JPS6261679B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カチオン電着塗装装置の改良に関
し、特に塗料槽内に配設される電極として、一部
に電気絶縁性材料が直接被覆されているフエライ
ト電極を用いるカチオン電着塗装装置に係るもの
である。

〔従来の技術〕

近年、カチオン電着塗装は特色ある塗装方法と
して広く実施されている。その概要は、被塗装物
を一方の極として、他方の極である塗料槽内もし
くは他方の極を内部に設けた塗料槽内に収容され
ている電着塗料中に浸漬し、両電極間に直流電圧
を印加することにより被塗装物の表面に電着塗膜
を形成させる方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この電着塗装方法においては、
一般に高電圧、高電流を必要とし、通常の平板状
被塗装物に対しては150ないし400ボルトの電圧お
よび1dm当り約１アンペアの電流が必要とされて
いる。例えば、小型の乗用自動車の車体を電着塗
装する場合には、電着塗料中に浸漬される塗装初
期の電流は約1000アンペアにも達するといわれて
いる。

このため、被塗装物が電着塗料中に浸漬される
直後において、被塗装物とこの被塗装物と対抗す
る電極との間に急激に流れる高電流によつて、被
塗装物の表面に形成される電着塗膜に異常を生じ
て、ピンホール、段付き等の塗装不良が発生する
ことはもとより、電着塗料への浸漬直後における
電流の集中によつて電着塗膜が異常に付着する不
具合を生ずることがある。

本発明は、上記の不具合を解消するためになさ
れたもので、その目的は、被塗装物が電着塗料中
に浸漬される時、被塗装物と電極との間に急激に
流れる高電流を抑制し、塗装初期における塗装不
良の発生および電着塗膜の異常付着を防止するこ
とができるカチオン電着塗装装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、電着塗料を収容している
塗料槽の長手方向上方にコンベアを架設するとと
もに、このコンベヤと平行に直流電源の一方の極
に接続されている給電レールを架設し、前記コン
ベアに給電レールに接触しつつ被塗装物を支持し
て前記塗料槽の電着塗料中に搬入する物品支持具
を間隔を有して複数個設け、前記塗料槽の長手方
向に直流電源の他方の極に接続されているフエラ
イト電極を複数個配設し、これらの複数個のフエ
ライト電極のうち、被塗装物が電着塗料中に搬入
される側にある幾つかの電極それぞれについては
表面の一部分が直接電気絶縁材料で被覆されてい
ることを特徴とするカチオン電着塗装装置によつ
て達成することができる。

〔作 用〕

本発明のカチオン電着塗装装置においては、電
着塗料槽の長手方向に配設されている電極のう
ち、少なくとも被塗装物が電着塗料中に搬入され
る側の電極を、一部に電気絶縁性材料が被覆され
ているフエライト電極としたから、被塗装物が電
着塗料中に搬入された際には電極棒に形成されて
いる電気絶縁性材料からなる被覆層によつて、被
塗装物と電極棒との間に急激に流れる高電流を数
秒ないし数分の間一時的に抑制することができる
ので、高電流が流れる時に誘発されるピンホー
ル、段付き等の塗装不良の発生および被塗装物に
形成される電着塗膜が異常に付着するのを防止す
ることができる。

また、前処理工程において被塗装物表面に施さ
れるリン酸亜鉛、リン酸鉄等の化成処理のムラに
よる電着塗膜の不均一等の塗装欠陥の発生をすべ
て防止することができる。

更に、これらの塗装欠陥を防止することができ
ることによつて、被塗装物表面に形成される電着
塗膜の均一化が図れる。

また、本発明では、電極を遮蔽するのではなく
電極を被覆しているので、余分なデツドスペース
が生じない。一般に塗料槽において塗料中の顔料
は沈澱し易いので、それを防ぐためにポンプで撹
拌しているが、もし仮に電極が遮蔽板で遮蔽され
ていると、電極と遮蔽板との間にデツドスペース
が出来てそこに淀みが出来るが、このような淀み
が出来るといくらポンプで撹拌しても、その部分
においては塗料中の顔料が沈澱する。しかしなが
ら、先に述べたように、本発明では余分なデツド
スペースが生じないので、塗料の淀みが出来な
い。

