JPH09217199A

JPH09217199A - 電着塗装方法

Info

Publication number: JPH09217199A
Application number: JP2571896A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Kawakami; 育雄河上; 雅道 ▲ひじ▼野; Masamichi Hijino
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】被塗物の表面のみならず、その袋穴、溝、貫
通穴等の内面に対しても電着塗装を確実に行う。【解決手段】被塗物を電着塗料に浸漬した状態で、電
着塗料に超音波振動、攪拌流を起こさせたり、被塗物を
ブラシ仏拭や揺動させて、袋穴、溝、貫通穴の内面に残
存している空気を除去し、その後、電着塗装する。塗装
の邪魔となる空気がないため、複雑構造であっても、そ
の全面を塗装できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属からなり袋
穴、溝等を有する被塗物に対して電着塗装する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電着塗装は外観向上を目的として、金属
製の被塗物の表面にアニオン型樹脂塗料またはカチオン
型樹脂塗料を電気泳動法で不溶化、析出させて塗装する
ものである。この電着塗装は他の塗装法と比較して、均
一な厚さの塗膜が容易に得られると共に、溶剤除去タイ
プの塗装のような有機溶剤の揮発による作業環境の悪化
もほとんどない等の利点がある。

【０００３】かかる電着塗装は他の種類の塗装と同様
に、被塗物表面のうち、塗料に接しない部分には塗装す
ることができない。このため、アスペクト比が１を超え
る内径５ｍｍ以下の袋穴や幅５ｍｍ以下の溝、アスペク
ト比が３を超える内径５ｍｍ以下のパイプの内面や貫通
孔等を有する被塗物を電着塗料浴に浸漬した場合、これ
らの袋穴や溝等の深部は気泡や塗装前工程の水洗水が残
存し易いところから、塗料に接することができない。こ
れにより、そのまま通電しても塗装されないことが多
い。

【０００４】このような問題に対して、その解決に有効
な手段がなかったため、従来は、設計の段階で被塗物に
袋穴や溝を作らないようにしたり、袋穴や溝が不可欠な
場合はそれらのアスペクト比をできるだけ小さくするか
または袋穴や溝を貫通穴やスリットに変更することで対
応してきた。また、被塗物を電着塗料浴に１分以上の長
時間浸漬することで、袋穴や溝等の深部に残存する水洗
水を塗料に拡散して除去した後、通電することもなされ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、設計の
段階で対応する従来の方法では、設計の自由度が狭くな
るため、電着塗装した金属部品を用いた製品の機能を低
下させたり、意匠の付加価値を低下させる原因となって
いる。このことは特に、製品の小型化、軽量化に対して
は大きな障害となることが多い。

【０００６】一方、被塗物を電着塗料浴に長時間浸漬し
てから通電する方法では、袋穴や溝等の深部に残存する
気泡の除去は難しく、単位時間あたりの処理量が低下す
ると共に、この低下に起因したコスト上昇の問題もあ
る。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、被塗物の袋穴、溝、貫通孔、パイプ内面
等に対してこれまでより確実に塗装を施すのに有効な電
着塗装方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、被塗物を電着塗料浴に浸漬する
と同時または後に、周波数１００ｋＨｚ以下、出力１０
〜２００Ｗ／ｄｍ²の超音波振動を電着塗料浴に作用さ
せ、次いで、被塗物に通電する前または同時に、超音波
振動を停止することを特徴とする。

【０００９】本発明に用いられる被塗物として、電着塗
装を施すのに必要な導電性を有するものであれば良く、
例えば、鋼、アルミニウム、銅、真鍮等の金属及び合金
を始めとして、導電性樹脂、導電性セラミック、半導
体、あるいは塗装の前工程でメッキ、蒸着等の方法で導
電性被覆を施したもの等、それ自体公知のものを使用で
きる。

