JP2018168401A - 電着塗装設備 - Google Patents

Abstract

【課題】電着塗装において被塗物の各部に形成される塗膜の平滑性を均一化する。【解決手段】電着槽１における槽内の塗料液Ｌ中に被塗物Ｗを浸漬させるとともに、複数のノズル５Ａにより電着槽１の槽内に塗料液Ｌを噴出する電着塗装設備であって、複数のノズル５Ａは、槽内の塗料液Ｌ中に浸漬させた被塗物Ｗの各部に対して塗料液Ｌを吹き付ける状態に分散させて配置し、被塗物Ｗの横向き外面部分ｗｓに形成される塗膜の平滑性と上向き外面部分ｗｒに形成される塗膜の平滑性とが同等になる共通の相対速度が存在することに対し、その共通の相対速度の３０％減〜３０％増の範囲を目標範囲として、横向き外面部分ｗｓにおける相対速度、及び、上向き外面部分ｗｒにおける相対速度がともに目標範囲内になる状態に、ノズル５Ａ夫々の配置又はノズル５Ａ夫々の塗料液噴出圧力を設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、電着槽における槽内の塗料液中に被塗物を浸漬させるとともに、複数のノズルにより前記電着槽の槽内に前記塗料液を噴出する電着塗装設備に関する。

従来、この種の電着塗装設備では、複数のノズルにより電着槽の槽内に塗料液を噴出させるなどにより、電着槽の槽内における塗料液の全体を一様な流速で一方向に流動させるようにし、また、その塗料液流動により、槽内の塗料液に浸漬させた被塗物と塗料液との相対速度として１０〜２５ｃｍ／秒の相対速度を確保するようにし、これにより、塗料液中における顔料や凝集塗料粒子並びに塗料液中における金属粉などのゴミが、被塗物の水平部へ降り積もった状態で被塗物に定着するのを防止することが提案されている。（下記の特許文献１を参照）

特開平１１−１０６９９６号公報

ところで、一般的な電着塗装用の塗料液は、平均粒径が０．１〜１０μｍ程度の大粒径の顔料粒子（厳密には樹脂で覆われた顔料粒子）と、塗料の主成分となる平均粒径が２０〜１００ｎｍ程度の微細な主成分樹脂粒子とを含むが、顔料粒子は主成分樹脂粒子より比重が大きくて沈降し易い。

このため、被塗物Ｗの横向き外面部分ｗｓ（即ち、縦姿勢の外面部分）では、顔料粒子ａが横向き外面部分ｗｓに沿って下方に沈降してしまうことで、電気的な引力により主成分樹脂粒子ｂとともに横向き外面部分ｗｓに定着する顔料粒子ａが少なく、これが原因で、図５（ａ）において模式的に示すように、主成分樹脂粒子ｂの集合内に顔料粒子ａがほぼ完全に埋まった状態で存在する形態の塗膜Ｔが、横向き外面部分ｗｓに形成される。

これに対して、被塗物Ｗの上向き外面部分ｗｒ（即ち、特許文献１で言う被塗物の水平部）では、顔料粒子ａが沈降して上向き外面部分ｗｒに堆積することで、主成分樹脂粒子ｂとともに上向き外面部分ｗｒに定着する顔料粒子ａが過多傾向になり、これが原因で、図５（ｂ）において模式的に示すように、主成分樹脂粒子ｂの集合内に完全には埋まり切らない顔料粒子ａが多く存在する形態の塗膜Ｔが、上向き外面部分ｗｒに形成される。

そして、このことが原因で、電着塗装では、被塗物Ｗの上向き外面部分ｗｒに形成される塗膜Ｔが、横向き外面部分ｗｓに形成される塗膜Ｔに比べ粗い塗膜になって、上向き外面部分ｗｒにおける塗膜Ｔの平滑性が横向き外面部分ｗｓにおける塗膜Ｔの平滑性に比べ低くなる問題があるが、この平滑性の問題は、上記特許文献１に示された提案技術でも未だ十分には解消できていないのが実情である。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、電着塗装において被塗物の各部に形成される塗膜の平滑性を効果的に均一化して塗装品質を高め、また併せて、ランニングコストの低減も可能にする点にある。