また、デツドスペースが出来るとその分塗料槽
の有効スペースが減つて被塗装物を塗料槽に入れ
るのに難渋するが、本発明では余分なデツドスペ
ースが生じないので、このような問題も生じな
い。

フエライト電極を用いず、その他の電極たとえ
ばステンレススチール製の電極を直接被覆した場
合には、一に、電極自体が早期に溶出してしまう
という問題があり、一に、すきま腐食が発生する
という問題があるが、フエライト電極ではこのよ
うなことはない。即ち、本発明では、電極をフエ
ライト電極としフエライト電極を直接被覆するよ
うにしたから、溶出による電極の消耗もほとんど
ないし、すきま腐食の問題も生じない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面に従つて詳
細に説明する。

第１図は本発明に係るカチオン電着塗装装置の
概略側断面図、第２図は第１図の―線に沿つ
た断面図を示すものである。

第１図および第２図において、１は舟型に形成
されている塗料槽であつて、それ自体導電性材料
で造られ、その内側は電気絶縁性材料よりなる被
覆層２が形成されている。この塗料槽１には被塗
装物Ｗの表面に塗膜として形成させるためのカチ
オン型の電着塗料３が収容されている。

この塗料槽１の長手方向上方にはコンベア４が
架設されている。コンベア４は被塗装物Ｗを搬送
するために、塗料槽１の搬入側から順次下方に向
けて傾斜し、塗料槽１の上方では水平に形成さ
れ、搬出側では順次上方に向けて傾斜して配設さ
れている。

コンベア４の下方には、このコンベア４と平行
に給電レール５が架設されており、給電レール５
は塗料槽１の上方のみに架設され、支持部材６に
よつてコンベア４に支持されている。そして、給
電レール５は直流電源７からの導線８によつて陰
極側に接続されている。

コンベア４には給電レール５に接触しつつ被塗
装物Ｗを懸垂して、塗料槽１内の電着塗料３中に
搬入するための導電性の物品支持具９が吊下され
ており、この物品支持具９は適当な間隔を有して
複数個設けられている。

塗料槽１の内部の長手方向には直流電源７から
の導線１０によつて陽極側に接続されている複数
個のフエライト電極棒１１（以下、電極棒とい
う）が配設されている。

電極棒１１は第３図の一部破断断面図に示すよ
うに、電気絶縁性材料で被覆された導線部Ａ、接
合部Ｂ、電気絶縁性材料の被覆部Ｃおよびフエラ
イト露出部Ｄとからなつている。更に、詳細に
は、直流電源７からの導線１０に接続される導線
１２は電気絶縁性材料からなる被覆層１３が形成
されており、この導線１２の露出部１４はボルト
１５によつてステンレス、ニツケル、クロム等か
らなる金属丸棒１６に接合されている。

金属丸棒１６の表面には導電性材料からなる被
覆部材１７を介在してフエライト焼結体１８が被
包されており、導線１２の露出部１４と金属丸棒
１６の接合部Ｂには合成樹脂等の電気絶縁性材料
からなる被覆層１９で固められ、電極棒１１を形
成している。

一部の電極棒１１には、ゴム、合成樹脂、アス
ベスト等の電気絶縁性材料からなる被覆層２０が
形成されている。すなわち、塗料槽１の長手方向
両側部には図示を省略した支持部材によつて複数
個の電極棒１１が間隔をおいて直立に支持されて
おり、底部には塗料槽１の長手方向に延びる電極
棒１１と横方向に延びる電極棒１１が支持部材に
よつて複数個支持されている。そして、この電極
棒１１のうち、被塗装物Ｗが塗料槽１の電着塗料
３中に搬入される側および搬出される側の電極棒
１１は、表面の一部に電気絶縁性材料からなる被
覆層２０が直接形成されている。

