JP6531064B2

JP6531064B2 - 電着塗装装置及び電着塗装方法

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Publication number: JP6531064B2
Application number: JP2016088756A
Authority: JP
Inventors: 小倉　敏男; 敏男小倉
Original assignee: Toyota Motor East Japan Inc
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Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: JP2017197803A

Description

本発明は、電着塗装装置及び電着塗装方法に関し、例えば、大きさの異なる被塗物が連続して搬送される場合に、各被塗物に要求される塗膜厚にてそれぞれ電着塗装を行うための電着塗装装置及び電着塗装方法に関する。

例えば自動車の製造工程において、車両ボデーの外・内板及び袋部内などに対し、防錆等を目的とした下地塗装が行われる。一般に、この下地塗装においては、被塗物である車両ボデーなどを、塗料が貯留された電着槽に浸漬し、通電しながら槽内を移動させ、被塗物に塗膜形成する電着塗装が行われている。より具体的には、前記電着塗装は、図１０に模式的に示すように電着槽５０内に水性の電着塗料５１が貯留される。そして、搬送手段であるコンベア５３にハンガー５４を介して被塗物Ｗを吊持すると共に被塗物Ｗを槽内の塗料５１に浸漬し、前記コンベア５３により被塗物Ｗを電着槽５０内で移動させる。

また、電着槽内に設置された電極とコンベア５３に並行に設けられた集電レール５６間に直流電圧を印加することで電着塗装が行われる。コンベア５３に並行に集電レール５６が設けられ、この集電レール５６とハンガー５４を介して被塗物Ｗに電圧を印加するようになっている。例えばカチオン電着塗装の場合、図１１に模式的に示すように電着槽５０内においては被塗物Ｗ側を陰極とし、電着槽５０内に設置した陽極板６０との間に直流電圧を印加する。これにより、電着塗料５１において水の電気分解が生じ、塗料粒子５１ａとＯＨ−イオンとの作用によって被塗物Ｗの表面に塗膜５５が析出される。

ところで、近年では、自動車生産の多品種少量生産化や注文生産化に伴い、車種に応じたボデーや部品においても小ロットでの生産が求められている。このため、被塗物Ｗの種類毎に電着塗装装置の部品を変更することなく、一つのラインで対応でき、また、様々な種類の被塗物Ｗが連続して搬送されても自動的に対応でき、かつ要求される塗膜厚と塗膜品質を達成できる電着塗装装置が求められている。

このような要求に対し特許文献１には、前記集電レール５６を電着槽５０の入槽域（第１のゾーンと呼ぶ）に設置された１段目レールと、電着槽５０の全没域（第２のゾーンと呼ぶ）及び出槽域に設置した２段目レールとで構成し、さらに２段目レールを複数の部分レールに分割し、各部分レールに独立して電圧印加が可能とした電着塗装装置が開示されている。第１のゾーン及び第２のゾーンには、複数本の電極がレールに沿って配列され、前記電極に直流電圧を印加することにより被塗物に対し電着塗装が行われる。
この構成によれば、異なる種類の被塗物Ｗが連続して搬送される場合においても、前記部分レール毎に対応する被塗物Ｗに適した電圧印加を行うことができるため、被塗物Ｗ毎に目的とする膜厚を高精度に制御することができる。

特許４８６６９８０号

ところで従来、前記第１のゾーンにおいては、被塗物が電着塗料中に全没してから電極に通電され、被塗物が第１のゾーンを通過した直後に、次の被塗物の入槽のために第１のゾーンの直流電源が遮断される。被塗物が第１のゾーンから第２のゾーンに移動すると、第２のゾーンでは予め直流電圧が印加されており、これにより電着塗装が行われる。

しかしながら、第１のゾーンの直流電源を遮断した際、第１のゾーンの（下流側の）末端電極が第２ゾーンの（上流側の）前端電極に接近して配置されている場合には、第１のゾーンの末端電極は浮遊導体となり、電流の回り込みによるバイポーラ現象が発生するという課題がある。このバイポーラ現象が発生すると、電極側に塗料成分が引き寄せられ、隔膜電極表面に堆積し、所謂ブツが付着するなどの不具合を引き起こしていた。