本発明の第１特徴構成は電着塗装設備に係り、その特徴は、
電着槽における槽内の塗料液中に被塗物を浸漬させるとともに、複数のノズルにより前記電着槽の槽内に前記塗料液を噴出する電着塗装設備であって、
複数の前記ノズルは、前記槽内の塗料液中に浸漬させた前記被塗物の各部に対して前記塗料液を吹き付ける状態に分散させて配置し、
前記被塗物の横向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その横向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関、
及び、前記被塗物の上向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関において、
前記横向き外面部分で得られる前記平滑性と前記上向き外面部分で得られる前記平滑性とが同等になる共通の前記相対速度が存在することに対し、
その共通の相対速度の３０％減〜３０％増の範囲を目標範囲として、前記横向き外面部分における前記相対速度、及び、前記上向き外面部分における前記相対速度がともに前記目標範囲内になる状態に、前記ノズル夫々の配置又は前記ノズル夫々の塗料液噴出圧力を設定してある点にある。

つまり、この第１特徴構成では、前記した特許文献１に示される提案技術のように、電着槽の槽内における塗料液の全体を一様な流速で一方向に流動させるだけでは、被塗物表面に沿う方向での被塗物に対する塗料液の相対速度（以下、単に相対速度Ｖと言う）を被塗物の各部について個別に最適化するのは難しいことから、複数のノズルは、槽内の塗料液中に浸漬させた被塗物の各部に対して塗料液を吹き付ける状態に分散させて配置し、これにより、各ノズルの配置や各ノズルの塗料液噴出圧力を調整することで、上記相対速度Ｖを被塗物の各部について個別に最適化できるようにする。

一方、上記相対速度Ｖと被塗物の各部に形成される塗膜の平滑性との相関について研究した結果、一般的な電着用塗料液を用いた場合、被塗物の横向き外面部分については、図３における◆印のグラフで示されるように、相対速度Ｖが変化しても塗膜の平滑性がそれほど変化しないのに対し、被塗物の上向き外面部分については、同図３における■印のグラフで示されるように、相対速度Ｖが大きくなると塗膜の平滑性が大きく向上する。
（注：図３の縦軸では塗膜の粗さで塗膜の平滑性を表現しているため、縦軸の下側ほど、塗膜粗さが小さくなって塗膜の平滑性が高くなることを示している。）

この傾向は、横向き外面部分では、横向き外面部分に沿って下方へ沈降してしまう顔料粒子が元々多くて、相対速度Ｖが変化したとしても、主成分樹脂粒子とともに横向き外面部分に定着する顔料粒子の量はそれほど変化しないのに対し、上向き外面部分では、相対速度Ｖが大きくなると、顔料粒子の上向き外面部分への沈降堆積が阻害されて、主成分樹脂粒子とともに上向き外面部分に定着する顔料粒子の量が大きく減少するためと考えられる。

また、このような傾向があることで、横向き外面部分についての上記相関を示す◆印のグラフと、上向き外面部分についての上記相関を示す■印のグラフとは交点を有し、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性とが同等になる共通の相対速度Ｖｘが存在する。

そして、これらのグラフから分かるように、横向き外面部分における相対速度Ｖ及び上向き外面部分における相対速度Ｖがいずれも、上記共通の相対速度Ｖｘ（この例では、≒４５ｃｍ／秒）の３０％減〜３０％増の範囲内にある状況（０．７Ｖｘ≦Ｖ≦１．３Ｖｘ）では、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との差の最大値（即ち、塗膜粗さの差の最大値）は、０．０５μｍ（＝０．２６μｍ−０．２１μｍ）程度になる。

これに対し、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖがともに、前記特許文献１で示された２５ｃｍ／秒であるとすると、同図３において、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との差は、０．０８μｍ（＝０．２９μｍ−０．２１μｍ）程度になる。

即ち、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖがともに、上記共通の相対速度Ｖｘの３０％減〜３０％増の範囲内にある場合では、それら相対速度Ｖがともに２５ｃｍ／秒である場合に比べ、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との均一性が、少なくとも３７％（＝１００×［０．０８μｍ−０．０５μｍ］／０．０８μｍ）以上ほどは向上する。

したがって、上記第１特徴構成によれば、塗料液種などの条件によって多少の差はあるにしても、従前に比べ、電着塗装で被塗物の各部に形成される塗膜の平滑性を効果的に均一化することができ、これにより、塗装品質を効果的に高めることができる。

また、上記第１特徴構成によれば、このように効果的に塗膜の平滑性を均一化できることで、電着槽における塗料液を槽内の全体にわたらせる形態で流動させることを不要ないし軽微することができて、塗料液の給送に要するポンプ動力を削減することができ、この点で、ランニングコストの低減も可能になる。