被覆層２０は、被塗装物Ｗが電着塗料３に搬入
される側の電極棒１１が最も被覆率が大きく、塗
料槽１の中心部に近くなるに従つて被覆率が小さ
くなつている。

被塗装物Ｗが電着塗料３から搬出される側の電
極棒１１は搬入側とは逆に搬出側から中心部に近
くなるに従つて被覆率が大きくなつている。

塗料槽１の両側部に直立に支持されている電極
棒１１のうち、被塗装物Ｗの入槽側の二つの電極
棒１１は、隔膜ボツクス２１で囲まれており、こ
の隔膜ボツクス２１の前面（被塗装物Ｗが通過す
る側）のみ隔膜２２が設けられているとともに、
この隔膜ボツクス２１の内部には極液２３が満た
されている。そして、この隔膜ボツクス２１は同
様な構成で電極棒１１の一つおきに設けられてい
る。

上記のように構成された電着塗装装置におい
て、被塗装物Ｗをコンベア４に懸垂されている物
品支持具９に吊下し、これを第１図に示す矢印の
方向にコンベア４を駆動させ、物品支持具９が給
電レール５の所に搬送されると、この物品支持具
９が給電レール５に接触して被塗装物Ｗに陰極電
位が与えられる。続いてコンベア４の動きにつれ
て被塗装物Ｗの一部が陽極側に帯電されている電
着塗料３の中に搬入されて電気的に接続される。
その際、被塗装物Ｗと電極棒１１との間に急激に
流れる高電流は、塗料槽１内の被塗装物Ｗの搬入
側に支持されている電極棒１１の電気絶縁性被覆
層２０によつて数秒ないし数分の間一時的に抑制
され、塗装不良の発生および塗膜の異常付着が防
止される。

電着塗料３中に浸漬されるに従つて被覆層２０
の遮蔽効果が薄れ、それにつれて電流も除々に上
がり、被塗装物Ｗが被覆層２０の形成されていな
い電極棒１１の位置に搬送されてきた時、その電
流は所定に設定された値となり電着塗装作用が進
行される。

斯かる状態で一定時間直流電源が流され、所定
の電着塗膜が形成された被塗装物Ｗは、電着塗料
３から搬出されるとともに、物品支持具９が給電
レール５から離れて被塗装物Ｗに対する電流の供
給が遮断される。

斯くして、所定の電着塗膜が形成された被塗装
物Ｗはコンベア４によつて水洗工程および乾燥工
程等の後処理工程（図示せず）に搬送されて完全
な電着塗膜として完成される。

なお、本実施例においては、塗料槽１の内部に
電気絶縁性材料によつて被覆層２を形成したもの
で説明したが、塗料槽１自体を合成樹脂等の電気
絶縁性材料で造ることもできる。

更に、本実施例では電極棒１１への被覆層２０
の形成を電着塗料３の表面上方から下方に向けて
一部を被包した実施例で説明したが、第４図およ
び第５図に示すように形成することができる。す
なわち、第４図は電極棒１１の通電面に電気絶縁
性の被覆層２０を分割して形成させたものであ
り、第５図は電極棒１１の通電面に電気絶縁性の
被覆層２０を全体に形成し、その被覆層２０の表
面に複数個の貫通孔２４を設けたものである。

本実施例では電極としてフエライト電極を用い
ているが、カチオン電着の場合は、電極は陽極と
なり、電極自身の溶出を考えねばならず、この観
点からすれば、フエライト電極は電気絶縁性材料
で被覆の有無にかかわらず溶出はほとんどない。
しかしながら、ステンレス例えばSUS316を同様
に用いた場合には、露出部分の溶出のみならず、
電気絶縁性材料被覆物との間にすきまが生じた場
合は、すきま部分のSUS316は溶出が激しく（こ
れはすきま腐食と呼ばれている）、短期間に切損
等が生じる場合がある。