このような課題を解決するには、第１ゾーンの末端電極と第２ゾーンの前端電極との距離を大きく確保し、双方の間に無電極ゾーンを形成する構成が考えられる。
しかしながら、第１ゾーンと第２ゾーンとの間に無電極ゾーンが存在すると、被塗物がそこを通過する際、表面電位が低下し、電着塗装の効率が低下するという課題があった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、種類の異なる複数の被塗物が連続して電着槽に搬送される電着塗装装置において、各被塗物に要求される塗膜厚にてそれぞれ電着塗装することができるとともに、バイポーラ現象の発生を抑え、且つ効率的に電着塗装を行うことのできる電着塗装装置及び電着塗装方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る電着塗装装置は、電着塗料が貯留された電着槽の中の搬送路を被塗物が搬送され、前記電着槽に配置された隔膜電極と前記被塗物との間に所定の電圧が印加されることにより前記被塗物に塗装する電着塗装装置であって、前記電着槽において、複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置されるとともに、第１の電圧印加手段により所定電圧が通電される第１のゾーンと、前記第１のゾーンの下流側において、複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置されるとともに、第２の電圧印加手段により所定電圧が通電される第２のゾーンと、前記第１のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置され、電極液の供給／回収が可能な第１の隔膜電極と、前記第１の隔膜電極に対する電極液の供給／回収制御、及び前記第１のゾーンと第２のゾーンとにおける通電制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第１のゾーンと前記第２のゾーンとを通電した状態で、被塗物が前記第１のゾーンから前記第２のゾーンに搬送された際、前記第１の隔膜電極から電極液を回収してから、前記第１のゾーンの通電を遮断することに特徴を有する。

このような構成によれば、従来、バイポーラ現象の発生を抑制するために第１のゾーンと第２のゾーンとの間に設けていた無電極領域に、電極液の供給／回収が可能な第１の隔膜電極が配置される。
そして、第１のゾーンと第２のゾーンとを通電した状態で、被塗物の第２のゾーンへの移行後に、第１の隔膜電極の電極液が抜かれ、次の被塗物の入槽に備えて第１のゾーンの通電が遮断される。これにより、第１の隔膜電極は浮遊導体にはならないため、電流の回り込みによるバイポーラ現象の発生が抑制される。また、搬送路上で電位が低下する区間がなくなるため、塗装効率を向上することができる。

尚、前記第２のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置され、複数の隔膜室を有し、各隔膜室に対し独立して電極液の供給／回収が可能な第２の隔膜電極を備え、前記制御手段は、被塗物の表面積に応じて前記各隔膜室に対する電極液の供給／回収を制御することが望ましい。
このような構成により、被塗物の大きさに合わせて、各隔膜室を陽極として機能させるかを決定し、電着槽中における通電量を制御することができる。即ち、大きさの異なる被塗物を電着槽に連続搬送しても、各被塗物に適した通電量で電着塗装を行うことができ、大きさの異なる被塗物に対し均一な膜厚の塗装を行うことができる。

前記した課題を解決するために、本発明に係る電着塗装方法は、電着塗料が貯留された電着槽の中の搬送路を被塗物が搬送され、前記電着槽に配置された隔膜電極と前記被塗物との間に所定の電圧が印加されることにより前記被塗物に塗装する電着塗装方法であって、前記電着槽において、前記被塗物が全没状態で、複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置された第１のゾーン、及び前記第１のゾーンの下流側において複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置される第２のゾーンに所定電圧を通電する工程と、前記第１のゾーンと前記第２のゾーンとを通電した状態で、前記被塗物を前記第１のゾーンから前記第２のゾーンに搬送する工程と、前記第１のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置され、電極液の供給／回収が可能な第１の隔膜電極から電極液を回収する工程と、前記第１の隔膜電極の電極液を全て回収した状態で、前記第１のゾーンの通電を遮断する工程と、前記被塗物の移動が進み、次の被塗物が前記電着液に全没状態で、前記第１のゾーンの隔膜電極に電極液を供給し、前記第１のゾーンに所定電圧を通電する工程とを含むことに特徴を有する。

