JPH05339789A - 電着塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、被塗装物の主面とその対極となる
電極を垂直関係になる位置に配設し、被塗装物を電着槽
に順次浸漬し、電着槽中を間欠または連続的に移動させ
ながら被塗装物の表面に塗膜を形成せしめた後、被塗装
物を順次取り出すことを特徴とする電着塗装方法であ
る。 【効果】 従来の方法より生産性がよく、かつ製造コス
トの安い、しかも、良質かつ均一な電着塗膜を提供する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電着塗装方法、特に良
質な電着膜を効率よく析出させ、電着膜の生産性を向上
させた電着塗装方法に関するものである。この電着塗装
方法は、特にプリント配線板等の板状の被塗装物上に感
光性レジスト膜を形成する場合に最適である。

【０００２】

【従来の技術】電気製品、電子機器の小型化・高性能化
に伴い、プリント配線板の配線パターンは年々、細密化
・高密度化してきている。一方、プリント配線板の製造
工程も年々、自動化が進んでいる。プリント基板にレジ
スト膜を形成させる場合、現在主流となっている感光性
フィルムを積層する方法ではファインパターンの形成に
は限界があることが知られている。そこで新たな方法と
して電着塗装により感光性レジスト膜を形成する方法が
開発・実用化された。

【０００３】しかし、現在実用化されている電着塗装方
法は、被塗装物の主面とその対極となる電極は平行関係
にあり、そのため１枚または複数枚の被塗装物を治具に
て一平面状に保持（以下「一平面掛け」と称する。）さ
せた治具１個分の被塗装物しか一度に電着槽に浸漬する
ことができなかった。このため被塗装物の単位面積当た
りの電着液量が多くなり不経済であるばかりでなく、１
ターンオーバーの時間が長くなり、電着液が劣化し、良
質な電着膜を得ることができなくなる。また、生産能力
を上げるためには電着槽の数を多くするか、もしくは一
平面掛けの面積を大きくして一度に多くの被塗装物を掛
けられるように電着槽を大きくするしかなく、電着液が
多くなり液管理が難しくなるばかりでなく、設備費用も
大幅に増えるが、このようにしても生産能力の向上には
限界があった。

【０００４】これらの問題点を解決するために新たな電
着塗装装置が提案された（特開平１−１７２５９５
号）。この装置によると、被塗装物の主面とその対極と
なる電極は垂直関係にあり、そのため電着槽一槽に、主
面が平行に配列された板状の被塗装物を複数枚同時に浸
漬し電着することができる。

【０００５】この方法では、板状の被塗装物を複数枚同
時に搬送するためにかご状の治具を使用するが、かご状
の治具は未反応の電着液の付着量が多く、電着槽からの
持ち出し量が多くなり不経済であるばかりでなく、液だ
れの原因となり、その固着物が電着液に再混入する恐れ
があり、また水洗効率の低下を招き易く、また、主面が
平行に配列された板状の被塗装物を複数枚同時に水切り
することは難しく、乾燥も不完全になり易かった。更に
生産能力を上げるために同時に浸漬する板状の被塗装物
の枚数を増加していけば、電着槽だけではなく水洗槽等
も大きくする必要があり、また治具の構造からも同時に
浸漬する枚数には限度があり、従って生産能力の向上に
は限界がある等の欠点を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な実状に鑑みてなされたものであり、その解決しようと
する課題は、被塗装物の主面とその対極となる電極が垂
直関係で、板状の被塗装物を複数枚同時に電着槽に浸漬
し、電着した後、電着槽より同時に取り出す前記電着塗
装装置における次の点である 電着槽から、未反応の電着液の持ち出し量が多いた
め、不経済であるばかりでなく、液だれの原因となり、
その固着物が電着液に再混入し電着液の劣化の原因とな
り、また水洗効率の低下を招き易い点。 主面が平行に配列された板状の被塗装物を複数枚同時
に水切りすることは難しい点。 治具の構造から同時に浸漬する枚数には限度があり、
従って生産能力の向上には限界がある点。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、被塗装物を電
着槽中で移動させながら電着塗装することにより解決す
る方法を見出し、本発明を完成するに至った。即ち本発
明は、電着液に板状の被塗装物を浸漬し、被塗装物に通
電して被塗装物の表面に塗膜を形成せしめる電着塗装方
法において、被塗装物の主面と垂直関係になる位置に対
極となる電極を配設した電着槽の、該主面と向き合う一
方の側（以下「前側壁の近傍」と称する。）から被塗装
物を順次浸漬し、各被塗装物を主面が平行に配列される
ように間隔をあけて電着槽中を間欠または連続的に移動
させながら表面に塗膜を形成せしめた後、電着槽の該主
面と向き合う他方の側（以下「後側壁の近傍」と称す
る。）から被塗装物を順次取り出すことを特徴とする電
着塗装方法である。