そしてまた、被塗物が、外部に対して制限された状態で連通する内部空間を有する構造である場合、被塗物の外面側は内面側に比べ槽内電極よる電流効果が及び易いなどのことで塗膜の厚さが大きくなる傾向があるが、上記第１特徴構成によれば、被塗物に対する上記相対速度の影響が内面側に比べ外面側の方が大きいことで、被塗物の外面側における塗膜厚さの過大化傾向も抑制して、被塗物の外面側と内面側との塗膜厚さの均一性（所謂つきまわり性）も高めることでき、また、そのことで、被塗物外面側での塗膜厚さの過大化による塗料の浪費を抑制して、塗料コストも安価にすることができる。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記共通の相対速度の２０％減〜２０％増の範囲を前記目標範囲にしてある点にある。

つまり、図３のグラフでは、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖがいずれも、前記共通の相対速度Ｖｘの２０％減〜２０％増の範囲内にある状況（＝０．８Ｖｘ≦Ｖ≦１．２Ｖｘ）では、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との差の最大値は、０．０３μｍ（＝０．２４μｍ−０．２１μｍ）程度になる。

即ち、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖがともに、前記特許文献１で示された２５ｃｍ／秒である場合、前述の如く、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との差は０．０８μｍ（＝０．２９μｍ−０．２１μｍ）程度になるから、これに比べ、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖがともに、共通の相対速度Ｖｘの２０％減〜２０％増の範囲内にある場合、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との均一性は、少なくとも６２％（＝１００×［０．０８μｍ−０．０３μｍ］／０，０８μｍ）以上ほども向上する。

したがって、上記第２特徴構成によれば、第１特徴構成と同様、塗料液種などの条件によって多少の差はあるにしても、電着塗装で被塗物に形成される塗膜の平滑性を一層効果的に均一化することができる。

本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
塗料液を平行状態で同じ向きに噴出する隣り合う前記ノズルどうしの間の間隔を、それら隣り合うノズル夫々の被塗物表面上におけるノズル対向点どうしの間のいずれの箇所においても、前記目標範囲内の前記相対速度が得られる間隔に設定してある点にある。

つまり、塗料液を平行状態で同じ向きに噴出するノズルを隣り合わせに配置することで、被塗物の表面上における塗料液の吹付面積を大きく確保するのに、それら隣り合うノズルどうしの間の間隔が過大であると、それらノズルの被塗物表面上におけるノズル対向点夫々の近傍では、前記目標範囲内の相対速度Ｖが得られるとしても、被塗物表面上におけるノズル対向点どうしの間の中央部では、塗料液の吹付け作用が十分に及ばず、前記目標範囲内の相対速度Ｖが得られなくなる。

これに対し、それら隣り合うノズルどうしの間の間隔をある程度まで小さくすると、それらノズルの夫々から噴出した塗料液流の各々による誘因作用の相乗効果で、それら噴出した塗料液流どうしの間に塗料液の強い誘引流を生じさせることができ、この強い誘因流により、それらノズル夫々の被塗物表面上におけるノズル対向点どうしの間の中央部にも塗料液の吹付け作用が十分に及ぶようにすることができる。

したがって、上記第３特徴構成によれば、被塗物表面上のノズル対向点どうしの間での塗膜平滑性のムラも解消することができ、この点で、電着塗装において被塗物の各部に形成される塗膜の平滑性の均一化を一層効果的に達成することができる。

本発明の第４特徴構成は、第１特徴構成と同様、電着塗装設備に係り、その特徴は、
電着槽における槽内の塗料液中に被塗物を浸漬させるとともに、複数のノズルにより前記電着槽の槽内に前記塗料液を噴出する電着塗装設備であって、
複数の前記ノズルは、前記槽内の塗料液中に浸漬させた前記被塗物の各部に対して前記塗料液を吹き付ける状態に分散させて配置し、
前記被塗物の横向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その横向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関、
及び、前記被塗物の上向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関において、
前記横向き外面部分で得られる前記平滑性と前記上向き外面部分で得られる前記平滑性とが同等になる共通の前記相対速度が存在することに対し、
前記上向き外面部分における前記相対速度が、前記共通の相対速度以下で、かつ、前記横向き外面部分における前記相対速度より大きくなる状態に、前記ノズル夫々の配置又は前記ノズル夫々の塗料液噴出圧力を設定してある点にある。

