JP2915845B2 - 電着塗装システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電着塗装システム
に係り、特に、比較的小型若しくは中型の被塗装物の表
面に塗装を施す電着塗装システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被塗物を電導性の合成樹脂塗料液
に浸漬して直流電流を通電し、被塗装物の表面に塗膜を
生成するいわゆる電着塗装技術が知られている。電着塗
装は、めっきと同様な方法により被塗装物の表面に塗膜
を電気的に生成するもので、膜厚が電気量により決定さ
れるので均一な塗膜を得やすい、部品間の合わせ目やス
ポット溶接部等他の塗装方法では困難なところにも塗膜
を形成することができるので耐蝕性が良い、塗料のロス
が少ない等の利点を有する。

【０００３】また、電着塗装は塗膜を電気的に生成する
ので、自動化を容易に行うことができ、前処理等の前後
工程とともに全工程を自動化した電着塗装システムが構
築されている。この種の電着塗装システムとしては、例
えば図８に示すようなものがある。図８に示すように、
この電着塗装システムは、前処理ユニット１、電着塗装
ユニット２、後処理ユニット３、焼付乾燥炉４、空冷ブ
ース５およびコンベア搬送装置６を備えている。

【０００４】前処理ユニット１は、主に鉱物油からなる
油脂類を除去する第１脱脂ブース１１と、主に動植物油
からなる油脂類を除去する第２脱脂ブース１２と、第１
および第２脱脂液を水洗する第１および第２脱脂液水洗
ブース１３、１４と、弱い圧力の水を供給する工水ミス
トブース１５、硬度調整された水を供給する表面調整ブ
ース１６、被塗装物の表面に塗装下地用の不溶用性皮膜
を生成する化成処理ブース１７と、化成処理液を水洗す
る第１〜第３化成処理液水洗ブース１８〜２０および純
粋ミストブース２１から構成されており、被塗装物の表
面に付着した付着物を除去して洗浄するとともに、必要
に応じて化成処理を施すものである。

【０００５】各ブース１１〜２１は、それぞれいわゆる
シャワー式の処理装置からなり、図９（ｂ）に示すよう
に、複数の被塗装物が装着されたハンガー３０に処理液
を多数のノズルから供給するシャワー室を有する。図９
（ａ）に示すように、各シャワー室は設置スペースを有
効利用するために高所に設けられており、床面に設置さ
れた処理液タンク１ａ、２ａ、３ａ、４ａ等に収納され
たそれぞれの処理液をそれぞれポンプ１ｂ、２ｂ、３
ｂ、４ｂを用いて供給するようになっている。また、互
いに隣接するブース間にはそれぞれの処理液の混合を防
止するために空間部２６が設けられている。

【０００６】電着塗装ユニット２は、電導性塗料液を収
納した電着槽２ａに被塗装物を浸漬して被塗装物の表面
に塗装膜を生成するものであり、後処理ユニット３は、
被塗装物の表面から電気的に未吸着な塗料液を除去して
洗浄する第１〜第３塗料液洗浄ブース２２〜２４および
純水ミストブース２５からなる。また、後処理ユニット
３の各ブースも前処理ユニット１の各ブースと同様にシ
ャワー式の処理装置からなる。

【０００７】焼付乾燥炉４は炉内に熱風を循環させて被
塗装物の表面に生成された塗膜を加熱硬化するものであ
り、炉外に熱が拡散するのを防止するため、出入口のみ
を低所に設けたいわゆる山形炉からなる。空冷ブース５
は焼付炉で加熱された被塗装物をファンにより空冷する
ものであり、スペースを有効するため、高所に設けられ
ている。

【０００８】コンベア搬送装置６は、図１０に示すよう
に、チェーン３１に連結されたトロリー３２をチェーン
レール３３に沿って搬送するコンベア式の搬送装置から
なり、図８中に示される着荷位置でトロリー３２に懸架
されたハンガー４０を前処理ユニット１、電着塗装ユニ
ット２、後処理ユニット３、焼付乾燥炉４、空冷ブース
５の順に搬送するものである。

【０００９】ハンガー４０は、例えば図１１および図１
２に示すように、支柱４１の上端部にコンベアフック４
２を接合し、その下方に支柱４１と直交し、かつハンガ
ー４０（トロリー３２）の搬送方向と所定角度をなすよ
うに等間隔に３本のハンガーフレーム４３〜４５を接合
したものである。各ハンガーフレーム４３〜４５にはそ
れぞれ２つで一組となるフック４６が支柱４１の両側に
同数接合されており、各組のフック４６間に図１２
（ｂ）中、一点鎖線で示される被塗装物４７の一端部が
係合支持されるようになっている。このハンガー４０に
装着される被塗装物４７としては、例えば自動車部品用
のタイロッドバーやボールジョイント等である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電着塗装システムにあっては、例えば直径３０ｍｍの円
板のような小型部品から長さが１．５ｍのパイプ材等の
比較的大型の部品まで様々な大きさの被塗装物をカバー
するためにシステムが大型化してしまうとともに、設備
費が高額となってしまうという問題があった。

【００１１】また、前処理ユニット１および後処理ユニ
ット３はシャワー式の処理装置を採用していたことも、
設備が大型化してしまう要因となっており、さらに、焼
付乾燥炉４も、例えば図８に示すようにハンガー４０を
炉内に蛇行させるようにしても、その処理時間がかかる
ので設備が大型化してしまう要因となっていた。さら
に、この電着塗装システムにより、小型部品の塗装処理
を行うと、搬送時間等のロスにより大型部品と同等の処
理時間がかかってしまい、特に少量生産のときには生産
性を向上させることができず、コスト高になってしまう
といった問題があった。