【０００８】本発明を図面を用いて詳しく説明する。図
１および２に示すように箱型に形成された電着槽１に、
電着液６が一定量貯留されており、均一な液組成を保つ
ため外部循環ポンプ８で緩やかに攪拌されている。電着
槽には被塗装物の対極となる電極２が、被塗装物の主面
と垂直関係になるように内壁（以下「横側壁」と称す
る。）に沿って配設されている。

【０００９】自動もしくは手動で前処理より移送されて
きた被塗装物Ａを、電着槽の前側壁４の近傍にて、被塗
装物Ａの主面とその対極となる電極が垂直関係になるよ
うに電着液に浸漬する。続いて被塗装物Ａを直流電源供
給装置７に接続し、被塗装物Ａに通電し、被塗装物Ａに
塗膜を形成させる。また、次の被塗装物Ｂが前処理より
移送されて電着槽の前側壁の近傍に浸漬されるまでに、
被塗装物Ａを後側壁５に向かって１間隔分、電着槽中を
間欠または連続的に移動させる。

【００１０】引き続いて、被塗装物Ｂの主面と被塗装物
Ａの主面が１間隔分隔てて平行に配列されるように、被
塗装物Ｂを電着槽に浸漬した後、通電し、塗膜を形成さ
せる。また、次の被塗装物Ｃが電着槽の前側壁の近傍に
浸漬されるまでに、被塗装物ＡおよびＢを後側壁に向か
って１間隔分、電着槽中を間欠または連続的に移動させ
る。同様にして、被塗装物Ｃを電着槽に浸漬した後、通
電し、塗膜を形成させる。また、次の被塗装物Ｄが浸漬
されるまでに、被塗装物Ａ、ＢおよびＣを後側壁に向か
って１間隔分、電着槽中を間欠または連続的に移動させ
る。

【００１１】以上をくり返して、被塗装物を電着槽に順
次浸漬し、電着槽中を間欠または連続的に移動させなが
ら電着槽の被塗装物の後側壁の近傍に至るまでに、被塗
装物の表面に所定の厚みの塗膜を形成させる。所定の厚
みの塗膜が形成された被塗装物Ａを電着槽の後側壁の近
傍から取り出し、後処理へ移送する。同様にして、被塗
装物Ｂ、Ｃ…を電着槽の後側壁の近傍から順次取り出
し、後処理へ移送する。

【００１２】この様にして、前処理より移送されてきた
被塗装物を電着槽の前側壁の近傍から順次浸漬し、各被
塗装物の主面が平行に配列されるように電着槽中を間欠
または連続的に移動させながら被塗装物の表面に所定の
厚みの塗膜を形成させた後、被塗装物を電着槽の後側壁
の近傍から順次取り出し、後処理へ移送する。

【００１３】上記１間隔分は２０mm以上あけることが好
ましく、３０mm以上あけることがより好ましい。２０mm
未満であると塗膜厚の均一性が保たれない恐れがあり、
また必要以上に大きくすることは単位面積当たりの電着
液量が多くなり好ましくない。