このような方法によれば、従来、バイポーラ現象の発生を抑制するために第１のゾーンと第２のゾーンとの間に設けていた無電極領域に、電極液の供給／回収が可能な第１の隔膜電極が配置される。
そして、第１のゾーンと第２のゾーンとを通電した状態で、被塗物の第２のゾーンへの移行後に、第１の隔膜電極の電極液が抜かれ、次の被塗物の入槽に備えて第１のゾーンの通電が遮断される。これにより、第１の隔膜電極は浮遊導体にはならないため、電流の回り込みによるバイポーラ現象の発生が抑制される。また、搬送路上で電位が低下する区間がなくなるため、塗装効率を向上することができる。

尚、前記被塗物を前記第１のゾーンから前記第２のゾーンに搬送する工程の後、前記第２のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置されるとともに、複数の隔膜室を有し、各隔膜室に対し独立して電極液の供給／回収が可能な第２の隔膜電極に対し、前記被塗物の表面積に応じて前記各隔膜室に対する電極液の供給／回収を制御することが望ましい。
このような方法によれば、被塗物の大きさに合わせて、各隔膜室を陽極として機能させるかを決定し、電着槽中における通電量を制御することができる。即ち、大きさの異なる被塗物を電着槽に連続搬送しても、各被塗物に適した通電量で電着塗装を行うことができ、大きさの異なる被塗物に対し均一な膜厚の塗装を行うことができる。

本発明によれば、種類の異なる複数の被塗物が連続して電着槽に搬送される電着塗装装置において、各被塗物に要求される塗膜厚にてそれぞれ電着塗装することができるとともに、バイポーラ現象の発生を抑え、且つ効率的に電着塗装を行うことができる。

図１は、本発明に係る電着塗装装置を模式的に示した断面図である。図２は、図１の電着塗装装置に用いる電極液の供給／回収が可能な第１の隔膜電極の実施形態を示す縦断面図である。図３は、図２の隔膜電極の横断面図である。図４は、図２の隔膜電極の他の状態を示す縦断面図である。図５は、図１の電着塗装装置に用いる電極液の供給／回収が可能な第２の隔膜電極の実施形態を示す縦断面図である。図６は、図５の隔膜電極の横断面図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、電着槽において被塗物を搬送する際の制御を説明するための模式的な断面図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、図７に続く状態を示す断面図である。図９（ａ）、（ｂ）は、被塗物の大きさが異なる場合に、隔膜電極の陽極として機能させる部分の変化を模式的に示す断面図である。図１０は、一般的な電着塗装装置の構成を示す断面図である。図１１は、電着塗装の原理を説明するための断面図である。

以下、本発明にかかる隔膜電極及びそれを用いた電着塗装装置の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。尚、本発明に係る電着塗装装置は、ハンガーに吊した被塗物を、コンベアを用いて一定速度で搬送しながら、電着槽の電着塗料に全没させ、集電レールを介して被塗物と電極との間に所定の電圧を印加し電着塗装を行うものである。

図１は、本発明に係る電着塗装装置を模式的に示した断面図である。図１に示す電着塗装装置１は電着槽２を備え、この電着槽２は、内面をＦＲＰ等の電気絶縁材でライニングした舟形の金属タンクを採用し、中に水性塗料からなる電着塗料３を貯留している。前記電着槽２の上方には、被塗物の搬送方向に沿ってコンベア４（搬送手段）が設けられ、コンベア４の下方には、このコンベア４と並行して集電レール１０が設けられている。尚、コンベア４にはコンベアパルス発信器１７が設けられ、コンベア速度に応じたパルスを発信しており、このコンベアパルスは電着塗装における制御信号として用いられる。

