JP2011080135A

JP2011080135A - ワークの内面処理方法とワークの内面処理装置

Info

Publication number: JP2011080135A
Application number: JP2009235585A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiro Nakada; 竜弘中田; Tetsuya Nishimura; 哲也西村
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】バッテリーケースの内面のみに電着塗装を施す。
【解決手段】先ず、上方が開口したバッテリーケース２内に吸引ノズル２４、吐出ノズル２５および陽極の第１電極棒２３を挿入した後に、吐出ノズル２５を介して所定量の水性塗料７をバッテリーケース２内に充填する。その状態において、下方側の第２の電極棒６をバッテリーケース２に接触させた後に、両電極棒６、２３に電荷を印加する。これにより、バッテリーケース２の内面２Ｂに電着塗装が施される。電着塗装作業が完了したら吸引ノズル２４によってバッテリーケース２内の水性塗料７を全て吸引して外部へ排出する。
【選択図】図２

Description

本発明はワークの内面処理方法とワークの内面処理装置に関し、より詳しくは、例えば深絞り加工された容器状のワークの内面に電着塗装やめっき処理を施す場合に好適なワークの内面処理方法とワークの内面処理装置に関する。

従来、ワークの表面に均一で薄肉の塗装被膜を形成するために電着塗装装置が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２）。こうした電着塗装装置においては、水性塗料内に被塗装物としてのワークを浸漬させた状態において、ワークと水性塗料に異なる電極から電荷を印加することにより、ワークの表面を水性塗料で電着塗装するものである。

特許第２９５０７１１号公報特開２００５−１５４８８１号公報

ところで、上述した従来の電着塗装装置においては、内部空間を有する容器状ワークの内面だけに電着塗装することは全く想定されていなかった。最近では携帯電話が普及しており、例えば図４に示すような携帯電話用のバッテリーケースの内面のみに電着塗装することが要望されることがあるが、上述した従来の電着塗装方法ではこうした要望には対応できなかった。

上述した事情に鑑み、請求項１に記載した第１の本発明は、内部空間を有するワークの内面を処理液によって所要の処理を施すようにしたワークの内面処理方法であって、
ワーク内に所要量の処理液を充填し、次に、上記ワークに一方の電極を介して正または負の電荷を印加するとともに上記処理液に他方の電極を介して上記一方の電極のものとは極性の異なる電荷を印加して、ワーク内に充填された処理液によってワークの内面に所要の処理を施し、次に、上記ワーク内の充填液を吸引してワークの外部へ排出するようにしたものである。
また、請求項４に記載した第２の本発明は、内部空間を有するワークの内部空間内に挿入されるノズルと、上記ワークの内部空間内に挿入される第１の電極と、上記ノズルおよび第１の電極とワークとを相対的に昇降させて上記ノズルおよび第１の電極をワークの内部空間内に挿抜する第１昇降手段と、上記ノズルを介して処理液を上記ワークの内部空間内に給排する処理液給排手段と、上記ワークに接続される第２の電極とを備え、
上記処理液給排手段により上記ノズルを介して処理液を上記ワークの内部空間内に供給したら、ワークの内部空間に供給された処理液に接触させた第１の電極とワークに接触させた第２の電極とに電荷を印加してワークの内面に所要の処理を施し、さらにワークの内面に所要の処理が施されたら上記ノズルを介して処理液を上記ワークの内部空間から外部に排出させるようにしたものである。

上述した構成によれば、内部空間を有するワークの内面のみに例えば電着塗装やめっきを施すことが可能となる。

本発明の一実施例を示す正面図。図１の要部とそれに接続される構成部材の構成図。図１の要部の平面図。図１に示すバッテリーケースの斜視図。電着塗装中におけるバッテリーケース内の状態を示す縦断面図。本発明の作業工程を示す図。本発明の第２実施例を示す構成図。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において１はワークの内面処理装置であり、この内面処理装置１はワークとしてのバッテリーケース２の内面に電着塗装を施すようになっている。
ここで、内面処理装置１の構成を説明する前に、ワークとしてのバッテリーケース２とそれを保持するキャリヤ３について説明する。図４に示すように、内面処理装置１の処理対象物であるワークは携帯電話用のバッテリーケース２である。このバッテリーケース２は、アルミニウム製で内部空間を有する縦長の偏平な箱形をしており、その上面のみが開口部２Ａとなっている。
内面処理装置１は、上記開口部２Ａが上になるようにバッテリーケース２をキャリヤ３に鉛直方向に支持した状態で、バッテリーケース２の内面２Bを底部２Cから開口部２Ａに近い高さまで電着塗装するものである。そのために、本実施例においては、５個のバッテリーケース２を鉛直方向に立てた状態で保持して塗装処理位置Ａに搬入・搬出するためのキャリヤ３を用いている。