【００１０】本発明に用いられる塗料は、アニオン型樹
脂塗料またはカチオン型樹脂塗料であって、それ自体公
知のものが使用できる。アニオン型樹脂塗料は樹脂骨格
中にカルボキシル基を多数有する酸性の樹脂を低分子有
機アミン等で中和した水性塗料である。カチオン型樹脂
塗料はアミノ基を多数有する塩基性の樹脂を有機カルボ
ン酸等の低分子有機酸で中和した水性塗料である。アニ
オン型樹脂塗料に使用するポリマーとしては、アクリル
系樹脂及びその変性樹脂を用いることが加水分解に対す
る安定性の点から望ましいが、特に限定されない。カチ
オン型樹脂塗料に使用するポリマーとしては、アミノ基
を導入したエポキシ樹脂を用いることが耐食性の観点か
ら望ましいが、特に限定されない。

【００１１】超音波振動の発振源としては、フェライ
ト、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等公知の圧電素子
やニッケル合金等の磁歪素子等、それ自体公知の振動子
を使用できる。これらの振動子は、これを駆動させる電
源である超音波発振器と電気的に接続した状態で、電着
槽の壁面に固定するかまたは、電着塗料浴内に浸漬して
使用する。

【００１２】図１は請求項１の電着塗装方法を説明する
ものである。被塗物１はハンガー２に固定された状態で
電着槽３に搬入し、電着槽３内の電着塗料４に浸漬す
る。次いで、超音波発振器５を起動し、電着槽３の外壁
に固定した振動子６に超音波振動を発生させる。発生し
た超音波振動は電着槽３と電着塗料４を介して被塗物１
に作用する。この超音波振動により、被塗物１の袋穴７
に残存する気泡は、分離・細分化され、速やかに大気中
に浮上するため、袋穴７内は電着塗料４に接した状態に
なる。

【００１３】この場合、被塗物１に作用させる超音波振
動は、周波数１００ｋＨｚ以下が望ましいが特に限定さ
れない。周波数が１８ｋＨｚ未満では、可聴域に入るた
め、騒音が大きくなる問題が発生するが、振幅を容易に
大きくすることができるため、気泡の除去をより速やか
に行うことができる。これに対して、周波数が１００ｋ
Ｈｚを超える場合、振幅が非常に小さくなるため、気泡
の除去は難しい。また超音波振動の単位面積当たりの出
力は、１０〜２００Ｗ／ｄｍ²の範囲が良い。１０Ｗ／
ｄｍ²未満では、袋穴７に残存する気泡の除去が難し
く、２００Ｗ／ｄｍ²を超えると、被塗物１の損傷が発
生して、電着塗装後の外観に大幅な変化を与えるため、
不適当である。

【００１４】次いで、超音波振動器５を停止させる。こ
の後、電源８を起動し、電源８にハンガー２を介して電
気的に接続してある被塗物１と、対極９との間に電圧を
印加する。これにより、袋穴７を含む被塗物１の表面
は、塗膜で被覆される。

【００１５】被塗物１への通電時に、超音波振動がある
と、被塗物１の表面に形成した塗膜が剥離しやすいた
め、振動子は停止していなければならない。従って、請
求項１の発明では、被塗物を電着塗料浴に浸漬すると同
時または後に、超音波振動を電着塗料浴に作用させ、次
いで、被塗物に通電する前または同時に、超音波振動を
停止している。これにより被塗物の袋穴、溝、貫通孔、
パイプ内面等に塗装を確実に施すことができる。

【００１６】請求項２の発明は、被塗物を電着塗料浴に
浸漬すると同時または後から、被塗物に通電するまでの
間に、電着塗料の攪拌流を発生させることを特徴とす
る。

【００１７】この請求項２における塗料の攪拌流とは、
電着槽内の塗料に対して外部から力を加えることで起こ
る電着塗料の動きのことである。この塗料の攪拌機構と
しては、スクリュー、ポンプ等、それ自体公知のものが
使用できる。スクリューは、これを駆動させるモータ、
原動機、エアータービン等に軸支された状態で、電着塗
料浴内に設置される。ポンプはその取入口と吐出口を電
着槽に形成した塗料の取入口と吐出口に接続し、この状
態で、電着槽外部に設置される。また、この攪拌流は被
塗物とこれを固定するハンガーを揺動することによって
も生成することができる。

