをその他端に有している。挟持部１４ａの一方の板材には、他方の板材へ向けて突出する突部１４ｃが形成されており、この突部１４ｃが基板１２の貫通孔１２ａを貫通するとともに２枚の板材の他方に係合することにより、アースクリップ１４がアース端子１１に係着している。アースクリップ１４の内面には、アース線４がねじ１５によって接続されており、導電層５はアース端子１１およびアースクリップ１４を介して地面Ｇに電気的に接続している。

図４はアース端子１１の平面図であり、（ａ）はねじ孔２への取付前の状態を、（ｂ）はねじ孔２への取り付け状態をそれぞれ示し、図５は図４中のＶ−Ｖ断面図を示している。図４（ａ）に示すように、通常時においてアース端子１１は、脚板１３が外側へ開き（脚板１３間の距離が先端へ向けて広がり）、爪部１３ａが更に外側へ開いた形状を呈している。そして、ねじ孔２への取付時には図４（ｂ）に示すように、アース端子１１は、脚板１３が先端へ向けて閉じている（脚板１３間の距離が先端へ向けて狭まる）一方、爪部１３ａが外側へ開いており、脚板１３および爪部１３ａがそれぞれねじ孔２におけるバンパー１の内面１ｂおよび外面１ａに接触している。また、図５に示すように、脚板１３は先端へ向けて細くなるテーパー形状を呈している。

≪実施形態の作用効果≫
次に図１〜図６を参照して実施形態の作用効果について説明する。なお、図６は静電塗装後のバンパー１の側面図を示している。上述したように、ねじ孔２の１つ対し、導電層５に接触するようにアース端子ユニット１０を取り付けるために、アース端子１１を用い、上記静電塗装方法によってバンパー１の静電塗装を行うと、アース端子１１を取り外した後、図６に示すような静電塗装層６が形成される。静電塗装層６はバンパー１の外面１ａの略全面に形成されており、アース端子１１の爪部１３ａによってねじ孔２の外縁に一対の未塗装部６ａが形成される。

しかし、アース端子１１を取り外した後にねじ孔２の外縁に未塗装部６ａが現れても、未塗装部６ａの大きさは非常に小さく目立たない。また、バンパー１が自動車に取り付けられる際には、ねじ孔２にねじ２６が挿入されるため、未塗装部６ａは見えなくなる。したがって、本実施形態に係る静電塗装方法およびアース端子１１は、綺麗な仕上がりを必要とするサービスパーツ等への適用にも好適である。

静電塗装の際、アース端子１１は図１〜図５に示すように、脚板１３のねじ孔２に対する弾発的な係合によってバンパー１に取り付けられており、これにより、アース端子１１の塗装中の脱落が抑止されている。また、脚板１３の先端に爪部１３ａが形成されていることにより、アース端子１１はねじ孔２に挿入された状態から手前側に外れ難くなっていとともに、外側へ曲がった爪部１３ａがアース端子１１と導電層５との接触を確実にしている。

更に、脚板１３が先端へ向けて細くなるテーパー形状とすることにより、脚板１３は弾発力を維持した上で小さなねじ孔２に対しても挿入可能になっているとともに、挿入方向へずれることも防止されている。また、両脚板１３がねじ孔２に挿入された状態において脚板１３間の距離が先端へ向けて狭まる形状となっていることにより、脚板１３のねじ孔２との係合部、すなわち爪部１３ａと脚板１３との境界部が、弾発方向（図４ｂに上下方向）に対して谷形状を呈するため、アース端子１１の挿入前後方向へのずれが抑止されている。

このように本実施形態に係るアース端子１１では、アース接続のためにねじ孔２を利用している。そのため、端子接続用のインサートナット等を別途設ける必要がなく、脚板１３をねじ孔２への係合、取り外しも容易に実施可能となっており、作業の簡易化、コストの低減が実現されている。また、本実施形態では、アース線４を導電層５に電気的に接続するために、バンパー１の外面１ａにアルミテープ等を貼付したり、金属製支持台を取り付けたりするのではなく、アース端子１１およびアースクリップ１４を用いている。そのため、バンパー１の外面１ａに形成された静電塗装層６には、アルミテープ等を除去し、或いは金属支持台を取り外すことによって生じる大きな跡（未塗装部分）が残ることがない。

以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では本発明の静電塗装方法およびアース端子を自動車のバンパーへの塗装に適用しているが、自動車用スポイラーやその他の樹脂成形品にも当然に適用可能である。また、上記実施形態では、バンパーの外面のみに静電塗装を施しているが、内面に静電塗装する場合や、両面に静電塗装するような形態としてもよい。また、弾発片を、基部と、基部から突設するとともに貫通孔に挿入可能な一対の脚片とから構成し、貫通孔に挿入されたときに脚片が概ね平行となるように構成してもよい。このような構成とすることにより、弾発片の貫通孔への係合が容易になるとともに、脚片が樹脂成形品の内外いずれの面から挿入されても導電プライマに接触可能となる。更に、これら変更の他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。

自動車のバンパーに適用した本発明の静電塗装方法の説明図 アース端子の斜視図 アース端子の取り付け状態を示す斜視図 アース端子の平面図 図４中のＶ−Ｖ断面図 塗装後のバンパーの側面図

符号の説明

１ バンパー
１ａ 外面
２ ねじ孔
４ アース線
５ 導電層
６ 静電塗装層
１０ アース端子ユニット
１１ アース端子
１２ 基板（基部）
１３ 脚板（脚片）
１３ａ 爪部
１４ アースクリップ

Claims (7)

1. 貫通孔を有する樹脂成形品を静電塗装する方法であって、
   前記樹脂成形品に導電性プライマを塗布するステップと、
   前記貫通孔に弾発的に係合する弾発片を有する導電性のアース端子を前記貫通孔に挿入し、前記導電性プライマに接触させるステップと、
   前記樹脂成形品を静電塗装するステップと
   を含むことを特徴とする静電塗装方法。
2. 前記アース端子はアース線と接続される平板状の基部を有し、前記弾発片は前記基部から突設する一対の脚片であり、
   前記一対の脚片が前記貫通孔に挿入された状態において、該脚片が概ね平行となって前記導電性プライマに接触することを特徴とする、請求項１に記載の静電塗装方法。
3. 前記一対の脚片の先端には、外側へ折れ曲がる爪部が形成され、
   前記脚片が前記貫通孔に挿入された状態において、前記爪部が前記導電性プライマに接触することを特徴とする、請求項２に記載の静電塗装方法。
4. 貫通孔を有する樹脂成形品を静電塗装するためのアース端子であって、
   前記貫通孔に弾発的に係合する弾発片を備えたことを特徴とするアース端子。
5. アース線と接続される基部を有し、
   前記弾発片は、前記基部から突設するとともに、その先端に外側へ折れ曲がる爪部を備えた一対の脚片であることを特徴とする、請求項４に記載のアース端子。
6. 前記一対の脚片は、前記貫通孔に挿入された状態において、脚片間の距離が先端へ向けて狭まる形状を呈することを特徴とする、請求項５に記載のアース端子。
7. 前記一対の脚片は、先端へ向けて細くなるテーパー形状を呈することを特徴とする、請求項５に記載のアース端子。

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