【００１４】上記被塗装物を間欠または連続的に移動さ
せる時に、被塗装物に間欠または連続的に、好ましくは
間欠的に衝撃または振動を与えると、孔内面、凹凸面に
も均一な塗膜を得ることができ、特にスルーホールを有
するプリント基板のスルーホール内壁およびエッジ部の
電着に有効である。

【００１５】衝撃を与える方法としては、ハンマリン
グ、被塗装物を持ち上げて自由落下させる方法および被
塗装物をある加速度で揺動させる方法等が挙げられる。
また振動を与える方法としては、通常バイブレータが使
用される。

【００１６】とりわけ、被塗装物を間欠的に移動させる
方法において、その移動時を利用し、１間隔分移動させ
る時間を極めて短時間で行うことによって、被塗装物に
間欠的な衝撃を与えると、スルーホール内の脱泡および
液替えが有効に行われ、特に良質かつ均一な塗膜が得ら
れる。与える衝撃は１〜１０Ｇ（Ｇは重力の加速度。以
下、同じ。）が好ましい。

【００１７】また、被塗装物を連続的に移動させる方法
においては、一定の間隔で一定の時間、被塗装物に振動
または衝撃を与えると、スルーホール内の脱泡および液
替えが有効に行われ、良質かつ均一な塗膜が得られる。
この場合、振動させる時は通電しない方が好ましい。

【００１８】上記被塗装物は治具にて一平面掛けたもの
を用いることが好ましい。生産性を更に向上させるた
め、かご型の治具に複数個の被塗装物を設置することも
可能ではあるが、液だれの原因となり、また水切りも不
完全になるので好ましくない。その場合は、むしろ被塗
装物を一平面掛けした治具を複数枚同時に搬送すること
を考えた方が良い。一平面掛けは、治具の構造が簡単で
液だれを最小限に抑えることができる。また、水切りも
完全に行うことができる。更に、電着槽以外の水洗槽等
を大きくする必要がないので、装置をコンパクトにでき
経済的である。

【００１９】

【作用】本発明によれば、被塗装物の主面とその対極と
なる電極を垂直関係になる位置に配設し、被塗装物を電
着槽に順次浸漬し、電着槽中を間欠または連続的に移動
させながら被塗装物の表面に塗膜を形成せしめた後、被
塗装物を順次取り出すようにしたため、従来方法より被
塗装物が一度に多く電着でき、かつ単位面積当たりの電
着液量が少なくでき、また被塗装物を複数枚一度に電着
槽に浸漬し、静止状態で電着した後、一度に電着槽から
取り出す方法より、電着槽より持ち出す電着液量が少な
くできる。本発明は、電解めっきとは異なり、本質的に
均一な塗膜を作り易い電着塗装の優れた性質に着目し
て、着想されたものである。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明を詳しく説明
する。 実施例１ 図１および２に示すように箱型に形成され、オーバーフ
ロー構造を有する電着槽１に、電着液６を一定量貯留
し、均一な液組成を保つため外部循環ポンプ８にて緩や
かに攪拌した。該電着槽に被塗装物３の対極となる電極
２を、被塗装物の主面と垂直関係になるように、隔膜
（図示せず）を介して電着槽の両横側壁の内面に沿って
配設した。なお、本装置には電着液を回収するため、Ｕ
Ｆ（ウルトラフィルトレーション）装置（図示せず）が
配設されている。