【００１８】図２は請求項２の方法を示す。被塗物１０
はハンガー２に固定されており、この状態で電着槽３に
搬入することで、電着塗料４に浸漬される。次いで、モ
ータ１２を起動し、スクリュー１３を回転させ、電着塗
料４に攪拌流を発生させる。被塗物１０の内面１１に残
存する気泡は、攪拌流により分離され、速やかに大気中
に浮上するため、内面１１は電着塗料４に接した状態に
なる。このとき被塗物１０の内面１１をスクリュー１３
に対向させることにより気泡をさらに分離しやすくな
る。次いで、モータ１２を停止させる。この後、電源８
を起動し、ハンガー２を介して電源８に電気的に接続し
てある被塗物１０と、対極９との間に電圧を印加する。
これにより、被塗物１０の表面及びその内面１１は塗膜
で被覆される。

【００１９】この場合、被塗物１０への通電時に、電着
塗料４の攪拌流があると、被塗物１０の表面に形成した
塗膜が剥離し易いため、スクリュー１３は停止していな
ければならない。この時、電着塗料４の攪拌流を完全に
なくす必要はなく、濾過器（図示省略）に電着塗料４を
流すため、被塗物１０の表面の塗膜が剥離しない程度の
ポンプ駆動による攪拌流量があっても構わない。

【００２０】以上のように、請求項２は被塗物を電着塗
料浴に浸漬すると同時または後から、被塗物に通電する
までの間に、塗料の攪拌流を発生させるため、被塗物の
袋穴、溝、貫通孔、パイプ内面等に塗装を確実に施すこ
とができる。

【００２１】請求項３の発明は、被塗物を電着塗料浴に
浸漬すると同時または後から、被塗物に通電するまでの
間に、被塗物の表面をブラシで払拭することを特徴とす
る。

【００２２】この請求項３では、回転機構としてモー
タ、原動機、エアータービン等に軸支し、電着塗料浴内
に浸漬してあるブラシが被塗物の表面の払拭に用いられ
る。これにはブラシ部を移動する機構も付与してある。
また、揺動機構を有するブラシを用いることもできる。

【００２３】図３は請求項３の電着塗装方法を示す。被
塗物２０はハンガー２に固定された状態で電着槽３に搬
入することで、電着塗料４に浸漬される。引き続いて、
ハンガー２を移動し、被塗物２０をブラシ２３に接触さ
せる。この状態でモータ２２を起動してブラシ２３を回
転させる。このブラシ２３の払拭動作により被塗物２０
の溝２１に残存する気泡は、分離・細分化され、速やか
に大気中に浮上するため、溝２１の内面は電着塗料４に
接した状態になる。

【００２４】次いで、モータ２２を停止させ、ハンガー
２を移動して被塗物２０をブラシ２３から離す。この
後、電源８を起動し、ハンガー２を介して電源８に電気
的に接続してある被塗物２０と、対極９との間に電圧を
印加する。これにより、被塗物２０の表面及び溝２１の
内面は塗膜で被覆される。この場合、被塗物２０への通
電時に、ブラシ２３が被塗物２０に接触していると、被
塗物２０の表面に塗膜が付着しない部分ができるため、
ブラシ２３は被塗物２０から離れていなければならな
い。

【００２５】このような請求項３では、被塗物を電着塗
料浴に浸漬すると同時または後から、被塗物に通電する
までの間に、被塗物の表面をブラシで払拭することによ
り、被塗物の袋穴、溝、貫通孔、パイプ内面等に確実に
塗装を施すことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は実施の形態１の電着塗装方法が
適用される電着装置を示す。被塗物１は５０００系アル
ミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）製のテストピース
で、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズのサイコロ
状に成形されている。又、内径３ｍｍ、深さ５ｍｍの袋
穴７が１つ設けられている。この被塗物１をステンレス
製のハンガー２に２個固定した後、常法によって脱脂、
酸洗、化成皮膜処理を施した。

【００２７】電着槽３は、超音波洗浄槽（商品名「モデ
ル１０１２−２５−１２ＳＨ」、日本エマソン（株）
製）を使用しており、幅２５４ｍｍ、奥行３０５ｍｍ、
深さ２５４ｍｍの槽内寸法となっている。この電着槽３
の中にはアクリル樹脂系アニオン型電着塗料４（商品名
「エレコートＡＭ−１（カーボンブラック入り）」
（株）シミズ製）が１５リットル充填されており、浴温
は２５℃となっている。