キャリヤ３は立方体のブロック状をしており、その上面には、バッテリーケース２を保持するための収納孔３Ａが長手方向に等ピッチで５箇所形成されている。これら各収納孔３Ａ内に上方からバッテリーケース２が挿入されて鉛直方向に保持されるようになっており、各収納孔３Ａに保持されたバッテリーケース２の開口部２Ａ（上端）はキャリヤ３の上面よりも所定寸法だけ上方に突出するようになっている。キャリヤ３の収納孔３Ａに５個のバッテリーケース２が保持されると、隣り合うバッテリーケース２の間隔は一定に維持され、かつ各バッテリーケース２の開口部２Ａ（上端）の高さが一定に維持されるようになっている（図１、図５参照）。
また、キャリヤ３における長手方向の両側の上部には、外方側へ張り出した張り出し部３Ｃ、３Ｃが形成されている（図５参照）。５個のバッテリーケース２を収納孔３Ａに保持したキャリヤ３は、搬送手段４が備える左右一対のガイドレール１７，１７によって上記張り出し部３Ｃ，３Ｃを支持され、その状態のキャリヤ３が搬送手段４により塗装処理位置Ａへ搬入・搬出されるようになっている。
さらに、キャリヤ３の底部には、上記各収納孔３Ａの下方位置に各収納孔３Ａまで貫通する貫通孔３Ｂが穿設されている。これらの貫通孔３Ｂは、塗装処理位置Ａの下方に配置された後述する第２電極棒６を挿通可能な大きさに設定されている。これにより、キャリヤ３が塗装処理位置Ａに搬入されてから第２電極棒６が所定量だけ上昇された際に、該第２電極棒６の上端がキャリヤ３の貫通孔３Ｂ内に挿入されてから収納孔３Ａ内のバッテリーケース２の底部２Cに接触するようになっている。

本実施例は、キャリヤ３に保持された５個のバッテリーケース２内に処理液としての水性塗料７を所定量充填し（図５参照）、その後、各バッテリーケース２内の水性塗料を循環もしくは新鮮なものと置換させながら電着塗装した後に、水性塗料７をバッテリーケース２内から排出することを特徴としている。それにより、バッテリーケース２の内面２Ｂのみを電着塗装できるようになっている。

しかして、図１ないし図２に示すように、内面処理装置１は、バッテリーケース２を５個保持した状態のキャリヤ３を塗装処理位置Ａに搬入・搬出する搬送手段４と、塗装処理位置Ａに配置されて５組の処理ヘッド１１により一度に５個のバッテリーケース２を電着塗装する処理手段１２と、この処理手段１２における上方側の構成部材を昇降させる第１昇降手段１３と、処理手段１２における下方側の構成部材を昇降させる第２昇降手段としてのエアシリンダ１４と、上記処理手段１２へ処理液としての水性塗料７を供給する処理液給排手段１５と、該処理液給排手段１５および両昇降手段１３，１４等の作動を制御する制御手段１６とを備えている。

搬送手段４は、塗装処理位置Ａを通過するように水平に配置された左右一対のガイドレール１７，１７と、両ガイドレール１７，１７の間に配置されて鉛直面で走行される左右一対の無端状チェーン２１，２１とを備えている（図３参照）。
無端状チェーン２１，２１には、その走行方向における所定間隔毎に左右一対の係合爪２２，２２が取り付けられている。無端状チェーン２１，２１は、図示しないスプロケットとそれを回転させるモータに連動して間欠的に走行されるようになっており、上記モータは制御手段１６によって作動を制御されるようになっている。
図示しない搬送方向上流側の供給位置において、５個のバッテリーケース２を保持したキャリヤ３が両ガイドレール１７，１７上に供給されると、キャリヤ３の本体部分３Ｄが両ガイドレール１７，１７間に挿入されて左右方向の位置決めされるとともに、キャリヤ３の両張り出し部３Ｃ，３Ｃが両ガイドレール１７，１７上に支持される。