【００１２】また、従来の電着塗装システムにあって
は、電着塗装ユニット２は、電着槽２ａに被塗装物全体
を浸漬するよう構成していたので、例えば摺動部等、塗
装が不要な部分を有する被塗装物であっても全面塗装が
行なわれ、後に不要な部分の塗装を機械加工等により除
去する手間がかかってしまうといった問題があった。ま
た、この場合、被塗装物とともにハンガー表面にも塗装
が施されてしまうため、ハンガーを再使用する前に一々
塗装を剥離する手間がかかってしまうといった問題があ
った。

【００１３】そこで、本発明は、小型、低コストかつ処
理時間を短縮することができる小型部品専用の電着塗装
システムを提供することを目的としている。また、本発
明は、被塗装物の一部または全部を電導性塗料液に浸漬
させてハンガーの全部または一部の表面に塗装を施さず
に電着塗装を行うことで、塗装が不要な部分の機械加工
の手間を不要とする若しくは軽減するとともに、ハンガ
ーの再使用する前に塗装を剥離する手間を不要とする若
しくは軽減することができる電着塗装システムを提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、被塗装物の表面に付着した
付着物を除去して前処理を行う複数種類の前処理液をそ
れぞれ収納する複数の前処理槽と、前処理が行われた被
塗装物の表面に電着塗装を施す電導性塗料液を収納する
電着処理槽と、電着塗装が施された被塗装物の表面に残
留する電気的に未吸着な塗料液を除去して洗浄する後処
理液を収納する複数の後処理槽と、複数の被塗装物のそ
れぞれの一端部を係合支持するハンガーと、前記ハンガ
ーを所定間隔で懸架して前記複数の前処理槽、電着処理
槽および複数の後処理槽に順次に搬送して該ハンガーに
係合支持された被塗装物をそれぞれの処理液に浸漬する
搬送手段と、複数のハンガーを懸架する複数の台車と、
該複数の台車のうち何れか１台の台車を収納し、該台車
に懸架されたハンガーに係合支持された被塗装物の塗膜
を加熱硬化する複数の焼付乾燥炉と、を備え、前記複数
の前処理槽、電着処理槽、並びに、複数の後処理槽の各
処理槽におけるそれぞれの処理時間を２０秒以上４０秒
以下に設定し、前記電着処理槽に、該電着処理槽に収納
された電導性塗料液を攪拌する攪拌手段を設け、該攪拌
手段が、電導性塗料液の液面高さを略一定に保持するよ
うに電導性塗料液を攪拌し、前記ハンガーが、複数の被
塗装物が水平方向に並列するよう被塗装物のそれぞれの
一端部を係合支持し、前記搬送手段が、該ハンガーの支
持部よりも下方側を前記電着処理槽の電導性塗料液に浸
漬し、該ハンガーに支持された被塗装物の一部に電着塗
装を施すようにしたことを特徴とする。

【００１５】請求項１記載の発明では、搬送手段により
複数の被塗装物がそれぞれ係合支持されたハンガーを順
次２０秒以上４０秒以内の処理時間で、複数の前処理
槽、電着処理槽、複数の後処理槽に搬送して被塗装物の
表面に塗膜が生成され、これらのハンガーを台車に懸架
して、台車ごと焼付乾燥炉に収納して被塗装物の塗膜が
加熱硬化されるように構成している。

【００１６】このため、大がかりな設備となる従来のシ
ャワー方式の電着塗装システムに対し、構成の簡単な複
数の浸漬処理槽により電着塗装システムを構成し、各処
理槽における処理時間を２０秒以上４０秒以内で行うの
で、ハンガーを滞留させる余分な搬送経路を延在して設
ける無駄を排除することができる。処理時間が２０秒以
下となると、各処理を十分に行うことができず、処理時
間が４０秒以上となると、各処理槽の処理時間のバラン
ス上、特定の処理槽の上流側の搬送経路上に多数のハン
ガーが滞留してしまうからである。したがって、搬送手
段の搬送経路を短くすることができるので、システム全
体を小型化し、かつその処理時間を短縮することができ
る。なお、各処理槽における処理時間は略３０秒が好ま
しい。ハンガーを滞留させる余分な搬送経路を延在して
設ける無駄が全くないからである。