コンベア４には絶縁部５を介してハンガー６が連結され、ハンガー６の上部に設けられた集電子（図示せず）が前記集電レール１０と接触するように構成されている。また、本実施の形態において、被塗物Ｗは自動車ボデーとし、例えば異なるサイズのボデーが混在し、それらがハンガー６に吊持され、電着槽２の電着塗料３中に形成された搬送路に沿って搬送されるようになっている。

また、前記集電レール１０は、電着槽２の入槽域に設置された第１レール１０ａと、その後に続く第２レール１０ｂ、第３レール１０ｃとにより構成される。
集電レール１０のうち、第１レール１０ａには、整流機能を持つ第１電源１１（第１の電圧印加手段）により一方向に所定の電圧（例えば２６０Ｖ）が印加可能とされ、第２レール１０ｂには、整流機能を持つ第２電源１２（第２の電圧印加手段）により一方向に所定の電圧印加（例えば２９０Ｖ）が可能な構成となっている。尚、第３レール１０ｃは被塗物Ｗが電着液から引き上げられた後での搬送のため常時０Ｖとなされる。

また、第１レール１０ａ、第２レール１０ｂにそれぞれ対応して、電着槽２内の電着塗料３に没する槽内及び被塗物側面には、複数の隔膜電極１５（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）が配置されている。尚、本実施の形態においては、例えば、被塗物Ｗ側を陰極とし、隔膜電極１５側を陽極とするカチオン型電着塗装を実施するものとする。
また、以下の説明においては、第１レール１０ａにより被塗物Ｗが搬送される電着槽２中の領域を第１のゾーンと呼び、第２レール１０ｂにより被塗物Ｗが搬送される電着槽２中の領域を第２のゾーンと呼ぶ。

本発明に係る実施の形態においては、例えば３種の隔膜電極１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃが用いられる。
隔膜電極１５Ａは、従来周知の隔膜電極、即ち、筒状に配置された隔膜内の電極管を陽極とする電着隔膜電極が用いられる。この隔膜電極１５Ａは、図１に示すように、第１のゾーンの前段及び中段に複数本（例えば図では８本）が所定の間隔を開けて配置される。さらに第２のゾーンの前段及び中段に複数本（例えば図では１３本）が所定の間隔を空けて配置される。

また、隔膜電極１５Ｂは、図１に示すように第１のゾーンの後段に複数本（図では３本）が配置される。複数の隔膜電極１５Ｂのうち、末端の電極（第１のゾーンの最も下流側の電極）は、第２のゾーンの前端の電極と距離を離すこと無く配置される。
図２に１本の隔膜電極１５Ｂの縦断面図を示し、図３にその横断面図を示す。図２、図３に示す隔膜電極１５Ｂは、直棒状（筒状）の金属からなる電極管７の周りに配置された筒状の多孔性支持材８と、多孔性支持材８によってその外側に支持された隔膜９（例えばポリエチレンにより形成された膜）とを備える。

前記電極管７と多孔性支持材８と円筒状の隔膜９とは、その両端開口が絶縁キャップ１３、１４によって塞がれ、電極管７の外周面と多孔性支持材８の内周面との間の空間に隔膜室１６が形成されている。この隔膜室１６に電極液Ｌが充填されることによって、隔膜電極１５Ｂが陽極として機能するようになっている。
また、前記電極管７には、第１電源１１（第２電源１２）の陽極側が接続されており、その内部には電極液Ｌが流れ込まないように密閉されている（即ち空洞状態）。

また、前記隔膜室１６には、第１の流路として供給／回収パイプ２０が配管されている。この供給／回収パイプ２０は、上部側の絶縁キャップ１３に貫挿され、その下端部開口２０ａが隔膜室１６の底部付近（絶縁キャップ１４付近）に位置している。この供給／回収パイプ２０は、極液槽１８から電極液Ｌを供給する、或いは隔膜室１６内の電極液Ｌを回収するために設けられている。