この状態において、制御手段１６によって無端状チェーン２１，２１用の図示しないモータが回転駆動されることで無端チェーン２１，２１が走行されるので、係合爪２２，２２がキャリヤ３の進行方向の後面に係合し、該キャリヤ３は両ガイドレール１７，１７に案内されながら塗装処理位置Ａに搬入されるようになっている（図１、図３参照）。
塗装処理位置Ａには図示しない検出手段が配置されており、この検出手段によるキャリヤ３の検出信号が制御手段１６へ伝達されると、制御手段１６は上記モータを停止させる。これにより、５個のバッテリーケース２を保持した状態のキャリヤ３が塗装処理位置Ａに搬入されて停止される（図１）。前述したように、キャリヤ３には、開口部３Ａが上端となるように５個のバッテリーケース２が鉛直方向に保持されているので、搬送手段４によりキャリヤ３が塗装処理位置Ａに搬入されると、搬送方向において等ピッチで５個のバッテリーケース２が塗装処理位置Ａに供給されて位置決めされたことになる。

本実施例においては、塗装処理位置Ａにおいて同時に５個のバッテリーケース２を電着塗装するために、処理手段１２は５組の処理ヘッド１１を備えている。
各処理ヘッド１１は、第１支持部材２６に鉛直下方に向けて配置された陽極の第１電極棒２３と、この第１電極棒２３を挟んで第１支持部材２６に鉛直下方に向けて配置された左右一対の吸引ノズル２４と吐出ノズル２５と、上方側の各第１電極棒２３と対向させて第２支持部材２７に鉛直上方に向けて配置された陰極の第２電極棒６から構成されている。
本実施例では、５組の処理ヘッド１１における上方側の構成部材である第１電極棒２３、吸引ノズル２４、および吐出ノズル２５を第１支持部材２６に配置してあり、この第１支持部材２６を第１昇降手段１３によって昇降させるようにしている。他方、５組の処理ヘッド１１における下方側の構成部材である第２電極棒６は第２支持部材２７に取り付けてあり、この第２支持部材２７をエアシリンダ１４によって昇降させるようにしている。

両支持部材２６、２７に配置されている隣り合う処理ヘッド１１が隔てた間隔は、上記キャリヤ３の隣り合う収納孔３Aのピッチと同一寸法に設定されている。そのため、上記キャリヤ３が塗装処理位置Ａに搬入されてから第１昇降手段１３によって第１支持部材２６が上昇端から下降端まで下降されると、各処理ヘッド１１の第１電極棒２３、吸引ノズル２４および吐出ノズル２５がそれらの下方に位置するバッテリーケース２内に一斉に挿入されるようになっている。また、エアシリンダ１４により第２支持部材２７が下降端から上昇端まで上昇されると、下方側の各第２電極棒６の上端がキャリヤ３の貫通孔３Ｂに挿入されてからバッテリーケース２の底部に接触するようになっている。
このように、処理手段１２は５組の処理ヘッド１１を備えており、これらの処理ヘッド１１における上方側の構成部材（第１電極棒２３と両ノズル２４，２５）は、第１昇降手段１３によって一斉に昇降され、下方側の構成部材（第２電極棒６）はエアシリンダ１４によって一斉に昇降されるようになっている。

図１に示すように、第１昇降手段１３は、縦長の支持フレーム３１によって鉛直方向に軸支されたボールねじ３２と、このボールねじ３２に螺合されるとともに上記第１支持部材２６が水平状態で連結されたナット部材３３と、上記ボールねじ３２を正逆に回転させるモータ３４とから構成されている。このモータ３４は、上記制御手段１６によって作動を制御されるようになっており、制御手段１６は、モータ３４を所要量だけ正逆に回転させて第１支持部材２６を上昇端と下降端とに昇降させるようになっている。第１支持部材２６が上昇端にあるときには、各処理ヘッド１１の第１電極棒２３、両ノズル２４，２５がキャリヤ３側のバッテリーケース２と干渉しない上方位置に支持されるようになっている。その状態で、上記搬送手段４によってキャリヤ３が塗装処理位置Ａへ搬入されるようになっている。他方、第１昇降手段１３によって第１支持部材２６が上昇端から下降端へ移動されると、塗装処理位置Ａに搬入されたキャリヤ３の各バッテリーケース２内に上方側から各処理ヘッド１１の第１電極棒２３と両ノズル２４，２５の下端部が挿入されるようになっている（図２、図５の状態）。