つまり、この第４特徴構成においても、第１特徴構成と同様、前記した特許文献１に示される提案技術のように、電着槽の槽内における塗料液の全体を一様な流速で一方向に流動させるだけでは、前記相対速度Ｖ（被塗物表面に沿う方向での被塗物に対する塗料液の相対速度）を被塗物の各部について個別に最適化するのは難しいことから、複数のノズルは、槽内の塗料液中に浸漬させた被塗物の各部に対して塗料液を吹き付ける状態に分散させて配置し、これにより、各ノズルの配置や各ノズルの塗料液噴出圧力を調整することで、上記相対速度Ｖを被塗物の各部について個別に最適化できるようにする。

一方、前記した図３における◆印のグラフ及び■印のグラフから分かるように、被塗物の横向き外面部分については、相対速度Ｖが変化しても塗膜の平滑性がそれほど変化しないのに対し、前記共通の相対速度Ｖｘ以下の速度範囲では、被塗物の上向き外面部分における相対速度Ｖが大きくなるほど、その上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性は高くなる。

即ち、共通の相対速度Ｖｘ以下の速度範囲では、上向き外面部分における相対速度Ｖが大きくなるほど、上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性は、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性に近付く。

したがって、上記第４特徴構成よれば、電着槽の槽内における塗料液の全体を一様な流速で一方向に流動させるだけの特許文献１の提案技術に比べ、電着塗装で被塗物の各部に形成される塗膜の平滑性を一層確実に均一化することができ、これにより、塗装品質の向上を一層確実に達成することができる。
また、上記第４特徴構成によれば、このように確実に塗膜の平滑性を均一化することができて、電着槽における塗料液を槽内の全体にわたらせる形態で流動させることを不要ないし軽微し得ることで、そしてまた、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖを前記共通の相対速度Ｖｘ以下で済ませられることで、塗料液の給送に要するポンプ動力を一層削減することができ、この点で、ランニングコストの一層の低減も可能になる。

本発明の第５特徴構成は、第４特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記横向き外面部分における前記相対速度が、前記共通の相対速度の４０％減以上で前記共通の相対速度より小さい範囲内のある点にある。

つまり、図３のグラフでは、被塗物の横向き外面部分における相対速度Ｖが、前記共通の相対速度Ｖｘの４０％減である状況（Ｖ＝０．６Ｖｘ）では、横向き外面部分に形成される塗膜の平滑性と上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との差は、概ね０．０７μｍ（＝０．２８μｍ−０．２１μｍ）となる。

これに対し、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖがともに、前記特許文献１で示された２５ｃｍ／秒であるとすると、同図３において、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との差は、０．０８μｍ（＝０．２９μｍ−０．２１μｍ）程度になる。

即ち、前記第４特徴構成の実施において上記第５特徴構成を採用すれば、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性との均一性を、少なくとも１２％（＝［０．０８μｍ−０．０７μｍ］／０，０８μｍ）以上ほどは、確実に高めることができる。

電着槽の概略構造を示す側面図 電着槽の概略構造を示す平面図 塗料液相対速度と塗膜平滑性との相関を示す図表 塗料液相対速度と塗膜厚さとの相関を示す図表 従来における塗膜構造を示す模式図

〔第１実施形態〕
図１及び図２は、組立前の自動車ボディＷを塗装対象の被塗物とする電着槽を示し、この電着槽１は舟形形状にし、槽内には塗料液Ｌを貯留してある。

電着槽１の両側壁部１ａには夫々、槽内の塗料液Ｌに浸漬させる状態で槽側の電極（図示は省略）を配置してあり、これに対し、被塗物である自動車ボディＷは、対極側の電極（図示は省略）に対して電気的に接続した状態で槽内の塗装液Ｌに浸漬させる。

つまり、この電着槽１では、組立前の自動車ボディＷに対する電着塗装として、自動車ボディＷを槽内の塗料液Ｌに浸漬させることで、塗料液Ｌ中の塗料成分を電気的泳動により自動車ボディＷの外面及び内面に定着させ、これにより、自動車ボディＷの内外面に塗膜を形成する。

自動車ボディＷは、搬送装置２による吊下げ形態での搬送に伴い、その搬送装置２により、電着槽１における一端部の入槽部１Ａにおいて槽内の塗料液Ｌ中に浸漬させ、この入槽に続き、塗料液Ｌ中への浸漬状態を保った状態で、電着槽１における他端部の出槽部１Ｂに向けて槽内進行させる。