また、前記隔膜室１６には、第２の流路として、隔膜室１６内からオーバーフローにより溢れた電極液Ｌを回収槽２１に回収するとともに、隔膜室１６内に外部から空気を供給するための供給／回収パイプ２２が、上部側の絶縁キャップ１３に挿通され、その一端開口２２ａが隔膜室１６内の上部に配置されている。

尚、図２に示すように前記供給／回収パイプ２０を通して隔膜室１６内に電極液Ｌが供給されている場合、溢れた電極液Ｌが前記供給／回収パイプ２２を通して回収槽２１に回収される。
一方、図４に示すように前記供給／回収パイプ２０を通して隔膜室１６から電極液Ｌが回収される場合、前記供給／回収パイプ２２を通して外部から隔膜室１６に空気が供給され、電極液Ｌがすべて回収されることによって隔膜室１６内が空気に置換されるようになっている。

また、前記供給／回収パイプ２０の上端側は、切替バルブ２５に接続されている。前記切替バルブ２５は、３つの入出力ポートを持ち、その１つに供給／回収パイプ２０が接続されている。他の２つのポートはそれぞれポンプＰ１に接続された回収パイプ２６の一端側と、ポンプＰ２に接続された供給パイプ２７の一端側とに接続されている。また、前記回収パイプ２６の他端側と、供給パイプ２７の他端側とは、それぞれ極液槽１８に接続されている。
前記切替バルブ２５は、供給／回収パイプ２０の接続先を、回収パイプ２６と供給パイプ２７のいずれかに切り替えるためのものである。

また、極液槽１８と回収槽２１との間には、ポンプＰ３に接続されたパイプ２８が設けられ、回収槽２１に貯まった極液ＬをポンプＰ３の駆動で極液槽１８に戻すようになっている。

このように構成された隔膜電極１５Ｂを陽極（カチオン電着の場合）として機能させる場合、制御部１００の制御により切替バルブ２５の切り替え（電極液Ｌの供給／回収の切り替え）を行い、供給／回収パイプ２０と供給パイプ２７とを接続する。また、ポンプＰ２を駆動し、極液槽１８から電極液Ｌを供給／回収パイプ２０に流す。これにより、隔膜室１６には電極液Ｌが供給開始され、溢れてオーバーフローした液は、供給／回収パイプ２２を通って回収槽２１に回収されるようになっている（図２の状態）。
また、第１電源１１（第２電源１２）からの電圧印加により、電着塗料内の余分な酸が隔膜を通じて隔膜室１６内（電極管７）に導かれ、電着塗料内から分離除去される。また、塗料粒子とＯＨ−イオンとの作用によって被塗物Ｗの表面に塗膜が析出される。

一方、隔膜電極１５Ｂの陽極としての機能を停止させる場合、制御部１００の制御により切替バルブ２５の切り替えを行い、供給／回収パイプ２０と回収パイプ２６とを接続する。また、ポンプＰ１を駆動し、隔膜室１６内の電極液Ｌを供給／回収パイプ２０の先端部２０ａから吸い出し、極液槽１８に回収する。また、このとき供給／回収パイプ２２を通じて隔膜室１６には空気が供給され、隔膜室１６内にあった電極液Ｌは空気に置換される（図４の状態）。これにより、隔膜電極１５Ｂは電極として機能しない状態となされる。

また、隔膜電極１５Ｃは、図１に示すように第２のゾーンの後段に複数本（図では９本）が配置される。
図５は、隔膜電極１５Ｃの縦断面図であり、図６はその横断面図である。図５に示すように、隔膜電極１５Ｃは、複数（本実施形態では３つ）のサブ電極部１５Ｃ１、１５Ｃ２、１５Ｃ３が上下に連結されてなる（即ち、隔膜電極１５Ｂと同様の独立した機能を有する３つのサブ電極部１５Ｃ１、１５Ｃ２、１５Ｃ３が１本の棒状に連結されている）。