次に、第２昇降手段であるエアシリンダ１４は、床面に鉛直上方を向けて配置されており、このエアシリンダ１４のピストンロッド１４ａの上端部に上記第２支持部材２７が水平に連結されている。このエアシリンダ１４の作動は制御手段１６によって制御されるようになっている。制御手段１６は、所要時にエアシリンダ１４を上昇端と下降端とに昇降させるようになっている。制御手段１６がエアシリンダ１４を下降端に位置させると第２支持部材２７および各第２電極棒６も下降端に位置して、各第２電極棒６の上端はキャリヤ３と干渉しないようになっている。そして、このように制御手段１６により第２支持部材２７および各第２電極棒６が下降端に位置している状態で上記搬送手段４によってキャリヤ３が塗装処理位置Ａへ搬入されるようになっている。
他方、キャリヤ３が塗装処理位置Ａに搬入された状態において、制御手段１６がエアシリンダ１４を下降端から上昇端へ移動させると、第２支持部材２７と各第２電極棒６が上昇端まで上昇されるので、各第２電極棒６の上端部がキャリヤ３の貫通孔３Ｂに挿入されてからバッテリーケース２の底部に接触するようになっている。

各処理ヘッド１１における上方側の第１電極棒２３および下方側の第２電極棒６も図示しない電源に接続されている。そして、制御手段１６は、所要時に電源から各処理ヘッド１１の上方側の第１電極棒２３に一斉に陽極の電荷を印加するとともに下方側の第２電極棒６に陰極の電荷を印加するようになっている。

本実施例においては、塗装処理位置Ａの各バッテリーケース２内に所定量の水性塗料７を充填して、その水性塗料７中に上方側の第１電極棒２３を挿入した状態で該第１電極棒２３に陽極の電荷を与えるとともに、バッテリーケース２の底部２Ｃに下方側の第２電極棒６の上端を接触させた状態で該第２電極棒６に陰極の電荷を与えるようにしている。それにより、各バッテリーケース２の内面２Ｂを電着塗装するようにしている。そして、本実施例においては、その電着塗装の過程において、上記バッテリーケース２内に充填されている水性塗料７の充填量を一定に維持し、かつ、各バッテリーケース２内に充填されている水性塗料７を常に循環させるようになっている（図５参照）。
そのために、各処理ヘッド１１は、第１電極棒２３の両隣に左右一対の吸引ノズル２４と吐出ノズル２５を備えており、吸引ノズル２４を介して処理液給排手段１５によりバッテリーケース２内の水性塗料７を吸引して外部へ排出し、それと併行して吐出ノズル２５を介して処理液給排手段１５によってバッテリーケース２内に水性塗料７を吐出して補充するようになっている。

図２に示すように、処理液給排手段１５は、水性塗料７を流通させる送液チューブ３６と、この送液チューブ３６の途中を扱いて水性塗料７を吸引し、かつ吐出する従来公知のロータリーポンプ３７と、ロータリーポンプ３７よりも上流側の送液チューブ３６と水性塗料７を貯溜した液タンク３８とを接続する給液チューブ４１と、ロータリーポンプ３７よりも下流側の送液チューブ３６と排液タンク４２とを接続する排液チューブ４３と、各チューブ３６、４１，４３の所要位置に配置された合計４個の電磁開閉弁Ｖ１〜Ｖ４とを備えている。、
送液チューブ３６における吸引側の端部は５つに分岐させてあり、それら分岐させた端部３６Ａは各処理ヘッド１１の吸引ノズル２４の上端に接続されており、他方、送液チューブ３６における吐出側の端部も５つに分岐させて、それら５つに分岐させた端部３６Ｂは処理ヘッド１１の吐出ノズル２５の上端に接続されている。

電磁開閉弁Ｖ１は給液チューブ４１よりも上流側の送液チューブ３６の途中に配置されており、電磁開閉弁Ｖ３は給液チューブ４１に配置されている。また、電磁開閉弁Ｖ２は、排液チューブ４３よりも下流側の送液チューブ３６の途中に配置されており、電磁開閉弁Ｖ４は排液チューブ４３に配置されている。これら各電磁開閉弁Ｖ１〜Ｖ４およびロータリーポンプ３７の作動は制御手段１６によって制御されるようになっている。
そして、ロータリーポンプ３７の上流側と下流側に配置された両電磁開閉弁Ｖ１、Ｖ２が開放され、かつ、他の電磁開閉弁Ｖ３、Ｖ４が閉鎖された状態において、制御手段１６によりロータリポンプ３７が矢印方向に回転されると、送液チューブ３６内の水性塗料７が吐出ノズル２５から吐出されると同時に、吸引ノズル２４によりバッテリーケース２内の水性塗料７を吸引できるようになっている。
本実施例においては、電磁開閉弁Ｖ１、Ｖ４が、チューブポンプ３７と吸引ノズル２４又は液タンク３８との連通状態を切り換えるための切り換え手段となっている。