そして、出槽部１Ｂに至った自動車ボディＷは、搬送装置２による搬送に伴い、槽内の塗料液Ｌから引き上げ、この出槽に続いて後続工程部に送る。

電着槽１の槽外には液処理装置３を装備してあり、この液処理装置３は、電着槽１から出槽部１Ｂ側の付属槽４へ浮上性のゴミなどとともにオーバーフローした塗料液Ｌ、及び、電着槽１における出槽部１Ｂ側の底部から沈降性のゴミなどともに抜き出した塗料液Ｌに対して除塵処理及び温度調整処理を施す。

電着槽１の槽内には、塗料液Ｌを槽内に噴出する多数の塗料液ノズル５Ａ，５Ｂを装備してあり、これら塗料液ノズル５Ａ，５Ｂには、液処理装置３により処理された塗料液Ｌが塗料液ポンプＰにより給送される。

即ち、槽内の塗料液Ｌは、液処理装置３において除塵処理及び温度調整処理を施しながら循環使用し、自動車ボディＷとともに電着槽１から持ち出されるなどして塗料液Ｌが減量する分だけ、新鮮な塗料液Ｌを補給路から電着槽１に供給する。

多数の塗料液ノズル５Ａ，５Ｂは、その目的から吹付用ノズル５Ａと対流用ノズル５Ｂとに区分され、吹付用ノズル５Ａは電着槽１の両側壁部１ａに配置するのに対し、対流用ノズル５Ｂは、出槽部１Ｂの側に向けて塗料液Ｌを噴出させる姿勢で電着槽１の槽底部に配置してある。

つまり、これら対流用ノズル５Ｂから塗料液Ｌを噴出させることで、電着槽１における槽内の塗料液Ｌを、電着槽１の底部では槽底に沿って入槽部１Ａの側から出槽部１Ｂの側に向って流れ、かつ、槽内塗料液Ｌの上層部では出槽部１Ｂの側から入槽部１Ａの側に向って流れる対流的な流動形態で、電着槽１の槽内全体にわたらせて流動させるようにしてあり、これにより、自動車ボディＷとともに槽内に持ち込まれるなどして塗料液Ｌ中に混入した浮遊性や沈降性のゴミなどが塗料液Ｌとともに槽内から排出されて液処理装置３へ送出されるのを促進する。

一方、吹付用ノズル５Ａは、それら吹付用ノズル５Ａを所定間隔で自動車ボディＷの槽内進行方向に並べたノズル列Ｒａ〜Ｒｃを、上段ノズル列Ｒａと中段ノズル列Ｒｂと下段ノズル列Ｒｃとの３段配置にして、電着槽１における両側壁部１ａの夫々に装備してあり、これら吹付用ノズル５Ａの夫々は、電着槽１の側壁部１ａに対して所定角度（例えば１５°程度）だけ槽内側に傾けた斜め向き姿勢で入槽部１Ａの側に塗料液Ｌを噴出させる状態に配置してある。

そして、上段ノズル列Ｒａは、槽内進行する自動車ボディＷのルーフ部外面ｗｒに対応する高さに配置してあり、これにより、自動車ボディＷが槽内進行するのに併行して、自動車ボディＷの上向き外面部分であるルーフ部外面ｗｒには、上段ノズル列Ｒａにおける吹付用ノズル５Ａから噴出した塗料液Ｌが、ルーフ部外面ｗｒに沿う吹き付け形態で吹き付けられる。

また、中段ノズル列Ｒｂ及び下段ノズル列Ｒｃは、槽内進行する自動車ボディＷのサイド部外面ｗｓにおける上部及び下部の夫々に対応する高さに配置してあり、これにより、自動車ボディＷが槽内進行するのに併行して、自動車ボディＷの横向き外面部分であるサイド部外面ｗｓの上部及び下部には、中段ノズル列Ｒｂにおける吹付用ノズル５Ａから噴出した塗料液Ｌ、及び、下段ノズル列Ｒｃにおける吹付用ノズル５Ａから噴出した塗料液Ｌが各別に吹き付けられる。

したがって、この電着槽１において、槽内塗料液Ｌ中への浸漬状態で槽内進行させる自動車ボディＷの各部における塗料液Ｌの相対速度Ｖ（即ち、自動車ボディＷの各部におけるボディ表面に沿う方向での自動車ボディＷに対する塗料液Ｌの相対速度）は、対流的に槽内流動する塗料液Ｌの流速と、槽内進行する自動車ボディＷの進行速度と、各吹付用ノズル５Ａにより自動車ボディ各部に吹き付けられる塗料液Ｌの吹付け流速との自動車ボディ各部における合成速度となる。