【００１７】また、処理時間のかかる焼付乾燥処理を搬
送手段による自動化ラインから分離して複数の焼付乾燥
炉を設けたので、長大な焼付乾燥炉を設けずに小型の焼
付乾燥炉により焼付乾燥処理を行うことができる。した
がって、小型、低コストかつ処理時間を短縮することが
できる電着塗装システムを提供することができる。特に
多品種少量製品や小型製品等に好適である。また、電着
処理槽に、該電着処理槽に収納された電導性塗料液を攪
拌する攪拌手段を設け、前記攪拌手段によりその液面高
さを略一定に保持するように電導性塗料液が攪拌され、
前記ハンガーにより複数の被塗装物が水平方向に並列す
るよう被塗装物のそれぞれの一端部が係合支持され、前
記搬送手段によりハンガーの支持部よりも下方側が前記
電着処理槽の電導性塗料液に浸漬され、該ハンガーに支
持された被塗装物の一部に電着塗装が施される。このた
め、被塗装物の一部に電着塗装を施すことができるの
で、塗装が不要な部分の機械加工の手間を不要とする若
しくは軽減することができる。また、ハンガーの全部ま
たは一部の表面に塗装を施さずに被塗装物に電着塗装を
施すことができるので、ハンガーを再使用するために塗
装を剥離する手間を不要とする若しくは軽減することが
できる。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記複数の前処理槽が被塗装物の表面に付
着した鉱物油を主成分とする油脂類を除去する第１脱脂
液を収納する第１脱脂処理槽と被塗装物の表面に付着し
た動植物油を主成分とする油脂類を除去する第２脱脂液
を収納する第２脱脂処理槽と被塗装物の表面に塗装下地
用の不水溶性皮膜を生成する皮膜化成処理液を収納する
皮膜化成処理槽とを含み、前記第２脱脂処理槽および前
記皮膜化成処理槽以外の各前処理槽が正四角形柱状で略
１８リットル容量を有する処理槽からなり、前記第２脱
脂処理槽および前記皮膜化成処理槽が該処理槽を２つ並
べた長方形柱状で略３６リットル容量を有する処理槽か
らなり、前記電着処理槽が円筒形状で略２０リットル容
量を有する処理槽からなり、前記複数の後処理槽が正四
角形柱状で１８リットル容量を有する処理槽からなるこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項２記載の発明では、前記複数の前処
理槽を第１脱脂処理槽、第２脱脂処理槽および皮膜化成
処理槽を含み、前記第２脱脂処理槽および前記皮膜化成
処理槽以外の各前処理槽が正四角形状で略１８リットル
容量を有する処理槽からなり、前記第２脱脂処理槽およ
び前記皮膜化成処理槽が長方形状で略３６リットル容量
を有する処理槽からなるように、前記電着処理槽が円筒
形状で略２０リットル容量を有する処理槽からなるよう
に、前記複数の後処理槽が正四角形状で略１８リットル
容量を有する処理槽からなるように構成している。

【００２０】このため、各処理槽を略１８リットル、略
２０リットルまたは略３６リットルの小容量の処理槽に
より構成し、各処理槽を互いに隣接して配設することが
できるので、搬送手段によりハンガーを略同一間隔で搬
送することができる。したがって、システムを小型化す
ることができるとともに、搬送手段の構成を簡素化する
ことができる。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１脱脂液の温度を６５℃以上７５℃
以下に保持し、前記皮膜化成処理液の温度を４０℃以上
５０℃以下に保持し、前記焼付乾燥炉の炉内温度を１９
５℃以上２０５℃以下に保持したことを特徴とする。請
求項３記載の発明では、前記第１脱脂液の温度を６５℃
以上７５℃以下に保持するので、第１脱脂液の処理能力
を確保しつつ、ミストの発生量を低減することができ
る。したがって、換気設備も小型化することができる。
第１脱脂液の温度が６５℃未満になると、十分な脱脂効
果が得られず、また７５℃以上になるとミストの発生量
が増加してしまい換気設備が大型化してしまうからであ
る。

【００２５】また、前記皮膜化成処理液の温度を４０℃
以上５０℃以下に保持しているので、皮膜化成処理液の
処理能力を確保しつつ、ミストの発生量を低減すること
ができる。したがって、換気設備も小型化することがで
きる。皮膜化成処理液の温度が４０℃未満になると、十
分な皮膜が得られず、また５０℃以上になるとミストの
発生量が増加してしまい換気設備が大型化してしまうか
らである。

【００２６】さらに、前記焼付乾燥炉の炉内温度を１９
５℃以上２０５℃以下に保持するので、なま焼けや焼き
すぎを防止するとともに、炉内に収納した直後の被塗装
物の塗膜の急激な温度上昇を抑えつつ、その後速やかに
所定温度に上昇させて効率の良い焼付乾燥を行うことが
できる。炉内温度が１９５℃以下にすると処理時間がか
かってしまい、炉内温度を２０５℃以上にすると焼けす
ぎとなってしまうからである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１〜図７は本発明に係る電着塗
装システムの一実施例を示す図であり、図１はその全体
構成を示す図である。図１に示すように、電着塗装シス
テムは、前処理ユニット５１、電着塗装処理槽５２、後
処理ユニット５３、搬送装置５４、５台の台車５５およ
び３台の焼付乾燥炉５６を備えている。

【００２８】前処理ユニット５１は、主に鉱物油からな
る油脂類を除去する弱アルカリの第１脱脂液を収納する
第１脱脂槽６１と、主に動植物油からなる油脂類を除去
する中アルカリの第２脱脂液を収納する第２脱脂槽６２
と、第１および第２脱脂液を洗浄する洗浄水を収納する
第１〜第３脱脂液洗浄槽６３〜６５と、被塗装物の表面
に塗装下地用の不溶用性皮膜を生成するりん酸塩系の皮
膜化成処理液を収納する化成処理槽６６と、化成処理液
を洗浄する洗浄水を収納する第１〜第３化成処理液洗浄
槽６７〜６９を備えており、被塗装物の表面に付着した
付着物を除去して洗浄するとともに、必要に応じて化成
処理を施して前処理を行うものである。

【００２９】第１脱脂槽６１、第１〜第３脱脂液洗浄槽
６３〜６５および第１〜第３化成処理液洗浄槽６７〜６
９は、正四角形柱状で容量が略１８リットルの略同サイ
ズの処理槽からなり、第２脱脂槽６２および皮膜化成処
理槽６６は、その正四角形状の処理槽を２つ並べた長方
形状で容量が略３６リットルの処理槽からなる。第１お
よび第２脱脂槽６１、６２には、それぞれ油水分離装置
８１、８２が配管を通して接続されている。油水分離装
置８１、８２は脱脂槽から流入した脱脂液を加熱して被
塗装物から除去した油分を液面に浮上させ、かき取り装
置により分離して脱脂槽に循環供給するものである。