以上のように構成された内面処理装置１の作動を説明する。
最初に、バッテリーケース２への処理に先立ち、処理液給排手段１５の送液チューブ３６や吸引ノズル２４や吐出ノズル２５など液通路内部のエア抜き作業を行う。具体的には、電磁開閉弁Ｖ１、Ｖ３を開放するとともに、電磁開閉弁Ｖ２、Ｖ４を閉鎖した状態で図示しない加圧手段で液タンク３８を加圧することによって液タンク３８内に貯溜されている水性塗料７を給液チューブ４１と送液チューブ３６を介して吸引ノズル２４から水性塗料７を吐出するとともに、給液チューブ４１から送液チューブ３６の電磁開閉弁Ｖ２、Ｖ４まで水性塗料７を送液する。
そして、吸引ノズル２４から吐出される水性塗料７にエアの混入がなくなったら、電磁開閉弁Ｖ１を閉鎖するとともに電磁開閉弁Ｖ２を開放する。なお、電磁開閉弁Ｖ３は開放、電磁開閉弁Ｖ４は閉鎖した状態を維持したままである。次に、図示しない加圧手段により液タンク３８内の水性塗料７を送液するとともにロータリーポンプ３７を回転させることにより吐出ノズル２５から水性塗料７を吐出し、水性塗料７にエアの混入がなくなったらエア抜き作業を終了させる。
なお、吸引ノズル２４や吐出ノズル２５の内径は０．６〜１．２ｍｍほどとしてロータリーポンプ３７などによって加圧されない場合は吸引ノズル２４や吐出ノズル２５から水性塗料７が液だれしないような細い径としている。
続いて、バッテリーケース２内への処理作業を説明する。
先ず、第１昇降手段１３によって各処理ヘッド１１の上方側の構成部材（第１電極棒２３、両ノズル２４，２５）が上昇端にあり、かつ、エアシリンダ１４によって各処理ヘッド１１の下方側の構成部材（第２電極棒６）が下降端に位置した状態において、５個のバッテリーケース２を保持したキャリヤ３が搬送手段４によって塗装処理位置Ａに搬入されて停止される（図１、図６のＳ１参照）。
次に、制御手段１６は、モータ３４を正転させてナット部材３３を下降端まで下降させるので、各処理ヘッド１１の第１電極棒２３、両ノズル２４，２５がそれらの下方側のバッテリーケース２内に挿入される（図１、図６のＳ２）。

次に、制御手段１６は、電磁開閉弁Ｖ１、Ｖ４を閉鎖させた状態において、電磁開閉弁Ｖ３，Ｖ２を開放させるとともに、ロータリポンプ３７を作動させる。これにより、液タンク３８に貯溜された水性塗料７が給液チューブ４１、送液チューブ３６および５個の吐出ノズル２５を介して各バッテリーケース２内に充填が開始される。その後、制御手段１６は、ロータリーポンプ３７の作動開始後に、所定量の水性塗料７が各バッテリーケース２内に充填されると、電磁開閉弁Ｖ３を閉鎖すると同時に電磁開閉弁Ｖ１を開放させる。この時点において、キャリヤ３に保持された５個のバッテリーケース２内に所定量の水性塗料７が充填されたことになり、各バッテリーケース２内の水性塗料７の液面高さは上端である開口部２Ａに近接した同一高さとなっている（図５、図６のＳ３）
そして、この状態では送液チューブ３６と各処理ヘッド１１の両ノズル２４，２５および各バッテリーケース２の内部とにより送液用の閉ループが構成されることになり、その後も継続してロータリポンプ３７が作動される。そのため、送液チューブ３６内の水性塗料７は吐出ノズル２５から各バッテリーケース２内に吐出され、それと併行してバッテリーケース２内の水性塗料７が吸引ノズル２４によって吐出ノズル２５から吐出された水性塗料７と同じ量を吸引する（図５）。これにより、バッテリーケース２内に充填されている水性塗料７の充填量は一定の状態で、つまり、バッテリーケース２内の水性塗料７の液面高さは一定な状態において、バッテリーケース２内の水性塗料７は順次循環されるようになっている。