ところで、電着塗装では、被塗物の横向き外面部分と上向き外面部分とで塗膜の平滑性に差が生じる問題があるが、上記相対速度Ｖと塗膜平滑性との相関を示す図３における◆印のグラフ及び■印のグラフから分かるように、横向き外面部分で得られる塗膜の平滑性と上向き外面部分で得られる塗膜の平滑性とが同等になる共通の相対速度Ｖｘが存在し、横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖがともに、この共通の相対速度Ｖｘの近傍となるようにすれば、横向き外面部分に形成される塗膜の平滑性と上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性とが効果的に均一化される。

このことから、本例の電着槽１では、上記共通の相対速度Ｖｘの３０％減〜３０％増の範囲を目標範囲Ｘとして、上向き外面部分である自動車ボディＷのルーフ部外面ｗｒにおける上記相対速度Ｖ、及び、横向き外面部分である自動車ボディＷのサイド部外面ｗｓにおける上記相対速度Ｖがともに、この目標範囲Ｘの範囲内（０．７Ｖｘ≦Ｖ≦１．３Ｖｘ）になるように、各ノズル列Ｒａ〜Ｒｃにおける吹付用ノズル５Ａ夫々の塗料液噴出圧力を設定してあり、これにより、自動車ボディＷのルーフ部外面ｗｒで得られる塗膜の平滑性と自動ボボディのサイド部外面ｗｓで得られる塗膜の平滑性とを均一化するようにしてある。

また、上下方向において隣り合う中段ノズル列Ｒｂと下段ノズル列Ｒｃとの間の間隔ｄは、中段ノズル列Ｒｂの吹付用ノズル５Ａ及び下段ノズル列Ｒｃの吹付用ノズル５ＢＡの夫々から噴出した塗料液流の各々による誘因作用の相乗効果で、中段ノズル列Ｒｂにおける吹付用ノズル５Ａのサイド部外面ｗｓ上におけるノズル対向点と、下段ノズル列Ｒｃにおける吹付用ノズル５Ａのサイド部外面ｗｓ上におけるノズル対向点との間のいずれの箇所においても上記目標範囲Ｘ内の相対速度Ｖが得られる間隔にしてあり、これにより、サイド部外面ｗｓにおけるノズル対向点どうしの間での塗膜平滑性のムラも解消するようにしてある。

そしてまた、外部に対して制限された状態で連通する内部空間を有する被塗物の場合、被塗物の外面側は内面側に比べ槽内電極よる電流効果が及び易いなどのことで塗膜の厚さが大きくなる傾向があるが、前記相対速度Ｖと塗膜厚さとの相関を示す図４における◆印のグラフ及び■印のグラフから分かるように、被塗物の横向き外面部分及び上向き外面部分の夫々における相対速度Ｖが、上記共通の相対速度Ｖｘの近傍であれば、被塗物に対する上記相対速度の影響が内面側に比べ外面側の方が大きいことで、被塗物の横向き外面部分や上向き外面部分での塗膜厚さの過大化傾向も抑制することができる。

したがって、自動車ボディＷにおけるルーフ部外面ｗｒ及びサイド部外面ｗｓの夫々における上記相対速度Ｖがともに上記目標範囲Ｘの範囲内になるようにする本例の電着槽１では、自動車ボディＷの外面側と内面側との塗膜厚さの均一性（所謂つきまわり性）も高めることでき、また、そのことで塗料の浪費を抑制して塗料コストも安価にすることができる。

なお、上記の例では、共通の相対速度Ｖｘの３０％減〜３０％増の範囲を目標範囲Ｘとしたが、可能であれば、共通の相対速度Ｖｘの２０％減〜２０％増の範囲を目標範囲Ｘとして、塗膜平滑性の均一化を一層効果的に達成できるようにしてもよい。

〔第２実施形態〕
上記した第１実施形態では、自動車ボディＷのサイド部外面ｗｓ及びルーフ部外面ｗｒの夫々における前記相対速度Ｖがともに目標範囲Ｘの範囲内になるように、吹付用ノズル５Ａ夫々の塗料液噴出圧力を設定する例を示したが、これに代え、電着槽１の構造や塗料液ノズル５Ａ，５Ｂの配置などは第１実施形態と同様にしながらも、上向き外面部分であるルーフ部外面ｗｒにおける前記相対速度Ｖが、前記共通の相対速度Ｖｘ以下で、かつ、横向き外面部分であるサイド部外面ｗｓにおける前記相対速度Ｖより大きくなる状態に、各ノズル列Ｒａ〜Ｒｃにおける吹付用ノズル５Ａ夫々の塗料液噴出圧力を設定するようにしてもよい。