【００２８】この電着槽３の底面の外側には振動子６が
取り付けられており、この振動子６が超音波発振器５に
電気的に接続されている。振動子６は２５ｋＨｚで振動
するＰＺＴ振動子であり、超音波発振器５としては、商
品名「モデルＳ−７０２５−１２（日本エマソン（株）
製）」を使用している。この超音波発振器５は発振周波
数２５ｋＨｚ、出力５００Ｗであり、槽３底面の単位面
積当たりの出力は６５Ｗ／ｄｍ²となっている。

【００２９】被塗物１はハンガー２に固定されて電着槽
３に搬入され、これにより電着槽３内の電着塗料４に浸
漬される。

【００３０】次いで、超音波発振器５を起動し、振動子
６で発生させた超音波振動を電着槽３と電着塗料４を介
して被塗物１に作用させる。この超音波振動により被塗
物１の袋穴７に残存する気泡は、分離・細分化され、速
やかに大気中に浮上する。これにより、袋穴７の内面は
電着塗料４に接した状態になる。この状態を３０秒間続
けた後、超音波発振器５を停止させる。

【００３１】その後、電源８を起動し、ハンガー２を介
して電気的に接続してある被塗物１と、対極９との間に
７５Ｖの電圧を２分間印加する。これにより、袋穴７を
含む被塗物１の表面は、塗膜で被覆される。

【００３２】かかる処理の後、被塗物１を搬出し、未電
着の持ち出し塗料を水洗によって除去し、１００℃１０
分の予備乾燥後、１８０℃で３０分間の加熱硬化を行っ
た、これにより、厚さ１０μｍの塗膜を形成した。これ
を２個ずつ５回のロットで計１０個作製した。

【００３３】一方、比較例１として、被塗物１の材質、
形状および電着槽３に搬入するまでの工程を実施の形態
１と全く同一とし、被塗物１に超音波振動を加える工程
を行わない点のみ異ならせ、通電以降の工程も実施の形
態１と全く同一として電着塗装を行った。

【００３４】以上の実施の形態及び比較例における塗装
後の被塗物１の袋穴の塗膜の観察を行った。結果を表１
に示す。同表における「総合評価」欄の「○」は塗装が
良好で製品として使用できるものを、「×」は塗装が不
完全で製品として使用できないものを示す。表１からも
判るように実施の形態１は、１０個の被塗物１の計１０
箇所の袋穴７の全てに塗装を施すことができた。これに
対し、比較例１は１０箇所の袋穴７の内、９箇所で気泡
の残存による塗装不良が観察された。

【００３５】このように、この実施の形態では、被塗物
を電着塗料に浸漬した後に、周波数２５ｋＨｚ、出力６
５Ｗ／ｄｍ²の超音波振動を電着塗料に作用させ、次い
で、被塗物に通電する前に、超音波振動を停止すること
により、被塗物の袋穴に確実に塗装を施すことができ
た。

【００３６】（実施の形態２）超音波振動の単位面積当
たりの出力を１０Ｗ／ｄｍ²に変更し、その他は実施の
形態１と同一として行った。結果を表１に示す。表１か
ら本実施の形態は、１０個の被塗物１の計１０箇所の袋
穴７の全てに塗装を施すことができている。このよう
に、本実施の形態では、被塗物を電着塗料浴に浸漬した
後に、２５ｋＨｚの周波数１０Ｗ／ｄｍ²の超音波振動
を電着塗料浴に加え、次いで、被塗物に通電する前に、
超音波振動を停止することにより、被塗物の袋穴に確実
に塗装を施すことができた。

【００３７】（実施の形態３）超音波振動の単位面積当
たりの出力を２００Ｗ／ｄｍ²に変更し、その他は実施
の形態１と同一として行った。結果を表１に示す。表１
から本実施の形態は、１０個の被塗物１の計１０箇所の
袋穴７の全てに塗装を施すことができている。このよう
に、本実施の形態では、被塗物を電着塗料浴に浸漬した
後に、２５ｋＨｚの周波数２００Ｗ／ｄｍ²の超音波振
動を電着塗料浴に加え、次いで、被塗物に通電する前
に、超音波振動を停止することにより、被塗物の袋穴に
確実に塗装を施すことができた。