次に、制御手段１６は、各バッテリーケース２内に所定量の充填液が充填された直後にエアシリンダ１４を上昇端まで上昇させる。これにより、各処理ヘッド１１の第２電極棒６が上昇端まで上昇されることで、各第２電極棒６の上端がその上方位置にある各貫通孔３Ｂを貫通して各バッテリーケース２の底部に接触する（図１、図２、図５、図６のＳ４）。
さらに、制御手段１６は上記エアシリンダ１４を上昇端に上昇させた時点で図示しない電源により各処理ヘッド１１の上方の第１電極棒２３にプラスの電荷を付加するとともに、下方側の第２電極棒６にマイナスの電荷を付加する。
これにより、各バッテリーケース２内の水性塗料７によって各バッテリーケース２の内面２Ｂに電着塗装が開始される。この電着塗装中においては、継続してロータリーポンプ３７が回転されているので、各バッテリーケース２内では水性塗料７が常時循環されることになる。これにより、電着塗装中において、各バッテリーケース２内で水性塗料７が長時間滞留することが原因となる気泡の発生を抑制することができる。そのため、本実施例においては、各バッテリーケース２の内面を均一な膜厚で満遍なく電着塗装することができるようになっている。

次に、電着塗装を開始してから所定時間が経過したら、制御手段１６は、電源から両電極棒６，２３への電荷の付加を停止させた後に、エアシリンダ１４を下降端まで下降させる。これにより、塗装手段１１の下部側の第２電極棒６がバッテリーケース２の底部２Ｃから離隔して元の下降端に復帰する。
その直後に、制御手段１６は、電磁開閉弁Ｖ２を閉鎖させるとともに電磁開閉弁Ｖ４を開放させる。この状態でロータリーポンプ３７を回転させることにより、各処理ヘッド１１の吐出ノズル２５から各バッテリーケース２内への水性液の吐出は停止される一方、各処理ヘッド１１の吸引ノズル２４によって各バッテリーケース２内に貯溜している水性塗料７を吸引して送液チューブ３６と排液チューブ４３を介して排液タンク４２へ送液される（図２、図６のＳ６参照）。なお、各バッテリーケース２の吸引作業は吸引ノズル２４内に空気が混ざるのを防ぐため、吸引ノズル２４の下端が水性塗料７から出ない位置まで止めておくのが好ましい。
この後、制御手段１６は、ロータリーポンプ３７の作動を停止させるとともに、第１昇降手段１３を介して処理ヘッド１１の上部側の構成部材（第１電極棒２３、両ノズル２４，２５）を上昇端まで上昇させる。これにより、各バッテリーケース２内から第１電極棒２３、両ノズル２４，２５が上昇端まで抜き取られる。
この後、制御手段１６は搬送手段４を作動させて、塗装処理位置Ａで電着塗装が完了したバッテリーケース２を保持したキャリヤ３を図示しない下流側の排出位置へ搬出する一方、新たな塗装対象となるバッテリーケース２を保持したキャリヤ３を塗装処理位置Ａへ搬入させる（図６のＳ７）。
その後、上述したようにして、塗装処理位置Ａへ搬入された新たなキャリヤ３に保持された５個のバッテリーケース２に対して上述したようにして内面処理装置１によって電着塗装が施される。