【００２１】図３に示すように治具１０に取りつけられ
た吊り下げ兼給電用クリップ１１にて被塗装物３（パネ
ルめっきを施されたスルーホールを有するプリント基
板）を１枚、治具に吊り下げ、キャリヤ（図示せず）に
掛けた後、前処理装置にて表面処理および水洗を行い、
電着槽に移送した。前処理より移送されてきた被塗装物
を電着槽の前側壁の近傍から順次浸漬し、各被塗装物の
主面が平行に配列されるように１間隔分づつ、間欠的に
移動させながら電着槽の後側壁の近傍に至るまでに、被
塗装物の表面に所定の厚みの塗膜を形成させた後、順次
取り出し、後処理装置へ移送し、水洗、水切り、乾燥を
行った。得られたプリント基板の電着塗膜は、スルーホ
ール内壁およびエッジ部も含め、良質かつ均一なもので
あった。

【００２２】図４を用いて電着時の工程を更に詳しく説
明する。図４に示すように、Ｂ〜Ｇ点で、治具に通電で
きるような電源供給装置７を設けた。被塗装物を電着槽
の前側壁の近傍Ａに浸漬した。Ａでは通電せず、被塗装
物を電着液になじませるだけとした。この間、Ｂ〜Ｇの
被塗装物に３０秒間、定電圧法にて通電し（２００
Ｖ）、塗膜を形成した。次に電源を切り、Ａ〜Ｇの被塗
装物を０．１秒間（１．５Ｇ相当）でＢ〜Ｈの位置に３
０mmづつ移動させ、スルーホール内の脱泡および液替え
を行った。後側壁の近傍Ｈに移動した被塗装物は、すみ
やかに後処理装置へ移送した。該被塗装物はＢ〜Ｇの６
カ所で３０秒間づつ、延べ１８０秒間電着され、所定の
塗膜が形成された。Ｂ〜Ｇに移動した被塗装物に再び通
電した。

【００２３】この様にして、ほぼ３０秒に１枚の割で浸
漬および取り出しを繰り返し電着を行った。なお、今回
はＢ〜Ｇの６箇所で電着したが、更に電着箇所を増やせ
ばタクト時間は、さらに短縮可能である。例えば、電着
箇所を１２箇所にすれば、１５秒タクトも可能である。

【００２４】実施例２ 実施例１と異なるのは、被塗装物を連続的に移動させて
塗膜を形成させた点である。即ち、実施例１と同様に前
処理より移送されてきた被塗装物を、電着槽の前側壁の
近傍から順次浸漬し、各被塗装物の主面が平行に配列さ
れるように連続的に移動させながら電着槽の後側壁の近
傍に至るまでに、被塗装物の表面に所定の厚みの塗膜を
形成させた後、順次取り出し、後処理装置へ移送し、水
洗、水切りおよび乾燥を行った。得られたプリント基板
の電着塗膜は、スルーホール内壁およびエッジ部も含
め、良質かつ均一なものであった。

【００２５】図５を用いて電着時の工程を更に詳しく説
明する。図５に示すように、電着槽の前側面の近傍Ａか
ら後側面の近傍Ｉを含み、ＡからＩに向かって一定速度
（本実施例では、６０mm／分）で連続的に移動する治具
支持構造体１２を設けた。また、Ｐ（ＡＢの中間点）〜
Ｗ（ＨＩの中間点）間で、治具に通電できるような電源
供給装置７を設けた。１間隔（ＡＢ）が３０mmになる時
点で、被塗装物を電着槽の前側壁の近傍Ａに浸漬した。
この時点で、各被塗装物は図５のＡ〜Ｈ点にあり、Ｂ〜
Ｈ点の被塗装物は定電圧法にて通電されている。

【００２６】１５秒後、各被塗装物がＡ〜Ｉの各中間点
Ｐ〜Ｗ点に来た時、電源を切り、Ｐ〜Ｖ点にある被塗装
物に４秒間５Ｇの振動を与え、スルーホール内の脱泡お
よび液替えを行った。また、後側壁の近傍Ｗに移動した
被塗装物は、すみやかに後処理装置へ移送した。振動終
了後、Ｐ〜Ｖ点より更にＩ側に移動した各被塗装物に再
び通電し、１１秒後、各被塗装物がＢ〜Ｈ点に移動した
時点で、Ａ点に新たな被塗装物を浸漬した。該被塗装物
はＰ〜Ｗ間で、延べ１８２秒間電着され、所定の塗膜が
形成された。この様にして、３０秒に１枚の割で浸漬お
よび取り出しを繰り返し電着を行った。