【００３８】（実施の形態４）図２は実施の形態４の電
着塗装方法が適用される電着装置を示す。被塗物１０は
ＳＵＳ３０４のステンレス製の細径のパイプ（内径０．
８ｍｍ、肉厚０．２ｍｍ、長さ５ｍｍ）であり、軸方向
に細穴が形成されている。１１はこの細穴の内面を示
す。この被塗物１０をステンレス製のハンガー２で２個
固定した後、常法により脱脂、酸洗、化成皮膜処理を施
した。

【００３９】３は槽内寸法が幅２５４ｍｍ、奥行３０５
ｍｍ、深さ２５４ｍｍの電着槽である。４は実施の形態
１と同じ電着塗料で、電着槽３の中に１５リットル充填
されており、浴温は２５℃である。１２は回転速度１５
０〜１５００ｒｐｍ、最大出力１００Ｗのモータであ
り、電着槽３の下に設置してある。１３は全体の直径が
２３０ｍｍの３枚羽のスクリューであり、電着槽３の底
面を貫通する軸を介してモータ１２に軸支した状態で、
電着槽３内に設けられている。この場合、被塗物１０の
細穴とスクリュー１３とは対向するように配置されてお
り、これにより攪拌流が被塗物１０の細穴を通過するよ
うになっている。被塗物１０は、ハンガー２に固定され
た状態で電着槽３に搬入されることで電着塗料４に浸漬
される。

【００４０】この浸漬状態で、モータ１２を起動し、ス
クリュー１３を３００ｒｐｍの回転速度で回転させて、
スクリュー１３で発生した攪拌流を被塗物１０に作用さ
せる。これにより被塗物１０の内面１１に残存する気泡
は、攪拌流により分離され、速やかに大気中に浮上する
ため、内面１１は電着塗料４に接した状態になる。

【００４１】この状態を３０秒間続けた後、モータ１２
を停止させる。この時、電着塗料４の攪拌流を完全にな
くす必要はなく、被塗物１０の表面の塗膜が剥離しない
程度の遅い攪拌流であれば、濾過器（図示省略）に電着
塗料４を流すためのポンプ駆動による流れがあっても構
わない。

【００４２】次いで、電源８を起動し、ハンガー２を介
して電源８に電気的に接続してある被塗物１０と、対極
９との間に７５Ｖの電圧を２分間印加する。これによ
り、被塗物１０の表面及びその内面１１は塗膜で被覆さ
れる。

【００４３】この塗装の後、被塗物１０を搬出し、未電
着の持ち出し塗料を水洗によって除去し、１００℃、１
０分の予備乾燥後、１８０℃で３０分間の加熱硬化を行
った。これにより厚さ１０μｍの塗膜を被塗物１０及び
その内面１１に形成した。これを２個ずつ５回のロット
で計１０個作製した。

【００４４】比較例２としては、被塗物１０の材質、形
状および電着槽３に搬入するまでの工程は実施の形態４
と全く同一とし、被塗物１０に攪拌流を加える工程を行
わない点のみ異なり、通電以降の工程も実施の形態４と
全く同一として電着塗装を行った。

【００４５】塗装後の被塗物１０の内面１１の塗膜の観
察を行った。結果を表１に示す。表１からもわかるよう
に、実施の形態４は１０個の被塗物１の計１０箇所の内
面１１の全てに塗装を施すことができた。これに対し、
比較例２は１０箇所の内面１１のうち８箇所で気泡の残
存による塗装不良が観察された。

【００４６】このような本実施の形態では、被塗物を電
着塗料浴に浸漬した後に、スクリューを３００ｒｐｍの
速度で回転させ、塗料の攪拌流を被塗物の内面に作用さ
せ、次いで被塗物に通電する前に、スクリューの回転を
停止するため、被塗物の内面に塗装を確実に施すことが
できた。