【００３０】また、第１および第２脱脂槽６１、６２の
上方には、それぞれミストコレクタ８３に接続された図
示しないダクトが設けられており、それぞれの脱脂処理
によりにより発生するミストを強制排気するようになっ
ている。また、第２脱脂槽６２には配管を通して気泡流
発生装置８４が接続されており、ポンプを用いて第２脱
脂槽６２内の第２脱脂液を吸入して気泡を発生させ、そ
の気泡を吐出して脱脂効果を促進させるようになってい
る。

【００３１】第１脱脂槽６１の第１脱脂液の温度は約７
０℃に保持されている。この第１脱脂液は８０℃以上９
０℃以下にしたほうが高い脱脂効果が得られるが、第１
脱脂液の温度が７５℃以上になると、ミストの発生量が
多くなり、ミストコレクタ８３の能力を高くしなければ
ならず、設備が大型化するとともに高コストになってし
まう一方、第１脱脂液の温度が６５℃以下になると、十
分な脱脂効果が得られないからである。また、第２脱脂
液の温度は最も脱脂効果が高い約６０℃に保持されてい
る。第１脱脂液のように多量ミストが発生しないからで
ある。

【００３２】皮膜化成処理液の温度は約４５℃に保持さ
れている。この皮膜化成処理液も５０℃以上５５℃以下
にしたほうが高い処理効果が得られるが、処理液の温度
が５０℃以上になるとミストの発生量が多くなり、処理
液の温度が４０℃以下になると、十分な皮膜が生成され
ないからである。第１〜第３脱脂液洗浄槽６３〜６５
は、第３脱脂洗浄槽に常時新しい洗浄水が供給され、第
３洗浄槽内で汚染された洗浄水は第２洗浄槽に排水さ
れ、第２洗浄槽内で汚染された洗浄水は第１洗浄槽に排
水され、第１洗浄槽で汚染された洗浄水が槽外に排水さ
れるようになっている。第１〜第３皮膜化成処理液洗浄
槽も同様な構成となっている。

【００３３】電着処理槽５２は、容量が略２０リットル
の円筒形状の処理槽からなり、さらに攪拌器８６および
液面センサー８７が設けられている。攪拌器８６は、先
端部にフィン８６ｃが取り付けられた軸８６ｂをモータ
８６ａに取り付けたものであり、モーター８６ａにより
フィン８６ｃを軸８６ｂと一体的に回転させて電導性塗
料液８５の液面高さを略一定に保持しつつ処理槽５２の
側面に沿って円周状に回転させて攪拌するようになって
いる。また、液面センサー８７は、塗料液８５の液面高
さの下限位置にセットされ、塗料液の液面がこの下限以
下になると、警報情報を出力し、作業者に塗料液の補給
を促すようになっている。

【００３４】後処理ユニット５３は、被塗装物の表面か
ら電気的に未吸着な塗料液を除去して洗浄する洗浄液を
収納する第１〜第３塗料液洗浄槽７０〜７２と、被塗装
物にエアを吹き付けるエアブロー槽７３とを備えてい
る。第１〜第３塗料液洗浄槽７０〜７２およびエアブロ
ー槽７３も正四角形柱状で容量が略１８リットルの略同
サイズの処理槽からなっている。

【００３５】図１中、二点鎖線で示される搬送装置５４
は、図３に示すように、チェーン９１にブラケット９２
を介してアタッチメント９３およびコロ９４を取り付
け、アタッチメント９３をチェーンレール９５に沿って
搬送するコンベア式の搬送装置からなる。アタッチメン
ト９３のフック部９３ａには、図４に示されるハンガー
１００が懸架されるようになっている。チェーン９１に
直接アタッチメント９３およびコロ９４を取り付けた簡
単な構成にできたのはハンガー１００が軽量だからであ
る。

【００３６】ハンガー１００は、図４（ａ）に示すよう
に、アタッチメント９３ａに懸架する板状部材１０１に
２本の棒状部材１０２の一端を接合し、棒状部材１０２
の他端に板状の支持部１０３を接合したものである。支
持部１０３には、平行な４本の直線ガイド溝が設けられ
ており、図４（ｂ）に示すように、そのガイド溝端に例
えばタイロッドバーやボールジョイント等からなる被塗
装物４７の一端部を係合支持するようになっている。ま
た、支持部１０３は被塗装物４７が落下しないように水
平方向に対して傾斜をもたせている。

【００３７】搬送装置５４は、図１中、矢印で示される
着荷位置でアタッチメント９３に懸架されたハンガー１
００を図１中、二点鎖線と直交する線分で示される略一
定の搬送ピッチで、前処理ユニット５１、電着処理槽５
２および後処理ユニット５３の各処理槽に順次に搬送
し、ハンガー１００に支持された被塗装物４７をそれぞ
れの処理槽に浸漬するようになっている。

【００３８】第１および第２脱脂槽６１、６２、第１〜
第３脱脂液洗浄槽６３〜６５、第１〜第３皮膜化成処理
液洗浄槽６７〜６９、並びに、第１〜第３塗料液洗浄槽
７０〜７２においては、被塗装物４７の全体がそれぞれ
の処理液に浸漬されるようになっている。また、皮膜化
成処理槽６６および電着処理槽５２においては、ハンガ
ーの支持部１０３よりも下方側が処理液に浸漬され、ハ
ンガー１００に支持された被塗装物４７の一部に処理が
施されるようになっている。また、エアシャワー槽は、
被塗装物４７に施された塗装膜以外の表面の水滴を除去
して錆を防止するものである。搬送装置５４により搬送
されたハンガー１００は図１中、矢印で示される脱荷位
置でアタッチメント９３から取り外され、台車５５に装
着される。