つまり、前記した図３における◆印のグラフ及び■印のグラフから分かるように、被塗物の横向き外面部分については、相対速度Ｖが変化しても塗膜の平滑性がそれほど変化しないのに対し、前記共通の相対速度Ｖｘ以下の速度範囲では、被塗物の上向き外面部分における相対速度Ｖが大きくなるほど、その上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性は高くなる。

したがって、上記のように、上向き外面部分であるルーフ部外面ｗｒにおける前記相対速度Ｖが、前記共通の相対速度Ｖｘ以下で、かつ、横向き外面部分であるサイド部外面ｗｓにおける前記相対速度Ｖより大きくなる状態に、各ノズル列Ｒａ〜Ｒｃにおける吹付用ノズル５Ａ夫々の塗料液噴出圧力を設定すれば、電着塗装で自動車ボディＷの各部に形成される塗膜の平滑性を一層確実に均一化することができ、また、サイド部外面ｗｓ及びルーフ部外面ｗｒの夫々における相対速度Ｖを前記共通の相対速度Ｖｘ以下で済ませられることで、塗料液Ｌの給送に要するポンプ動力も一層低減することができる。

なお、この第２実施形態においても、中段ノズル列Ｒｂと下段ノズル列Ｒｃとの間の間隔ｄは、中段ノズル列Ｒｂにおける吹付用ノズル５Ａのサイド部外面ｗｓ上におけるノズル対向点と、下段ノズル列Ｒｃにおける吹付用ノズル５Ａのサイド部外面ｗｓ上におけるノズル対向点との間のいずれの箇所においても、それらノズル対向点における前記相対速度Ｖと同等な相対速度Ｖが得られる間隔にし、これにより、サイド部外面ｗｓにおけるノズル対向点どうしの間での塗膜平滑性のムラも解消するのが望ましい。

また、この第２実施形態では、サイド部外面ｗｓにおける前記相対速度Ｖが、前記共通の相対速度Ｖｘの４０％減以上で前記共通の相対速度Ｖｘより小さい範囲（０．６Ｖｘ≦Ｖ＜Ｖｘ）内になるようにするのが望ましい。

〔別実施形態〕
次の本発明の別の実施形態を列記する。

吹付用ノズル５Ａ各々の配置は、図１や図２に示した配置に限られるものではなく、例えば、自動車ボディＷのルーフ部外面ｗｒに対して塗料液Ｌを吹き付ける吹付用ノズル５Ａを、槽内進行させる自動車ボディＷの直上方に位置させる状態に配置するなど、被塗物である自動車ボディＷの各部に対して塗料液Ｌを吹き付ける吹付用ノズル５Ａ各々の配置は種々の変更が可能である。

また、電着槽１における槽内の塗料液Ｌを対流状に流動させるための対流用ノズル５Ｂの配置も種々の変更が可能であり、場合によっては、対流用ノズル５Ｂを省略するようにしてもよい。

サイド部外面ｗｓやルーフ部外面ｗｒにおける前記相対速度Ｖを所要の速度に調整するのに、吹付用ノズル５Ａにおける塗料液噴出圧力の調整に加えて、吹付対象箇所に対する吹付用ノズル５Ａの離間距離の調整や向きの調整などを組み合わせるようにしてもよく、また、塗料液噴出圧力を固定した吹付用ノズル５Ａの吹付対象箇所に対する離間距離や向きなどを調整することだけで、サイド部外面ｗｓやルーフ部外面ｗｒにおける前記相対速度Ｖを所要の速度に調整するようにしてもよい。

自動車ボディＷにおける斜め向き外面部分は、前記相対速度Ｖと塗膜平滑性との相関について、横向き外面部分であるサイド部外面ｗｓと上向き外面部分であるルーフ部外面ｗｒとの間の中間的な性状を有することから、その斜め向き外面部分に対して塗料液Ｌを吹き付ける吹付用ノズル５Ａを付加して、自動車ボディＷにおけるサイド部外面ｗｓとルーフ部外面ｗｒと斜め向き外面部分との夫々における前記相対速度Ｖがともに前記目標範囲Ｘの範囲内になるように、自動車ボディＷの各部に対する吹付用ノズル５Ａの配置や塗料液噴出圧力を設定するようにしてもよい。