【００４７】（実施の形態５）図４は実施の形態５の電
着塗装方法が適用される電着装置を示す。被塗物３０は
５０００系アルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）製
のテストピースで、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍのサ
イズのサイコロ状に形成されている。この被塗物３０に
は内径１．５ｍｍ、長さ１０ｍｍの貫通孔３１が１つ設
けられている。この被塗物３０をステンレス製のハンガ
ー２で２個固定した後、常法にて脱脂、酸洗、化成皮膜
処理を施した。

【００４８】３は槽内寸法が幅２５４ｍｍ、奥行３０５
ｍｍ、深さ２５４ｍｍの電着槽である。４は実施の形態
１と同じ電着塗料であり、電着槽３の中に１５リットル
充填されており、浴温は２５℃である。３２は吐出量が
５〜２００リットル／分のプランジャ式ポンプであり、
その取入口と吐出口が電着槽３の底面に穿設した塗料の
取入口と吐出口に連結された状態で、電着槽３外部に設
置してある。３３は濾過器であり、電着塗料４の流量が
１０リットル／分を超えたとき開通するバイパス流路を
備えている。ポンプ３２は電着塗料４を濾過器３３で濾
過するために常時駆動しており、電着槽３に被塗物３０
を搬入する前は５リットル／分の吐出量で駆動してい
る。被塗物３０はハンガー２に固定された状態で電着槽
３に搬入されることで、電着塗料４に浸漬される。

【００４９】この浸漬状態でポンプ３２の吐出量を１５
０リットル／分に増大させ、吐出口からの攪拌流を被塗
物３０に作用させる。これにより被塗物３０の貫通孔３
１に残存する気泡は、攪拌流により分離され、速やかに
大気中に浮上するため、貫通孔３１の内面は電着塗料４
に接した状態になる。

【００５０】この状態を３０秒間続けた後、ポンプ３２
の吐出量を５リットル／分に減少させる。次いで、電源
８を起動し、ハンガー２を介して電源８に電気的に接続
されている被塗物３０と、対極９との間に７５Ｖの電圧
を２分間印加する。これにより、被塗物３０の表面及び
貫通孔３３の内面は塗膜で被覆される。

【００５１】次に、被塗物３０を搬出し、未電着の持ち
出し塗料を水洗によって除去し、１００℃、１０分の予
備乾燥後、１８０℃で３０分間の加熱硬化を行う。これ
により厚さ１０μｍの塗膜を形成した。これを２個ずつ
５回のロットで計１０個作製した。

【００５２】比較例３としては、被塗物３０の材質、形
状および電着槽３に搬入するまでの工程は実施の形態５
と全く同一とし、ポンプの吐出量を１５０リットル／分
に増大させて吐出口からの攪拌流を被塗物３０に加える
工程を行わない点のみ異なり、通電以降の工程も実施の
形態５と同一として電着塗装を行った。

【００５３】塗装後の被塗物３０の貫通孔３１の塗膜の
観察を行った。結果を表１に示す。表１からもわかるよ
うに、実施の形態５では１０個の被塗物３０の計１０箇
所の貫通孔３１の全てに塗装を施すことができている。
これに対し、比較例３は１０箇所の貫通孔３１の内、９
箇所で気泡の残存による塗装不良が観察された。

【００５４】このような実施の形態５に対し、実施の形
態１、２、３、４では被塗物の袋穴や内面の気泡を除去
するため、超音波発生機構や攪拌機構を独立して付加す
る必要があるが、本実施の形態は、電着槽の付帯設備で
ある電着塗料の濾過用のポンプの能力を増大させると共
に、バイパス機能を有した濾過器をに変更し、流路を太
くするだけで良く、これにより構造が簡単で、小さな設
置スペースで駆動ができ、設備コストの上昇を抑制する
ことができる。

【００５５】以上のような実施の形態５では被塗物を電
着塗料に浸漬した後に、ポンプの吐出量を１５０リット
ル／分に増大させることで塗料の攪拌流量を被塗物への
通電時と比較して増大させ、次いで被塗物に通電する前
に、吐出量を５リットル／分に減少させるため、被塗物
の表面及びその貫通孔の内面に塗装を確実に施すことが
できた。

