JPH01263297A - 電着塗装における塗料中の顔料成分制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、超音波を利用して、電着塗料槽内の塗料中の
顔料成分を制御するための装置に関する。

従来技術及びその問題点 電着塗装は、電着塗料槽内に浸漬した導電性を有する被
塗物を介して電流を流して、電着塗料中の固形成分を被
塗物表面に析出せしめ、これによって塗膜を形成する塗
装である。

電着塗料中の固形分は、樹脂分と顔料分とがら成りたっ
ているが、固形分中の顔料割合は被塗物に塗着して持ち
去られるものと、電着塗料中のものとでは異なるため、
塗料中の顔料割合は徐々に変化する傾向にある。そして
、この塗膜中の顔料割合が多すぎると、塗膜の平滑性が
低下し塗膜かもろくなり、逆に少なすぎると耐食性不良
くさびやすい）、塗膜の色が変動しやすいなどの問題を
生じる。従って、所定の塗膜仕上り、性能を得るために
は、電着塗料中の顔料成分割合を所定の値に保つ必要が
ある。

従来、電着塗料中の顔料成分測定は次の通りの灰化法に
より行われてきた。

（１）ルツボの重量（Ａグラム）を測定する。

（２）ルツボに塗料のサンプルを採取し、その重量（Ｂ
グラム）を測定する （３）塗料入りのルツボを乾燥器に入れ、例えば１５０
°Ｃで６０分乾燥して水分を蒸発させ、 次にガスバーナーで強熱して（３０〜６０分程度）有機
物質を完全に燃焼させる。燃焼後、ルツボをデシケータ
中で冷却した後、その重ｆｔ（Ｃグラム）を測定する。

（４）　　（Ｃ−Ａ）／　（Ｂ−Ａ）から塗料の顔料成
分の割合を算出する。

しかし、このような灰化法を利用する塗料中の顔料成分
の制御方法では、サンプリング、秤量、加熱、徐冷、計
算等の工程を経るため、多大な経費、時間、労力等を必
要とするという問題点があった。さらにこの方法では、
リアルタイムで測定できないため、顔料成分の割合が変
動し易い等の問題点があった。

問題点を解決する手段 本発明によると、上記した問題点が、測定槽と、該測定
槽内に配置された温度センサーを含む温度検出部と、該
測定槽内に配置された超音波発信器及び超音波受信器を
含む超音波伝播速度計測部と、該温度検出部及び該超音
波伝播速度計測部に接続され、該測定槽内の塗料液の温
度及び超音波伝播速度に従って制御信号を出す演算部と
、該演算部に接続され、上記制御信号に従って電着塗料
槽内に補給塗料と純水とを供給する供給部とを具備する
ことを特徴とする電着塗装における塗料中の顔料成分制
御装置を提供することによって解決される。

実施例 次に第１図及び第２図を参照して、本発明の好適実施例
に従う電着塗装における顔料成分制御装置を説明する。

第１図には、電着塗装を行う電着塗料槽ＩＯと、電着塗
料槽内の塗料の顔料成分の量を制御する、本発明の好適
実施例に従う制御装置１２とが示されている。

この電着塗料槽１０内の電着塗料１４は、沈降を防止す
るため、第１の及び第２の循環ポンプ１６及び１８によ
って循環せしめられる。

即ち、電着塗料槽１０は、主塗料槽１９と補助塗料槽２
１とを含み、主塗料槽１９から溢れた塗料が補助塗料槽
２１に流れるようになっている。

第１の循環ポンプ１６は、補助塗料槽２１から主塗料槽
１９の下方に塗料を送る。これによって、補助塗料槽２
１、第１の循環ポンプ１６、主塗料槽１９の下部、主塗
料槽１９の上部、そして補助塗料槽２１へと塗料が流れ
、循環することになる。

第２の循環ポンプ１８は、図示した如く、補助塗料槽２
１から塗料を吸引し、補助塗料槽２１に戻す。下記する
如く、この実施例では、この第２の循環ポンプ１８によ
って、補給塗料と純水とが補助塗料１’！！２１に供給
される。

本発明の好適実施例に従う制御装置１２は、測定槽２０
と、温度計測部２２と、超音波伝播速度計測部２４と、
演算部２６と、電着塗料槽１０内に補給塗料と純水とを
供給する供給部２８とを具備する。