【００３９】台車５５は、図５に示すように、車輪５５
ｂを有する架台５５ａの上部に直方体状のフレーム５５
Ｃを設け、長手方向に対し両側のフレーム５５Ｃ上面に
ハンガー１００の板状部材１０１の両端側をそれぞれ懸
架支持する支持部材５５ｄを同一間隔で設けたものであ
り、２０個のハンガーが懸架されるようになっている。
なお、５台の台車５５のうち、３台は焼付乾燥炉５６に
収納され、もう１台は空冷用に、他の１台は搬送装置５
４の着荷および脱荷の作業用に交替で用いられる。

【００４０】焼付乾燥炉５６は、１台の台車５５を収納
し、台車５５に懸架されたハンガー１００に係合支持さ
れた被塗装物４７の塗膜を加熱硬化する熱風循環式の焼
付乾燥炉からなる。壁部には断熱部材が設けられてい
る。なお、５６ｃは台車５５を収納するドアである。ド
ア５６ｃと対向する側壁には２つの熱風供給孔５６ａ、
５６ｂおよび排気孔５６ｃが設けられており、熱風はヒ
ータ１１１および１１２から熱風供給孔５６ａ、５６ｂ
を通して供給されるとともに、排気孔５６ｃを通してヒ
ータ１１２に排気されて循環される。

【００４１】排気孔５６ｃ内には図示しない温度センサ
が設けられ、２００℃を超えた場合にはヒータ１１１が
停止して炉内温度を約２００℃に保持するようになって
いる。炉内に収納した直後の被塗装物の塗膜の急激な温
度上昇を抑えつつ、その後速やかに所定温度に上昇させ
て効率の良い焼付乾燥を行うためである。炉内温度を１
９５℃以下にすると処理時間がかかってしまい、炉内温
度を２０５℃以上にすると焼けすぎとなってしまうから
である。

【００４２】次に、作用を説明する。まず、本電着塗装
システムの概略工程を説明する。被塗装物４７はハンガ
ー１００に４本毎に係合支持され図１に示される着荷位
置に懸架される。ハンガー１００は搬送装置の搬送ピッ
チ５４の搬送ピッチ毎に順次前処理ユニット５１、電着
処理槽５２および後処理ユニット５３の各処理槽に順次
に搬送し、ハンガー１００に支持された被塗装物４７を
それぞれの処理槽に浸漬される。

【００４３】このとき、第１および第２脱脂槽６１、６
２、第１〜第３脱脂液洗浄槽６３〜６５、第１〜第３皮
膜化成処理液洗浄槽６７〜６９、並びに、第１〜第３塗
料液洗浄槽７０〜７２においては、被塗装物４７の全体
がそれぞれの処理液に浸漬される。また、皮膜化成処理
槽６６および電着処理槽５２においては、ハンガーの支
持部１０３よりも下方側が処理液に浸漬され、ハンガー
１００に支持された被塗装物４７の一部に処理が施され
る。エアシャワー槽では、被塗装物４７にエアが吹き付
けられ、被塗装物４７表面の水滴が除去される。

【００４４】搬送装置５４により搬送されたハンガー１
００は図１中、矢印で示される脱荷位置でアタッチメン
ト９３から取り外され、順次台車５５に懸架される。所
定数のハンガー１００が台車に懸架されると、台車５５
は焼付乾燥炉５６に収納され、所定時間後に塗装物４７
の塗膜が加熱硬化される。焼付乾燥処理が終了すると、
台車５５は焼付乾燥炉５６から取り出され、被塗装物４
７はそのまま台車５５上で空冷される。

【００４５】図７は本電着塗装システムと図８に示され
た従来のシステムとの各工程別の処理時間を比較したも
のである。図７に示すように、本システムでは、従来の
システムに対し、工水ミスト工程、表面調整工程の代わ
りに第３脱脂液水洗工程が設けられ、前処理工程および
後処理工程の純粋ミスト工程が省略され、エアブロー工
程が追加されている。また、焼付乾燥後の空冷は、特に
ブース等を設けずに台車５５上で行われている。

【００４６】前処理工程から後処理工程においては、各
工程は特に第１および第２脱脂工程、皮膜化成処理工
程、電着塗装工程で大幅な処理時間の短縮が行われ、全
体として１５分５０秒が略半分の８分に短縮されてい
る。焼付工程においても４０分の処理時間が３０分に短
縮されている。その他は、空冷工程と搬送装置による搬
送時間を示しており、従来の搬送装置６では、ハンガー
４０の着荷から脱荷までの搬送距離が約２４０ｍにもな
り、全工程にわたり１２０分を要していた。これに対
し、本システムの搬送装置５４の搬送距離は約６．４ｍ
であり、ハンガー１００の着荷から脱荷まで１２分３０
秒である。故に搬送ロス時間は４分３０秒であり、この
搬送時間の短縮が全工程の処理時間の短縮に大きく寄与
している。

【００４７】次に、電着処理槽５２における浸漬処理に
ついて説明する。図８に示された従来の電着処理槽は２
０ｔ（トン）規模の処理槽からなり、収納された電導性
塗料液を大型ポンプで循環していたので、その液面は波
立っていた。また、塗料液に被塗装物が支持された複数
のハンガー４０を浸漬していくと、ハンガーの数に応じ
てその液面高さが変化してしまっていた。