【００５６】（実施の形態６）図５は実施の形態６が適
用される電着装置を示す。被塗物４０は５０００系アル
ミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）製のテストピース
で、２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍのサイズからなる板
状に形成されている。この被塗物４０の片面には幅１ｍ
ｍ、長さ２０ｍｍ、深さ５ｍｍの溝４１が１箇所に設け
られている。この被塗物４０をステンレス製のハンガー
２で２個固定した後、常法にて脱脂、酸洗、化成皮膜処
理を施した。

【００５７】３は槽内寸法が幅２５４ｍｍ、奥行３０５
ｍｍ、深さ２５４ｍｍの電着槽である。４は実施の形態
１と同じ電着塗料であり、電着槽３の中に１５リットル
充填されており、浴温は２５℃である。

【００５８】４２はエアーで駆動するピストンであり、
ハンガー２の一端部が連結される支持部４３を上部に有
した状態で、電着槽３の側方に設置してある。被塗物４
０は、ハンガー２に固定されて電着槽３に搬入され、こ
れにより電着塗料４に浸漬される。このときハンガー２
の一端部はピストン４２の支持部４３に連結されること
で同部４３に支持される。

【００５９】かかる浸漬状態で、ピストン４２を駆動し
てハンガー２を揺動させる。この実施の形態では垂直方
向に５０ｍｍのストロークで２サイクル／秒の繰り返し
によって揺動させるものである。

【００６０】これにより被塗物４０は電着塗料４の中で
ハンガー２と共に揺動し、電着塗料４に攪拌流が発生す
る。被塗物４０の溝４１内に残存する気泡は、この攪拌
流により分離され、速やかに大気中に浮上する。このた
め溝４１は電着塗料４に接した状態になる。この状態を
３０秒間続けた後、揺動を停止させる。

【００６１】その後、電源８を起動し、ハンガー２を介
して電源８に電気的に接続してある被塗物４０と、対極
９との間に７５Ｖの電圧を２分間印加する。これにより
被塗物４０の表面及び溝４１の内面が塗膜で被覆され
る。

【００６２】次に、被塗物４０を搬出し、未電着の持ち
出し塗料を水洗により除去し、１００℃、１０分の予備
乾燥後、１８０℃で３０分間の加熱硬化を行った。これ
により厚さ１０μｍの塗膜を形成した。これを２個ずつ
５回のロットで計１０個作製した。

【００６３】比較例４は、被塗物４０の材質、形状およ
び電着槽３に搬入するまでの工程は実施の形態６と全く
同一とし、被塗物４０とハンガー２を揺動する工程を行
わない点のみ異なり、通電以降の工程も実施の形態６と
全く同一として電着塗装を行ったものである。

【００６４】塗装後の被塗物４０の貫通孔４１の塗膜の
観察を行った。結果を表１に示す。表１からもわかるよ
うに、実施の形態６は、１０個の被塗物４０の計１０箇
所の溝４１の全てに塗装を施すことができた。これに対
し、比較例４は１０箇所の溝７の内、６箇所で気泡の残
存による塗装不良が観察された。

【００６５】この実施の形態６に対し、実施の形態１，
２，３、４では被塗物の袋穴やパイプ内面の気泡を除去
するため、超音波発生機構や攪拌機構を独立して付加す
る必要があるが、この実施の形態は、電着槽の付帯設備
としてしばしば用いられるハンガー２の揺動装置の能力
を増大させて揺動速度を速くするだけですむため、構造
が簡単で、設置スペースを小さくでき、しかも設備コス
トの上昇を抑制することができる。

【００６６】以上の本実施の形態では被塗物を電着塗料
浴に浸漬した後に、被塗物４０を２サイクル／秒の速さ
で垂直方向に５０ｍｍ揺動し、次いで被塗物に通電する
前に揺動を停止するため、被塗物の溝に確実に塗装を施
すことができた。

【００６７】（実施の形態７）図３は実施の形態７が適
用される電着装置を示す。被塗物２０は５０００系アル
ミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）製のテストピース
で、２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍのサイズの板状に形
成されている。この被塗物２０の片面には幅１ｍｍ、長
さ２０ｍｍ、深さ５ｍｍの溝２１が１つ設けられてい
る。この被塗物２０をステンレス製のハンガー２で２個
固定した後、常法にて脱脂、酸洗、化成皮膜処理を施し
た。