あるいはまた、ルーフ部外面ｗｒにおける前記相対速度Ｖが、前記共通の相対速度Ｖｘ以下で、かつ、サイド部外面ｗｓにおける前記相対速度Ｖより大きくなり、さらに、斜め向き外面部分における前記相対速度Ｖが、サイド部外面ｗｓにおける前記相対速度Ｖより大きく、かつ、ルーフ部外面ｗｒにおける前記相対速度Ｖより小さくなるように、自動車ボディＷの各部に対する吹付用ノズル５Ａの配置や塗料液噴出圧力を設定するようにしてもよい。

被塗物は自動車ボディＷに限られるものではなく、自動車部品や家電製品のケーシングあるいは建築用構造材など種々の被塗物に対する電着塗装に本発明は適用することができる。

また、被塗物は、外部に対して制限された状態で連通する内部空間を有する構造のものに限らず、密閉された内部空間を有する構造や中実構造のものであってもよい。

被塗物は、電着槽１の槽内において回転させたり揺動させたりしてもよく、その場合、被塗物における横向き外面部分及び上向き外面部分とは、回転過程や揺動過程における各時点において横向きになっている外面部分及び上向きになっている外面部分をいう。

本発明は、各種分野における種々の物品の電着塗装に利用することができる。

１ 電着槽
Ｌ 塗料液
Ｗ 自動車ボディ（被塗物）
５Ａ 吹付用ノズル（ノズル）
ｗｓ サイド部外面（横向き外面部分）
ｗｒ ルーフ部外面（上向き外面部分）
Ｖ 相対速度
Ｖｘ 共通の相対速度
Ｘ 目標範囲
ｄ ノズル間隔

Claims (5)

1. 電着槽における槽内の塗料液中に被塗物を浸漬させるとともに、複数のノズルにより前記電着槽の槽内に前記塗料液を噴出する電着塗装設備であって、
   複数の前記ノズルは、前記槽内の塗料液中に浸漬させた前記被塗物の各部に対して前記塗料液を吹き付ける状態に分散させて配置し、
   前記被塗物の横向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その横向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関、
   及び、前記被塗物の上向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関において、
   前記横向き外面部分で得られる前記平滑性と前記上向き外面部分で得られる前記平滑性とが同等になる共通の前記相対速度が存在することに対し、
   その共通の相対速度の３０％減〜３０％増の範囲を目標範囲として、前記横向き外面部分における前記相対速度、及び、前記上向き外面部分における前記相対速度がともに前記目標範囲内になる状態に、前記ノズル夫々の配置又は前記ノズル夫々の塗料液噴出圧力を設定してある電着塗装設備。
2. 前記共通の相対速度の２０％減〜２０％増の範囲を前記目標範囲にしてある請求項１記載の電着塗装設備。
3. 塗料液を平行状態で同じ向きに噴出する隣り合う前記ノズルどうしの間の間隔を、それら隣り合うノズル夫々の被塗物表面上におけるノズル対向点どうしの間のいずれの箇所においても、前記目標範囲内の前記相対速度が得られる間隔に設定してある請求項１又は２記載の電着塗装設備。
4. 電着槽における槽内の塗料液中に被塗物を浸漬させるとともに、複数のノズルにより前記電着槽の槽内に前記塗料液を噴出する電着塗装設備であって、
   複数の前記ノズルは、前記槽内の塗料液中に浸漬させた前記被塗物の各部に対して前記塗料液を吹き付ける状態に分散させて配置し、
   前記被塗物の横向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その横向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関、
   及び、前記被塗物の上向き外面部分における被塗物表面に沿う方向での前記被塗物に対する前記塗料液の相対速度と、その上向き外面部分に形成される塗膜の平滑性との相関において、
   前記横向き外面部分で得られる前記平滑性と前記上向き外面部分で得られる前記平滑性とが同等になる共通の前記相対速度が存在することに対し、
   前記上向き外面部分における前記相対速度が、前記共通の相対速度以下で、かつ、前記横向き外面部分における前記相対速度より大きくなる状態に、前記ノズル夫々の配置又は前記ノズル夫々の塗料液噴出圧力を設定してある電着塗装設備。
5. 前記横向き外面部分における前記相対速度が、前記共通の相対速度の４０％減以上で前記共通の相対速度より小さい範囲内にある請求項４記載の電着塗装設備。

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