【００４８】これに対し、図２に示された電着処理槽５
２では、攪拌器８６により電導性塗料液８５の液面高さ
を略一定に保持しつつ処理槽５２の側面に沿って円周状
に回転させて攪拌するようになっている。また、搬送装
置５４によりハンガー１００に支持された被塗装物４７
の一部を塗料液８５に浸漬しても、その液面高さはほと
んど変化しない。このように塗料液の液面高さが略一定
に保持されるので、被塗装物４７の一部塗装を安定して
行うことができるうようになった。

【００４９】このように、本実施例では、搬送装置５４
により複数の被塗装物４７がそれぞれ係合支持されたハ
ンガー１００を順次３０秒の処理時間かつ同一の搬送ピ
ッチで、複数の前処理槽６１〜６９、電着処理槽５２、
複数の後処理槽７０〜７３に搬送して被塗装物４７の表
面に塗膜が生成され、これらのハンガー１００を台車５
５に懸架して、台車ごと焼付乾燥炉５６に収納して被塗
装物の塗膜が加熱硬化されるように構成している。

【００５０】このため、大がかりな設備となる従来のシ
ャワー方式の電着塗装システムに対し、構成の簡単な複
数の浸漬処理槽により電着塗装システムを構成し、各処
理槽における処理時間を２０秒以上４０秒以内で行うこ
とができるので、ハンガーを滞留させる余分な搬送経路
を延在して設ける無駄を排除することができる。処理時
間が２０秒以下となると、各処理を十分に行うことがで
きず、処理時間が４０秒以上となると、各処理槽の処理
時間のバランス上、特定の処理槽の上流側の搬送経路上
に多数のハンガーが滞留してしまうからである。したが
って、搬送装置５４の搬送経路を短くすることができる
ので、システム全体を小型化し、かつその処理時間を短
縮することができる。

【００５１】また、処理時間のかかる焼付乾燥処理をコ
ンベア搬送装置による自動化ラインから分離して３台の
焼付乾燥炉５６を設けたので、長大な焼付乾燥炉を設け
ずに小型の焼付乾燥炉により焼付乾燥処理を行うことが
できる。したがって、小型、低コストかつ処理時間を短
縮することができる電着塗装システムを提供することが
できる。特に多品種少量製品や小型製品等に好適であ
る。

【００５２】また、本実施例では、複数の前処理槽を第
１脱脂槽６１、第２脱脂槽６２および皮膜化成処理槽６
６を含み、第２脱脂槽６２および皮膜化成処理槽６６以
外の各前処理槽が正四角形柱状かつ容量が略１８リット
ルの処理槽からなり、第２脱脂槽６２および皮膜化成処
理槽６６が長方形柱状かつ容量が略３６リットルの処理
槽からなるように、電着処理槽５２が円筒状かつ容量が
略２０リットルの処理槽からなるように、複数の後処理
槽が正四角形柱状かつ容量が略１８リットルの処理槽か
らなるように構成している。

【００５３】このため、各処理槽を略１８リットル、略
２０リットルまたは略３６リットルの小容量の処理槽に
より構成し、各処理槽を互いに隣接して配設することが
できるので、搬送装置５４によりハンガー１００を略同
一間隔で搬送することができる。したがって、システム
を小型化することができるとともに、搬送装置５４の構
成を簡素化することができる。

【００５４】また、本実施例では、電着処理槽５２に、
電着処理槽５２に収納された電導性塗料液８５を攪拌す
る攪拌器８６を設け、攪拌器８６によりその液面高さを
略一定に保持するように電導性塗料液８５が攪拌され、
ハンガー１００により４本の被塗装物４７が水平方向に
並列するよう被塗装物４７のそれぞれの一端部が係合支
持され、搬送装置５４によりハンガー１００の支持部１
０３よりも下方側が電着処理槽５２の電導性塗料液８５
に浸漬され、ハンガー１００に支持された被塗装物４７
の一部に電着塗装が施される。

【００５５】このため、被塗装物の一部に電着塗装を施
すことができるので、塗装が不要な部分の機械加工の手
間を不要とする若しくは軽減することができる。また、
ハンガーの全部または一部の表面に塗装を施さずに被塗
装物に電着塗装を施すことができるので、ハンガーを再
使用するために塗装を剥離する手間を不要とする若しく
は軽減することができる。

【００５６】また、本実施例では、第１脱脂液の温度を
６５℃以上７５℃以下に保持するので、第１脱脂液の処
理能力を確保しつつ、ミストの発生量を低減することが
できる。したがって、換気設備も小型化することができ
る。第１脱脂液の温度が６５℃未満になると、十分な脱
脂効果が得られず、また７５℃以上になるとミストの発
生量が増加してしまい換気設備が大型化してしまうから
である。

【００５７】また、皮膜化成処理液の温度を４０℃以上
５０℃以下に保持しているので、皮膜化成処理液の処理
能力を確保しつつ、ミストの発生量を低減することがで
きる。したがって、換気設備も小型化することができ
る。皮膜化成処理液の温度が４０℃未満になると、十分
な皮膜が得られず、また５０℃以上になるとミストの発
生量が増加してしまい換気設備が大型化してしまうから
である。

【００５８】さらに、焼付乾燥炉５６の炉内温度を１９
５℃以上２０５℃以下に保持するので、なま焼けや焼き
すぎを防止するとともに、炉内に収納した直後の被塗装
物の塗膜の急激な温度上昇を抑えつつ、その後速やかに
所定温度に上昇させて効率の良い焼付乾燥を行うことが
できる。炉内温度が１９５℃以下にすると処理時間がか
かってしまい、炉内温度を２０５℃以上にすると焼けす
ぎとなってしまうからである。