次に、図７は本発明の第２実施例を示したものである。上記第１実施例の内面処理装置１においては、送液チューブ３６と両ノズル２４，２５およびバッテリーケース２内で閉ループを構成し、その閉ループ内で水性塗料７を循環させる構成となっていたが、この第２実施例の内面処理装置１０１では、左右一対のノズル１２４，１２５を交互に吐出ノズル又は吸引ノズルとして機能を切り換えることで、バッテリーケース２に充填された水性塗料７を順次置換させるようにしたものである。
より詳細には、塗装ヘッド１１１は、上部側の第１電極棒１２３を挟んで一対の第１ノズル１２４，第２ノズル１２５を備えており、一方の第１ノズル１２４の上端は第１吐出チューブ１５１を介して水性塗料７が貯留された第１液タンク１５２に接続されている。この第１吐出チューブ１５１における第１液タンク１５２の隣接位置に第１吐出ポンプＰ１０１が設けられており、その隣接位置に第１電磁開閉弁Ｖ１０１が設けられている。
また、第１ノズル１２４の側部の接続孔には第１吸引チューブ１５３を介して第１排液タンク１５４が接続されている。第１吸引チューブ１５３における第１排液タンク１５４の隣接位置には第１吸引ポンプＰ１０２が設けられており、その隣接位置に第２電磁開閉弁Ｖ１０２が設けられている。
他方の第２ノズル１２５の上端は第２吐出チューブ１５５を介して水性塗料７が貯留された第２液タンク１５６に接続されており、第２吐出チューブ１５５には第２吐出ポンプＰ１０３と第３電磁開閉弁Ｖ１０３が設けられている。
また、第２ノズル１２５の側部の接続孔には第２吸引チューブ１５７を介して第２排液タンク１５８が接続されており、第２吸引チューブ１５７における第２排液タンク１５８の隣接位置には第２吸引ポンプＰ１０４が設けられており、その隣接位置に第４電磁開閉弁Ｖ１０４が設けられている。
上記各ポンプＰ１０１〜Ｐ１０４と各電磁開閉弁Ｖ１０１〜Ｖ１０４の作動は、制御手段１１６によって制御されるようになっており、制御手段１１６は、両ノズル１２４，１２５の一方から水性塗料７を吐出させると同時に、他方のノズルで水性塗料７を吸引するように各ポンプＰ１０１〜Ｐ１０４と各電磁開閉弁Ｖ１０１〜Ｖ１０４の作動を制御する。
以上のように構成された第２実施例の内面処理装置１０１の作動を説明する。
塗装処理位置へバッテリーケース２を収容したキャリヤ３が供給されてくると、全ての電磁開閉弁Ｖ１０１〜Ｖ１０４を閉鎖および全てのポンプＰ１０１〜Ｐ１０４を停止している状態から第１電磁開閉弁Ｖ１０１を開放するとともに第１吐出ポンプＰ１０１を作動させることにより、第１液タンク１５２内に貯留されている水性塗料７を第１ノズル１２４へ送液してバッテリーケース２内へ吐出する。バッテリーケース２内に所定量の水性塗料７が充填されると、第１電磁開閉弁Ｖ１０１を閉鎖するとともに第１吐出ポンプＰ１０１を停止させる。
次に再度第１電磁開閉弁Ｖ１０１を開放するとともに第１吐出ポンプＰ１０１を作動させると同時に、第４電磁開閉弁Ｖ１０４を開放するとともに第２吸引ポンプＰ１０４を作動させる。これにより、第１液タンク１５２内に貯留されている水性塗料７を第１ノズル１２４からバッテリーケース２内へ吐出するとともに、第２ノズル１２５により第１ノズル１２４から吐出される量と同量だけバッテリーケース２内の水性塗料７を吸引して第２吸引チューブ１５７を介して第２排液タンク１５８へ送液する。これにより、バッテリーケース２内の水性塗料７の充填料を一定に維持しながら順次新たに供給される水性塗料７と置換することになる。
あらかじめ設定された時間が経過すると、第１電磁開閉弁Ｖ１０１を閉鎖するとともに第１吐出ポンプＰ１０１を停止させる。そして、第４電磁開閉弁Ｖ１０４の開放と第２吸引ポンプＰ１０４の吸引を継続させてバッテリーケース２内の水性塗料７を両ノズル１２４，１２５の下端が液からでない高さまで排出すると第４電磁開閉弁Ｖ１０４を閉鎖するとともに第２吸引ポンプＰ１０４を停止させる。
続いて、新たなバッテリーケース２が供給されると、先の処理とは逆に第２ノズル１２５から水性塗料７を吐出して第１ノズル１２４から吸引するようにする。すなわち、第３電磁開閉弁Ｖ１０３を開放するとともに第２吐出ポンプＰ１０３を作動させることにより、第２液タンク１５６内に貯留されている水性塗料７を第２ノズル１２５へ送液してバッテリーケース２内へ吐出し、バッテリーケース２内に所定量の水性塗料７が充填されると、第３電磁開閉弁Ｖ１０３を閉鎖するとともに第２吐出ポンプＰ１０３を停止させる。
次に、再度第３電磁開閉弁Ｖ１０３を開放するとともに第２吐出ポンプＰ１０３を作動させると同時に、第２電磁開閉弁Ｖ１０２を開放するとともに第１吸引ポンプＰ１０２を作動させる。これにより、第２液タンク１５６内に貯留されている水性塗料７を第２ノズル１２５からバッテリーケース２内へ吐出するとともに、第１ノズル１２４により第２ノズル１２５から吐出される量と同量だけバッテリーケース２内の水性塗料７を吸引して第１吸引チューブ１５３を介して第１排液タンク１５４へ送液して回収する。
そして、バッテリーケース２内の排液作業においては、第３電磁開閉弁Ｖ１０３を閉鎖するとともに第２吐出ポンプＰ１０３を停止させ、さらに、第２電磁開閉弁Ｖ１０２の開放と第１吸引ポンプＰ１０２の吸引を継続させてバッテリーケース２内の水性塗料７を両ノズル１２４，１２５の下端が液からでない高さまで排出すると第２電磁開閉弁Ｖ１０２を閉鎖するとともに第１吸引ポンプＰ１０２を停止させる。
このような第２実施例であっても、上述した第１の実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、上述した実施例においては、処理手段１２に５組の処理ヘッド１１を設けているが、これは例示であって、処理ヘッド１１の設置数は必要に応じて適宜変更しても良いことは勿論である。
また、上記実施例においては、塗装対象となるワークとしてバッテリーケース２を想定しているが、内部空間を有して処理液としての水性塗料７を貯溜できるような容器状のワークであれば、上記内面処理装置１によってそのようなワークの内面に電着塗装を施すことが可能である。
さらに、上述した実施例においては、バッテリーケース２の内面２Ｂに電着塗装を施す場合について説明したが、バッテリーケース２の内面２Ｂにめっきを施す場合においても上記内面処理装置１を用いることができる。この場合には、水性塗料７の代わりに電気めっき用のめっき液を処理液として用いることになるが、処理ヘッド１１の構成は上述した実施例のものを用いることができる。
また、上述した実施例の処理ヘッド１１（１１１）においては、左右一対の吸引ノズル２４と吐出ノズル２５（第１ノズル１２４と第２ノズル１２５）を別個に離隔させて配置しているが、これら両ノズルを隣り合わせて一体化したノズルを採用してもよい。