【００６８】３は槽内寸法が幅２５４ｍｍ、奥行３０５
ｍｍ、深さ２５４ｍｍの電着槽である。４は実施の形態
１と同じ電着塗料で、電着槽３の中に１５リットル充填
してあり、浴温は２５℃である。２２は回転速度３００
〜１５００ｒｐｍ、最大出力５０Ｗのモータであり、電
着槽３の上方に設置してある。２３は全体の直径が６０
ｍｍ、長さ２００ｍｍのブラシであり、ステンレス製の
軸から直径φ０．５ｍｍの６６ナイロン製のワイヤが放
射状に多数固定してある。ブラシ２３は電着塗料４内に
設置してあり、その軸がモータ２２に連結され、モータ
２２の駆動によって回転する。被塗物２０は、ハンガー
２で固定された状態で電着槽３に搬入されて電着塗料４
に浸漬し、引き続いて、ハンガー２を移動し、被塗物２
０をブラシ２３と接触させる。

【００６９】この状態でモータ２２を起動し、ブラシ２
３を６００ｒｐｍの速度で回転させ、被塗物２０の表面
を払拭させる。このブラシ２３の払拭動作により、被塗
物２０の溝２１に残存する気泡は、分離・細分化され、
速やかに大気中に浮上するため、溝２１の内面がは電着
塗料４に接した状態になる。

【００７０】この状態を３０秒間続けた後、モータ２２
を停止させる。引き続いて、ハンガー２を移動し、被塗
物２０をブラシ２３から離す。次いで、電源８を起動
し、ハンガー２を介して電源８に電気的に接続してある
被塗物２０と対極９との間に７５Ｖの電圧を２分間印加
する。これにより、溝２１を含む被塗物２０の表面は、
塗膜で被覆される。

【００７１】その後、被塗物２０を搬出し、未電着の持
ち出し塗料を水洗によって除去し、１００℃、１０分の
予備乾燥後、１８０℃で３０分間の加熱硬化を行い、こ
れにより厚さ１０μｍの塗膜を形成した。これを２個ず
つ５回のロットで計１０個作製した。

【００７２】塗装後の被塗物２０の貫通孔７の塗膜の観
察を行った結果を表１に示す。表１からも判るように、
１０個の被塗物２０の計１０箇所の溝２１の全てに塗装
を施すことができた。

【００７３】このように、この実施の形態ではの形態で
は被塗物を電着塗料浴に浸漬した後に、ブラシを被塗物
の表面に接触させて被塗物の表面をブラシで払拭し、ブ
ラシの払拭動作を停止させ、被塗物の表面からブラシを
離した後、被塗物に通電するため、被塗物の溝に確実に
塗装を施すことができた。

【００７４】

【表１】

【００７５】

【発明の効果】本発明は被塗物に設けられた袋穴、溝、
貫通穴等の内面に残存している空気を除去して、その内
面を電着塗料と接触させ、この状態で電着塗装を行うた
め、複雑な構造であっても、その全面の塗装を確実に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１、２、３に使用する電着装置の断
面図である。

【図２】実施の形態４に使用する電着装置の断面図であ
る。

【図３】実施の形態７に使用する電着装置の断面図であ
る。

【図４】実施の形態５に使用する電着装置の断面図であ
る。

【図５】実施の形態６に使用する電着装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１被塗物２ハンガー３電着槽４電着塗料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗物を電着塗料浴に浸漬すると同時ま
たは後に、周波数１００ｋＨｚ以下、出力１０〜２００
Ｗ／ｄｍ²の超音波振動を電着塗料浴に作用させ、次い
で、被塗物に通電する前または同時に、超音波振動を停
止することを特徴とする電着塗装方法。
【請求項２】被塗物を電着塗料浴に浸漬すると同時ま
たは後から、被塗物に通電するまでの間に、電着塗料に
攪拌流を発生させることを特徴とする電着塗装方法。
【請求項３】被塗物を電着塗料浴に浸漬すると同時ま
たは後から、被塗物に通電するまでの間に、被塗物の表
面をブラシで払拭することを特徴とする電着塗装方法。