測定槽２０には、電着塗料が電着塗料供給ポンプ３０に
よって電着塗料槽ＩＯからバルブ３２を介して連続的に
供給され、電着塗料が排出ポンプ３４によって、測定槽
２０からバルブ３６を介して電着塗料槽ｌＯに戻される
。測定槽２０の液面レベルは、バルブ３２及びバルブ３
６の開度を調整することによって、一定に保たｎる。

また、第１図に示した如く、測定槽２０に隣接して補助
槽３８を設け、過剰な電着塗料を排出ポンプ３４によっ
て電着塗料槽１０に戻すように構成するのか好ましい。

測定槽２０内には、撹拌機４０が配置されており、これ
によって、測定槽２０内にて電着塗料が沈降するのが防
止される。

温度計測部２２は、測定槽２０の電着塗料内に配置され
た温度センサー４２とこれに接続された温度計測器４４
とを含み、測定槽２０の電着塗料内の温度を示す電気信
号が温度計測器４４から出力される。

超音波伝播速度検出部２４は、測定槽２０の電着塗料内
にて、所定間隔で配置された超音波発信器４６及び超音
波受信器４８と、これらに接続された超音波伝播速度計
測器５０とを含み、測定槽２０の電着塗料内にての超音
波伝播速度を示す電気信号が超音波伝播速度計測器５０
から出力される。

演算部２６は、顔料成分演算回路５２と出力回路５４と
記録計５６とコンピュータ５７とを含む。

演算部２６は、温度計測器４４及び超音波伝播速度計測
器５０に接続されており、顔料成分の割合Ｗを超音波伝
播速度Ｖ及び温度Ｔで表す関数Ｗ＝Ｆ（Ｖ、Ｔ）を記憶
し、超音波伝播速度Ｖ及び温度Ｔから顔料成分の割合Ｗ
を算出する電子素子を含む。

第２図はカチオン型電着塗料中の樹脂成分に対する顔料
成分の割合と、塗料中を伝わる超音波速度との関係を、
液温をパラメータとして示した測定例である。この図か
ら顔料成分の割合の変化が超音波伝播速度と一定の関係
を有することが判る。

なお、塗料中の固形分変動も伝播速度に影響を与えるが
、ここでは被塗物に塗着して電着槽から持ち出される固
形分量を被塗物の通過個数を基に算出し、それにみあっ
た量を後述するように補給することで固形分割合を一定
に保っている。

また、関数Ｆ　（Ｖ、Ｔ）は速度■と温度Ｔの多項式で
表わし、その係数は、例えば第２図に示す速度、温度、
顔料成分割合の実測値に基づき最小自乗法で決定する。

出力回路５４には、顔料成分演算回路５２から演算の結
果を表す信号が送られる。

出力回路５４には、図示した如く記録計５６およびコン
ピュータ５７が接続されて、顔料成分の割合の時間的変
化を記録するのが好ましい。

更に、出力回路５４には、下記する如く、供給部２８か
接続されており、電着塗料槽ＩＯへの補給塗料と純水の
供給が制御される。

供給部２８は、第１補給塗料タンク５８、第１補給塗料
供給ポンプ６０．電磁弁６２、第２補給塗料タンク６４
、第２補給塗料供給ポンプ６６、電磁弁６８、純水タン
ク７０、純水供給ポンプ７２、および電磁弁７０を含む
。

電着塗料槽１０内の電着塗料に比べ、固形分については
、第１補給塗料、第２補給塗料共に高く、樹脂成分に対
する顔料成分の割合については、第１補給塗料が高く、
第２補給塗料は低いが、又は樹脂成分だけである。

第１補給塗料はタンク５８、ポンプ６０、電磁弁を介し
て、循環ポンプ１８を含む循環流路に送られ電着塗料槽
内に供給される。第２供給塗料はタンク６４ポンプ６６
、電磁弁６８を介して、また純水なタンク７０ポンプ７
２、電磁弁７４を介して同様の方法で、電着槽１０内に
供給される。

この制御装置は、次の通りに作動する。

まず、温度計測部２２によって計測された温度Ｔ、超音
波伝播速度計測部２６によって計測された超音波伝播速
度Ｖ１及び顔料成分演算回路５２に記憶された関数Ｗ＝
Ｆ（Ｖ、Ｔ）によって、顔料成分演算回路５２が、顔料
成分の割合Ｗを算出する。