フエライト電極ならば、先に述べたように溶出
の問題もほとんどないし、すきま腐食も発生しな
い。これが本実施例においてフエライト電極が用
いられている理由である。

また、一般に塗料槽において塗料中の顔料は沈
澱し易いので、それを防ぐためにポンプで撹拌し
ているが、もし仮に電極が遮蔽板で遮蔽されてい
ると、電極と遮蔽板との間にデツドスペースが出
来てそこに淀みが出来る。このような淀みが出来
るといくらポンプで撹拌しても、その部分におい
ては塗料中の顔料が沈澱する。しかしながら、本
実施例では電極を遮蔽ではなく直接被覆している
ので、余分なデツドスペースは生じないから、塗
料の淀みが出来ない。

また、デツドスペースが出来るとその分塗料槽
の有効スペースが減つて被塗装物を塗料槽に入れ
るのに難渋するが、本実施例では余分なデツドス
ペースが生じないので、このようなスペース的な
問題も生じない。

本実施例は、フエライト電極を直接被覆したか
らこそ、電極の溶出やすきま腐食の問題を気にせ
ずに、電流集中の問題を解決し、また塗料中の顔
料が沈澱するという不具合を解消し、また塗料槽
の有効スペースを確保することが出来ている点が
特徴的である。

以上、本発明の特定の実施例について説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内において種々の実施態様が
包含されるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のカチオン電着塗
装装置においては、被塗装物が電着塗料中に搬入
された際に高電流を数秒ないし数分の間一時的に
抑制することができるので、高電流が流れる時に
誘発されるピンホール、段付き等の塗装不良の発
生および被塗装物に形成される電着塗膜が異常に
付着するのを防止することができる効果がある。

また、それゆえ前処理工程において被塗装物表
面に施されるリン酸亜鉛、リン酸鉄等の化成処理
のムラによる電着塗膜の不均一等の塗装欠陥の発
生をすべて防止するこことができる効果がある。

更に、これらの塗装欠陥を防止することができ
ることによつて、被塗装物表面に形成される電着
塗膜の均一化が図れる効果を有する。

また、本発明では、電極を遮蔽するのではなく
電極を被覆しているので、余分なデツドスペース
が生じない。従つて、塗料の淀みも出来ないし、
また被塗装物を塗料槽に入れるのにスペース的な
問題も生じない。

更には電極をフエライト電極とし、フエライト
電極を直接被覆するようにしたから、溶出による
電極の消耗もほとんどないし、すきま腐食の問題
も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカチオン電着塗装装置の
概略側断面図、第２図は第１図―線に沿つた
断面図、第３図は本発明の装置に用いられるフエ
ライト電極棒の一部破断断面図、第４図および第
５図はフエライト電極棒の他の実施例の側面図で
ある。 １……塗料槽、２……被覆層、３……電着塗
料、４……コンベア、５……給電レール、６……
支持部材、７……直流電源、８，１０……導線、
９……物品支持具、１１……フエライト電極棒、
１２……導線、１３，１９，２０……被覆層、１
４……露出部、１５……ボルト、１６……金属丸
棒、１７……被覆部材、１８……フエライト焼結
体、２１……隔膜ボツクス、２２……隔膜、２３
……極液、２４……貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電着塗料を収容している塗料槽の長手方向上
   方にコンベアを架設するとともに、このコンベヤ
   と平行に直流電源の一方の極に接続されている給
   電レールを架設し、前記コンベアに給電レールに
   接触しつつ被塗装物を支持して前記塗料槽の電着
   塗料中に搬入する物品支持具を間隔を有して複数
   個設け、前記塗料槽の長手方向に直流電源の他方
   の極に接続されているフエライト電極を複数個配
   設し、これらの複数個のフエライト電極のうち、
   被塗装物が電着塗料中に搬入される側にある幾つ
   かの電極それぞれについては表面の一部分が直接
   電気絶縁材料で被覆されていることを特徴とする
   カチオン電着塗装装置。