【００２７】本発明の実施例はアニオン電着法である
が、本発明方法はカチオン電着法にも適用できる。また
本発明の実施例は電着液としてネガ型電着レジスト液
（東亞合成化学工業（株）製フォトイマージュＥＤ）を
使用したが、ポジ型電着レジスト液も使用できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、被塗装物の主面とその
対極となる電極を垂直関係になる位置に配設し、被塗装
物を電着槽に順次浸漬し、電着槽中を間欠または連続的
に移動させながら被塗装物の表面に塗膜を形成せしめた
後、被塗装物を順次取り出すようにしたため、一度に電
着槽に添加し、静止状態で電着した後、一度に電着槽か
ら取り出す従来の方法より生産性がよく、かつ製造コス
トの安い、しかも、良質かつ均一な電着塗膜を提供する
ことができる。

【００２９】即ち、本発明に係わる電着塗装方法によれ
ば、単位面積当たりの電着液量が少なく、電着槽より持
ち出す電着液量も少なくできるから製造コストが安くな
る。また電着液の１ターンオーバー時間が短くなり、被
塗装物を順次取り出すから、後工程の水洗、水切りおよ
び乾燥が効率良くでき、かつ電着槽に浸漬する枚数もよ
り多くできるため、生産性が著しく向上し、現像・エッ
チング装置等の処理スピードにも追従でき、これらの装
置と連続自動化も可能となる。更に液だれによる電着液
の汚れも少なくなるので、良質な電着塗膜を得ることが
できる。

【００３０】また、本発明において、被塗装物を移動さ
せる時に、被塗装物に間欠または連続的に衝撃または振
動を与えるようにすると、更に均一な電着塗膜を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で使用した電着塗装装置の概略
構成を示す平面図である。

【図２】本発明の実施例で使用した電着塗装装置の概略
構成を示す側面の概略断面図である。

【図３】本発明の実施例で使用した治具の概略図であ
る。

【図４】本発明の実施例１の工程を説明するための概略
図である。

【図５】本発明の実施例２の工程を説明するための概略
図である。

【図６】従来の電着塗装装置の概略を示す平面図であ
る。

【図７】従来の被塗装物を複数枚一度に浸漬、電着、取
り出す方式の電着塗装装置の概略を示す平面図である。

【図８】実施例で使用した前処理、後処理を含む電着装
置の構成を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 電着槽 ２ 電極 ３ 被塗装物 ４ 前側壁 ５ 後側壁 ６ 電着液 ７ 電源供給装置 ８ 外部循環ポンプ ９ オーバーフロー槽 １０ 治具 １１ クリップ １２ 治具支持構造体 １３ かご状の治具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電着液に板状の被塗装物を浸漬し、被塗
   装物に通電して被塗装物の表面に塗膜を形成せしめる電
   着塗装方法において、被塗装物の主面と垂直関係になる
   位置に対極となる電極を配設した電着槽の、該主面と向
   き合う一方の側から被塗装物を順次浸漬し、各被塗装物
   を主面が平行に配列されるように間隔をあけて電着槽中
   を間欠または連続的に移動させながら表面に塗膜を形成
   せしめた後、電着槽の該主面と向き合う他方の側から被
   塗装物を順次取り出すことを特徴とする電着塗装方法。
2. 【請求項２】 被塗装物を電着槽中を移動させる際に、
   被塗装物に間欠的に衝撃または振動を与えることを特徴
   とする請求項１の電着塗装方法。
3. 【請求項３】 １または複数枚の被塗装物を治具にて一
   平面状に保持し、該治具に保持した被塗装物を電着塗装
   することを特徴とする請求項１または２の電着塗装方
   法。