この顔料分の割合Ｗか所定の範囲内であれば、第１補給
塗料、第２補給塗料および純水は、被塗物によって電着
塗料１０から持ち出される固形分を単に補うようにそれ
ぞれ所定量供給される。

測定槽２０に供給された電着塗料槽ｌＯ内の電着塗料の
顔料成分の割合が、出力回路５４にて設定値と比較され
、顔料成分下限設定値Ｗ、より小さい場合、出力回路５
４からの作動信号によって、第１補給塗料ポンプ６０の
モータ回転数が増加させられ顔料割合の多い第１補給塗
料供給量が増加し、第２補給塗料ポンプ６６のモータ回
転数が減少させられ、顔料割合の少ない第２補給塗料供
給量が減少し、供給液全体の固形分を一定に保つように
、純水ポンプ回転数が変えられて、純水供給量か変化す
る。

電着塗料槽ｌＯ内の塗料は、電着塗料供給ポンプ３０、
測定槽２０及び排出ポンプ３４を介して常時循環せしめ
られており、測定槽２０内にて連続的に顔料成分の割合
か測定される。

測定槽２０内の顔料成分の割合Ｗが、出力回路５４にて
設定値と比較され、顔料成分上限設定値Ｗ２より大きく
なった場合、出力回路５４の信号により、第１供給塗料
、第２補給塗料、純水はそれぞれ通常の供給量へ変えら
れる。

また、逆に顔料成分上限設定値Ｗ２より大きい場合、出
力回路５４の信号よって、第１補給塗料ポンプ６０のモ
ータ回転数が減少させられ、第２補給塗料ポンプ６６の
モータ回転数が増加させられ、供給液全体の固形分が一
定に保つように、純水の供給量が変えられて、顔料割合
の少ない塗料が電着槽１０内へ供給される測定槽１２０
内の顔料成分割合Ｗが出力回路５４にて設定値と比較さ
れ、顔料成分下限値Ｗ１より小さくなった場合、出力回
路５４の信号により、第１補給塗料、第２補給塗料、純
水はそれぞれ通常の供給量へ変えられる。

なお、上記した実施例では、電着塗料槽１０とは別個に
設けた測定槽２０内に、温度センサー４２、超音波発信
器４６及び超音波受信器４８を設けたが、この代わりに
、例えは、これらを電着塗料槽ｌＯ内に設けることも、
第１の循環ポンプ１６を含む流路内に設けることもでき
る。

効　　果 本発明に従う制御装置によると、電着塗料槽内の顔料成
分の割合を適正な値に自動的に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電着塗料槽及び本発明の好適実施例に従う電
着塗装における顔料成分制御装置の簡略図。 第２図は、顔料成分の割合と超音波伝播速度の関係を示
す図。 ｌＯ・・・電着塗料槽 １２・・・顔料成分制御装置 １６・・・第１の循環ポンプ １８・・・第２の循環ポンプ ２０・・・測定槽 ２２・・・温度測定部 ２４・・・超音波伝播速度計測部 ２６・・・演算部 ２８・・・供給部 ３０・・・電着塗料供給ポンプ ４２・・・温度センサー ４６・・・超音波発信器 ４８・・・超音波受信器 ５２・・・演算回路 ５８・・・補給塗料タンク 第２図 ■１挿入今に対すゲ態對べ分の 割８　（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、測定槽と、 該測定槽内に配置された温度センサーを含む温度検出部
   と、 該測定槽内に配置された超音波発信器及び超音波受信器
   を含む超音波伝播速度計測部と、該温度検出部及び該超
   音波伝播速度計測部に接続され、該測定槽内の塗料液の
   温度及び超音波伝播速度に従って制御信号を出す演算部
   と、 該演算部に接続され、上記制御信号に従って電着塗料槽
   内に補給塗料と純水とを供給する供給部と を具備することを特徴とする電着塗装における塗料中の
   顔料成分制御装置。 ２、該測定槽と上記電着塗料槽とが別個に設けられてい
   る特許請求の範囲第１項記載の電着塗装における塗料中
   の顔料成分制御装置。 ３、該測定槽が、上記電着塗料槽の一部として構成され
   ている特許請求の範囲第１項記載の電着塗装における塗
   料中の顔料成分制御装置。 ４、該測定槽が、上記電着塗料槽の循環流路の一部とし
   て構成されている特許請求の範囲第１項記載の電着塗装
   における塗料中の顔料成分制御装置。