図５において、サブ電極部１５Ｃ１とサブ電極部１５Ｃ２とは絶縁キャップ２３により分離され、サブ電極部１５Ｃ２とサブ電極部１５Ｃ３とは絶縁キャップ２４により分離されている。
切替バルブ２５はサブ電極部１５Ｃ１に対応するバルブ２５Ａと、サブ電極部１５Ｃ２に対応するバルブ２５Ｂと、サブ電極部１５Ｃ３に対応するバルブ２５Ｃとが設けられている。

各サブ電極部１５Ｃ１、１５Ｃ２、１５Ｃ３の隔膜室１６に対し極液Ｌの供給と回収を行うための供給／回収パイプ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのうち、供給／回収パイプ２０Ａはその下端開口がサブ電極部１５Ｃ１の隔膜室１６下部に配置され、供給／回収パイプ２０Ｂはその下端開口がサブ電極部１５Ｃ２の隔膜室１６下部に配置され、供給／回収パイプ２０Ｃはその下端開口がサブ電極部１５Ｃ３の隔膜室１６下部に配置される。

また、隔膜室１６からオーバーフローした液を回収槽２１に回収し、かつ空気を隔膜室１６に供給するための供給／回収パイプ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃにおいて、供給／回収パイプ２２Ａはその下端開口がサブ電極部１５Ｃ１の隔膜室１６上部に配置され、供給／回収パイプ２２Ｂはその下端開口がサブ電極部１５Ｃ２の隔膜室１６上部に配置され、供給／回収パイプ２２Ｃはその下端開口がサブ電極部１５Ｃ３の隔膜室１６上部に配置される。

尚、この実施形態にあっては、図６に示すように、最上部のサブ電極部１５Ｃ１の隔膜室１６内を３本の供給／回収パイプ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと２本の供給／回収パイプ２２Ｂ、２２Ｃが配置される。また、中央のサブ電極部１５Ｃ２の隔膜室１６内に２本の供給／回収パイプ２０Ｂ、２０Ｃと１本の供給／回収パイプ２２Ｃが配置される。また、最下部のサブ電極部１５Ｃ３の隔膜室１６内に１本の供給／回収パイプ２０Ｃが配置される。

このように構成された隔膜電極１５Ｃを用いる電着塗装装置１によれば、１つの隔膜電極１５Ｃ内で、さらに陽極として機能させる部分（サブ電極部）と機能させない部分（サブ電極部）とを分けることができるため、より細かな通電量の制御を行うことができる。

また、この電着塗装装置にあっては、第１電源１１、第２電源１２のオンオフ制御、隔膜電極１５Ｂ、１５Ｃに対する電極液Ｌの供給／回収の制御などを所定のプログラムにより実行するコンピュータからなる制御部１００を備えている。

続いて、このように構成された電着塗装装置１における様々な大きさの車両を被塗物Ｗとする電着塗装の工程について説明する。
電着塗装装置１にあっては、電着槽２内の搬送路に沿って、複数の被塗物（車両）Ｗが連続搬送される。
図７（ａ）に模式的に示すように、第１のゾーンに最初の被塗物Ｗ１が入槽されると、制御部１００は、図示しないセンサにより被塗物Ｗ１の位置を把握する。図７（ａ）に示すように、被塗物Ｗが電着液に全没状態とならない間は、第１電源１１と第２電源１２とは未だ通電しないオフ状態である。

被塗物Ｗ１が完全に電着液に全没状態となると、図７（ｂ）に示すように、第１電源１１と第２電源１２とは、ともに通電されるオン状態となり、第１のゾーンでは所定の電圧（例えば２６０Ｖ）まで段階的に昇圧される。
また、被塗物Ｗ１が第２のゾーンへと搬送開始され、図７（ｃ）に示すように被塗物Ｗ１が完全に第２のゾーンへ移動すると、直ぐさま第１のゾーンの後段の隔膜電極１５Ｂの電極液Ｌを抜く作業が開始される（このとき、第１電源１１と第２電源１２とはともにオン状態）。