【００５９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、搬送手段
により複数の被塗装物がそれぞれ係合支持されたハンガ
ーを順次２０秒以上４０秒以内の処理時間で、複数の前
処理槽、電着処理槽、複数の後処理槽に搬送して被塗装
物の表面に塗装膜を生成し、これらのハンガーを台車に
懸架して、台車ごと焼付乾燥炉に収納して被塗装物の塗
膜を加熱硬化するように構成している。

【００６０】このため、大がかりな設備となる従来のシ
ャワー方式の電着塗装システムに対し、構成の簡単な複
数の浸漬処理槽により電着塗装システムを構成し、各処
理槽における処理時間を２０秒以上４０秒以内で行うの
で、ハンガーを滞留させる余分な搬送経路を延在して設
ける無駄を排除することができる。処理時間が２０秒以
下となると、各処理を十分に行うことができず、処理時
間が４０秒以上となると、各処理槽の処理時間のバラン
ス上、特定の処理槽の上流側の搬送経路上に多数のハン
ガーが滞留してしまうからである。したがって、搬送手
段の搬送経路を短くすることができるので、小型かつ処
理時間を短縮することができる電着塗装システムを提供
することができる。

【００６１】また、処理時間のかかる焼付乾燥処理を搬
送手段による自動化ラインから分離して複数の焼付乾燥
炉を設けたので、長大な焼付乾燥炉を設けずに小型の焼
付乾燥炉により焼付乾燥処理を行うことができる。した
がって、小型、低コストかつ処理時間を短縮することが
できる電着塗装システムを提供することができる。特に
多品種少量製品や小型製品等に好適である。また、電着
処理槽に、該電着処理槽に収納された電導性塗料液を攪
拌する攪拌手段を設け、前記攪拌手段により電導性塗料
液の液面高さを略一定に保持するように電導性塗料液を
攪拌し、前記ハンガーにより複数の被塗装物が水平方向
に並列するよう被塗装物のそれぞれの一端部を係合支持
し、前記搬送手段によりハンガーの支持部よりも下方側
が前記電着処理槽の電導性塗料液に浸漬し、該ハンガー
に支持された被塗装物の一部に電着塗装を施こすように
構成した。 このため、被塗装物の一部に電着塗装を施す
ことができるので、塗装が不要な部分の機械加工の手間
を不要とする若しくは軽減することができる。また、ハ
ンガーの全部または一部の表面に塗装を施さずに被塗装
物に電着塗装を施すことができるので、ハンガーを再使
用するために塗装を剥離する手間を不要とする若しくは
軽減することができる。

【００６２】請求項２記載の発明によれば、前記複数の
前処理槽が第１脱脂処理槽、第２脱脂処理槽および皮膜
化成処理槽を含み、前記第２脱脂槽および前記皮膜化成
処理槽以外の各前処理槽が正四角形柱状で略１８リット
ル容量を有する処理槽からなり、前記第２脱脂処理槽お
よび前記皮膜化成処理槽が該処理槽を２つ並べた長方形
柱状で略３６リットル容量を有する処理槽からなるよう
に、前記電着処理槽が円筒形状で略２０リットル容量を
有する処理槽からなるように、前記複数の後処理槽が正
四角形柱状で略１８リットル容量を有する処理槽からな
るように構成している。

【００６３】このため、各処理槽を略１８リットル、略
２０リットルまたは略３６リットルの小容量の処理槽に
より構成し、各処理槽を互いに隣接して配設することが
できるので、搬送手段によりハンガーを略同一間隔で搬
送することができる。したがって、システムを小型化す
ることができるとともに、搬送手段の構成を簡素化する
ことができる。

【００６４】

【００６５】

【００６６】請求項３記載の発明によれば、前記第１脱
脂液の温度を６５℃以上７５℃以下に保持するので、第
１脱脂液の処理能力を確保しつつ、ミストの発生量を低
減することができる。したがって、換気設備も小型化す
ることができる。また、前記皮膜化成処理液の温度を４
０℃以上５０℃以下に保持しているので、皮膜化成処理
液の処理能力を確保しつつ、ミストの発生量を低減する
ことができる。したがって、換気設備も小型化すること
ができる。

【００６７】さらに、前記焼付乾燥炉の炉内温度を１９
５℃以上２０５℃以下に保持するので、炉内に収納した
直後の被塗装物の塗膜の急激な温度上昇を抑えつつ、そ
の後速やかに所定温度に上昇させて効率の良い焼付乾燥
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の電着塗装システムの全
体構成を示す図である。

【図２】電着処理槽５２の要部断面図である。

【図３】コンベア式搬送装置５４の要部を示す図であ
る。

【図４】ハンガー１００を示す図であり、同図（ａ）は
その斜視図であり、同図（ｂ）は被塗装物４７を係合支
持した状態を示す要部断面図である。

【図５】台車５５を示す斜視図である。

【図６】焼付乾燥炉５６の要部断面図である。

【図７】本システムと従来システムとの処理時間の比較
を示す図である。

【図８】従来の電着塗装システムの一例を示す図であ
る。

【図９】各処理ブース１１〜２１を示す図であり、同図
（ａ）はその要部を示す図であり、同図（ｂ）はハンガ
ー３０に処理液を多数のノズルから供給するシャワー室
を示す図である。