１‥内面処理装置２‥バッテリーケース（ワーク）
６‥第２電極棒（電極）１１‥処理ヘッド
１３‥第１昇降手段１４‥第２昇降手段
１５‥処理液給排手段２３‥第１電極棒（電極）
２４‥吸引ノズル２５‥吐出ノズル
３６‥送液チューブ（処理液給排手段）
３７‥ロータリーポンプ（処理液給排手段）
Ｖ１〜Ｖ４‥電磁開閉弁（処理液給排手段）
Ａ‥塗装処理位置

Claims

内部空間を有するワークの内面を処理液によって所要の処理を施すようにしたワークの内面処理方法であって、
ワーク内に所要量の処理液を充填し、次に、上記ワークに一方の電極を介して正または負の電荷を印加するとともに上記処理液に他方の電極を介して上記一方の電極のものとは極性の異なる電荷を印加して、ワーク内に充填された処理液によってワークの内面に所要の処理を施し、次に、上記ワーク内の充填液を吸引してワークの外部へ排出することを特徴とするワークの内面処理方法。
上記両方の電極によってワークと処理液に電荷を印加する際には、ワーク内に処理液を吐出するとともにワーク内の処理液を吸引して外部へ排出することにより、ワーク内の処理液量を一定に維持した状態でワーク内に所要の処理を施すことを特徴とする請求項１に記載のワークの内面処理方法。
上記処理液は水性塗料であって、上記所要の処理は電着塗装であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワークの内面処理方法。
内部空間を有するワークの内部空間内に挿入されるノズルと、上記ワークの内部空間内に挿入される第１の電極と、上記ノズルおよび第１の電極とワークとを相対的に昇降させて上記ノズルおよび第１の電極をワークの内部空間内に挿抜する第１昇降手段と、上記ノズルを介して処理液を上記ワークの内部空間内に給排する処理液給排手段と、上記ワークに接続される第２の電極とを備え、
上記処理液給排手段により上記ノズルを介して処理液を上記ワークの内部空間内に供給したら、ワークの内部空間に供給された処理液に接触させた第１の電極とワークに接触させた第２の電極とに電荷を印加してワークの内面に所要の処理を施し、さらにワークの内面に所要の処理が施されたら上記ノズルを介して処理液を上記ワークの内部空間から外部に排出させることを特徴とするワークの内面処理装置。
上記ノズルは処理液を上記ワークの内部空間内に供給する吐出ノズルと、上記内部空間内の処理液を排出する吸引ノズルとからなり、上記吐出ノズルからワークの内部空間に処理液を供給するとともに、上記吸引ノズルにより該内部空間内の処理液を排出しながら、上記ワークの内面に所要の処理を施すことを特徴とする請求項４に記載のワークの内面処理装置。
上記第２の電極を昇降させる第２昇降手段を備え、該第２昇降手段は、第２の電極を昇降させて該第２の電極を上記ワークに接離させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のワークの内面処理装置。