第１のゾーンの後段の隔膜電極１５Ｂの電極液Ｌが完全に抜かれると、図８（ａ）に示すように、次の被塗物Ｗ２の入槽に備えて第１電源１１がオフされ、第１のゾーンの通電が停止される。ここで、前記隔膜電極１５Ｂは、電極液Ｌが抜かれているため、浮遊導体とはならず、第２ゾーンが第２電源１２により通電状態であっても、電流の回り込みによるバイポーラ現象の発生が抑制される。

図８（ｂ）に示すように被塗物Ｗ１、Ｗ２の移動が進み、さらに図８（ｃ）に示すように次の被塗物Ｗ２が電着液に完全に全没すると、先ず第１電源１１がオンされ、次に第１のゾーンの後段の隔膜電極１５Ｂに電極液Ｌが充填される。第１電源１１はオンであるため、第１のゾーンが通電される。
一方、第２のゾーンを搬送される被塗物Ｗ１は、第２のゾーンの中段までは一定の電圧下で電着塗装が施され、第２ゾーンの後段においては隔膜電極１５Ｃを用いた制御により、細かく膜厚が調整される。

即ち、制御部１００は被塗物Ｗの大きさに応じて各隔膜電極１５Ｃの各サブ電極部１５Ｃ１、１５Ｃ２、１５Ｃ３を陽極として機能させるか否かを制御する。具体的には被塗物Ｗの大きさによって、複数の隔膜電極１５Ｃの各サブ電極部１５Ｃ１，１５Ｃ２、１５Ｃ３を陽極として機能させるか否かを設定し、被塗物Ｗの通過に合わせて切替バルブ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃの切り替えを行うように制御する。

例えば、図９（ａ）に示すように被塗物ＷＳが小型車ボデーである場合には、隔膜電極１５Ｃにおいて被塗物ＷＳの近傍のサブ電極部のみを陽極として機能させることにより、通電量が小さく抑えられる。これにより過度の塗装を防止し、適切な膜厚を得ることができる。同様に図９（ｂ）に示すように被塗物ＷＬが大型車である場合には、例えば全てのサブ電極部を陽極として機能させることにより、通電量が大きくされ、これにより適切な膜厚を得ることができる。

また、第１のゾーンでの被塗物Ｗ２の搬送が進むと、図７（ｃ）に示したように再び第１のゾーンでの通電及び電極の制御が行われることになる。

以上のように本発明に係る実施の形態によれば、従来、バイポーラ現象の発生を抑制するために第１のゾーンと第２のゾーンとの間に設けていた無電極領域に、電極液Ｌの供給／回収が可能な隔膜電極１５Ｂが配置される。
そして、第１のゾーンと第２のゾーンとを通電した状態で、被塗物Ｗ１の第２のゾーンへの完全な移行後に、直ぐさま隔膜電極１５Ｂの電極液Ｌが抜かれ、次の被塗物Ｗ２の入槽に備えて第１のゾーンの通電が遮断される。これにより、隔膜電極１５Ｂは浮遊導体にはならないため、電流の回り込みによるバイポーラ現象の発生が抑制される。また、搬送路上で電位が低下する区間がなくなるため、塗装効率を向上することができる。

さらに、第２のゾーンにおいては、複数のサブ電極部を有し、各サブ電極部において電極液Ｌの供給／回収を可能とした複数の隔膜電極１５Ｃが配置される。
これにより被塗物Ｗの大きさに合わせて、各サブ電極部を陽極として機能させるかを決定し、電着槽２中における通電量を制御することができる。即ち、車両ボデーの大きさの異なる被塗物Ｗを電着槽２に連続搬送しても、各被塗物Ｗに適した通電量で電着塗装を行うことができ、大きさの異なる被塗物Ｗに対し均一な膜厚の塗装を行うことができる。