【図１０】トロリー式搬送装置６の要部を示す図であ
る。

【図１１】ハンガー４０を示す斜視図である。

【図１２】図１１に示されたハンガー４０を示す図であ
り、同図（ａ）は図１１中、矢印Ａ方向からハンガーを
視た図であり、同図（ｂ）はフック４６に被塗装物４７
が係合支持された状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 前処理ユニット ２ 電着塗装ユニット ２ａ 電着処理槽 ３ 後処理ユニット ４ 焼付乾燥炉 ５ 空冷ブース ６ 搬送装置 １１ 第１脱脂ブース １２ 第２脱脂ブース １３ 第１脱脂液水洗ブース １４ 第２脱脂液水洗ブース １５ 工水ミストブース １６ 表面調整ブース １７ 化成処理ブース １８ 第１化成処理液水洗ブース １９ 第２化成処理液水洗ブース ２０ 第３化成処理液水洗ブース ２１ 純水ミストブース ２２ 第１塗料液洗浄ブース ２３ 第２塗料液洗浄ブース ２４ 第３塗料液洗浄ブース ２５ 純水ミストブース ２６ 空間部 ３１ チェーン ３２ トロリー ３３ チェーンレール ４０ ハンガー ４７ 被塗装物 ５１ 前処理ユニット ５２ 電着処理槽 ５２ａ 整流器 ５３ 後処理ユニット ５４ 搬送装置 ５５ 台車 ５６ 焼付乾燥炉 ６１ 第１脱脂槽 ６２ 第２脱脂槽 ６３ 第１脱脂液水洗槽 ６４ 第２脱脂液水洗槽 ６５ 第３脱脂液水洗槽 ６６ 皮膜化成処理槽 ６７ 第１皮膜化成処理液水洗槽 ６８ 第２皮膜化成処理液水洗槽 ６９ 第３皮膜化成処理液水洗槽 ７０ 第１塗料液洗浄槽 ７１ 第２塗料液洗浄槽 ７２ 第３塗料液洗浄槽 ７３ エアブロー槽 ８１、８２ 油水分離装置 ８３ ミストコレクタ ８４ 気泡流発生装置 ８５ 電導性塗料液 ８６ 攪拌器 ８７ 液面センサ ９１ チェーン ９４ チェーンレール ９５ アタッチメント １００ ハンガー １０３ 支持部 １１１、１１２ ヒータ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被塗装物の表面に付着した付着物を除去し
   て前処理を行う複数種類の前処理液をそれぞれ収納する
   複数の前処理槽と、 前処理が行われた被塗装物の表面に電着塗装を施す電導
   性塗料液を収納する電着処理槽と、 電着塗装が施された被塗装物の表面に残留する電気的に
   未吸着な塗料液を除去して洗浄する後処理液を収納する
   複数の後処理槽と、 複数の被塗装物のそれぞれの一端部を係合支持するハン
   ガーと、 前記ハンガーを所定間隔で懸架して前記複数の前処理
   槽、電着処理槽および複数の後処理槽に順次に搬送して
   該ハンガーに係合支持された被塗装物をそれぞれの処理
   液に浸漬する搬送手段と、 複数のハンガーを懸架する複数の台車と、 該複数の台車のうち何れか１台の台車を収納し、該台車
   に懸架されたハンガーに係合支持された被塗装物の塗膜
   を加熱硬化する複数の焼付乾燥炉と、を備え、 前記複数の前処理槽、電着処理槽、並びに、複数の後処
   理槽の各処理槽におけるそれぞれの処理時間を２０秒以
   上４０秒以下に設定し、 前記電着処理槽に、該電着処理槽に収納された電導性塗
   料液を攪拌する攪拌手段を設け、該攪拌手段が、電導性
   塗料液の液面高さを略一定に保持するように電導性塗料
   液を攪拌し、 前記ハンガーが、複数の被塗装物が水平方向に並列する
   よう被塗装物のそれぞれの一端部を係合支持し、 前記搬送手段が、該ハンガーの支持部よりも下方側を前
   記電着処理槽の電導性塗料液に浸漬し、該ハンガーに支
   持された被塗装物の一部に電着塗装を施すようにしたこ
   とを 特徴とする電着塗装システム。
2. 【請求項２】前記複数の前処理槽が、被塗装物の表面に
   付着した鉱物油を主成分とする油脂類を除去する第１脱
   脂液を収納する第１脱脂処理槽と、被塗装物の表面に付
   着した動植物油を主成分とする油脂類を除去する第２脱
   脂液を収納する第２脱脂処理槽と、被塗装物の表面に塗
   装下地用の不水溶性皮膜を生成する皮膜化成処理液を収
   納する皮膜化成処理槽と、を含み、 前記第２脱脂処理槽および前記皮膜化成処理槽以外の各
   前処理槽が、正四角柱状で略１８リットル容量を有する
   処理槽からなり、前記第２脱脂処理槽および前記皮膜化
   成処理槽が、該処理槽を２つ並べた長方形柱状で略３６
   リットル容量を有する処理槽からなり、 前記電着処理槽が、円筒形状で略２０リットル容量を有
   する処理槽からなり、 前記複数の後処理槽が、正四角柱状で略１８リットル容
   量を有する処理槽からなることを特徴とする請求項１記
   載の電着塗装システム。
3. 【請求項３】前記第１脱脂液の温度を６５℃以上７５℃
   以下に保持し、 前記皮膜化成処理液の温度を４０℃以上５０℃以下に保
   持し、 前記焼付乾燥炉の炉内温度を１９５℃以上２０５℃以下
   に保持したことを特徴とする請求項１記載 の電着塗装シ
   ステム。