尚、前記実施の形態においては、隔膜電極１５Ｃにおいて、１つの隔膜電極１５Ｃが３つのサブ電極部１５Ｃ１，１５Ｃ２，１５Ｃ３からなるものとしたが、本発明にあっては、サブ電極部の数は限定されるものではない。例えば、２つのサブ電極部や４つのサブ電極部により１つの隔膜電極１５Ｃを構成してもよい。

また、図９に示した例では、被塗物Ｗの大きさを２種として説明したが、その種類も限定されるものではなく、本発明に係る隔膜電極を用いることにより、より多種の被塗物Ｗが電着槽２中を搬送される場合にも対応することができる。

１電着塗装装置
２電着槽
３電着塗料
４コンベア
５絶縁部
６ハンガー
７電極管
８多孔性支持材
９隔膜
１０集電レール
１０ａ第１レール
１０ｂ第２レール
１０ｃ第３レール
１１第１電源（第１の電圧印加手段）
１２第２電源（第２の電圧印加手段）
１５Ａ隔膜電極
１５Ｂ隔膜電極（第１の隔膜電極）
１５Ｃ隔膜電極（第２の隔膜電極）
１７コンベアパルス発信器
１００制御部
Ｗ被塗物

Claims

電着塗料が貯留された電着槽の中の搬送路を被塗物が搬送され、前記電着槽に配置された隔膜電極と前記被塗物との間に所定の電圧が印加されることにより前記被塗物に塗装する電着塗装装置であって、
前記電着槽において、複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置されるとともに、第１の電圧印加手段により所定電圧が通電される第１のゾーンと、
前記第１のゾーンの下流側において、複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置されるとともに、第２の電圧印加手段により所定電圧が通電される第２のゾーンと、
前記第１のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置され、電極液の供給／回収が可能な第１の隔膜電極と、
前記第１の隔膜電極に対する電極液の供給／回収制御、及び前記第１のゾーンと第２のゾーンとにおける通電制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１のゾーンと前記第２のゾーンとを通電した状態で、被塗物が前記第１のゾーンから前記第２のゾーンに搬送された際、前記第１の隔膜電極から電極液を回収してから、前記第１のゾーンの通電を遮断することを特徴とする電着塗装装置。
前記第２のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置され、複数の隔膜室を有し、各隔膜室に対し独立して電極液の供給／回収が可能な第２の隔膜電極を備え、
前記制御手段は、被塗物の表面積に応じて前記各隔膜室に対する電極液の供給／回収を制御することを特徴とする請求項１に記載された電着塗装装置。
電着塗料が貯留された電着槽の中の搬送路を被塗物が搬送され、前記電着槽に配置された隔膜電極と前記被塗物との間に所定の電圧が印加されることにより前記被塗物に塗装する電着塗装方法であって、
前記電着槽において、前記被塗物が全没状態で、複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置された第１のゾーン、及び前記第１のゾーンの下流側において複数の隔膜電極が前記搬送路に沿って配置される第２のゾーンに所定電圧を通電する工程と、
前記第１のゾーンと前記第２のゾーンとを通電した状態で、前記被塗物を前記第１のゾーンから前記第２のゾーンに搬送する工程と、
前記第１のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置され、電極液の供給／回収が可能な第１の隔膜電極から電極液を回収する工程と、
前記第１の隔膜電極の電極液を全て回収した状態で、前記第１のゾーンの通電を遮断する工程と、
前記被塗物の移動が進み、次の被塗物が前記電着液に全没状態で、前記第１のゾーンの隔膜電極に電極液を供給し、前記第１のゾーンに所定電圧を通電する工程とを含むことを特徴とする電着塗装方法。
前記被塗物を前記第１のゾーンから前記第２のゾーンに搬送する工程の後、
前記第２のゾーンに配置される複数の隔膜電極のうち、少なくとも後段に配置されるとともに、複数の隔膜室を有し、各隔膜室に対し独立して電極液の供給／回収が可能な第２の隔膜電極に対し、前記被塗物の表面積に応じて前記各隔膜室に対する電極液の供給／回収を制御する工程を含むことを特徴とする請求項３に記載された電着塗装方法。