特開 2024-64230 電着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024064230

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】電着装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 13/00 20060101AFI20240507BHJP

   C25D 13/24 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

C25D13/00 307E

C25D13/24 301

C25D13/00 307B

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172670

(22)【出願日】2022-10-27

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-04-01

(71)【出願人】

【識別番号】000149790

【氏名又は名称】株式会社大気社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竿尾 増利

(72)【発明者】

【氏名】林 慶一

(57)【要約】

【課題】濾過装置のコストを低減する。
【解決手段】対象物を電着塗装する電着槽と、前記電着槽に対して前記対象物の搬送方向の下流に設けられ、前記対象物を水洗する複数段の水洗槽と、液体を濾過する濾過動作を行い、前記濾過動作によって濃縮された濃縮液を前記電着槽へ供給可能な濾過装置と、を備える電着装置であって、前記濾過装置は、前記電着槽から液体を取得することなく、前記複数段の水洗槽の少なくとも１つから液体を取得して前記濾過動作を行う。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を電着塗装する電着槽と、
前記電着槽に対して前記対象物の搬送方向の下流に設けられ、前記対象物を水洗する複数段の水洗槽と、
液体を濾過する濾過動作を行い、前記濾過動作によって濃縮された濃縮液を前記電着槽へ供給可能な濾過装置と、を備える電着装置であって、
前記濾過装置は、前記電着槽から液体を取得することなく、前記複数段の水洗槽の少なくとも１つから液体を取得して前記濾過動作を行うことを特徴とする電着装置。

【請求項2】

前記複数段の水洗槽は、前記電着槽の下流に設けられた第１の水洗槽と、前記第１の水洗槽よりも下流に設けられた最終段の水洗槽とを含み、
前記濾過装置は、前記第１の水洗槽から供給される水洗液を濾過することを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項3】

前記濾過装置は、前記濾過動作によって濃度が低くなった濾過液を前記最終段の水洗槽へ供給することを特徴とする請求項２に記載の電着装置。

【請求項4】

前記最終段の水洗槽の下流に設けられた純水水洗槽をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電着装置。

【請求項5】

前記電着槽の液面の高さを検知する第１の検知手段と、
前記第１の検知手段の検知結果に基づいて、前記濾過装置から前記電着槽への濃縮液の供給を制御する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記電着槽の前記液面の高さが第１の閾値以上である場合に、前記濾過装置から前記電着槽への濃縮液の供給を抑制するように制御することを特徴とする請求項５に記載の電着装置。

【請求項7】

前記制御手段は、前記電着槽の前記液面の高さが前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上である場合に、前記濾過装置から前記電着槽への濃縮液の供給を遮断するように制御することを特徴とする請求項６に記載の電着装置。

【請求項8】

前記複数段の水洗槽は、前記電着槽の下流に設けられた第１の水洗槽と、前記第１の水洗槽よりも下流に設けられた最終段の水洗槽とを含み、
前記濾過装置から前記第１の水洗槽へ濃縮液を供給可能であり、
前記制御手段により前記濃縮液の前記電着槽への供給が抑制又は遮断されたことによって増加した濃縮液は、前記第１の水洗槽へ供給されることを特徴とする請求項６に記載の電着装置。

【請求項9】

前記第１の水洗槽の液面の高さを検知する第２の検知手段をさらに備え、
前記制御手段はさらに、前記第２の検知手段の検知結果に基づいて、前記濃縮液の前記第１の水洗槽への供給を制御することを特徴とする請求項８に記載の電着装置。

【請求項10】

前記制御手段はさらに、前記第１の水洗槽の前記液面の高さが第３の閾値以下である場合に、前記濃縮液の前記電着槽への供給を抑制又は遮断するように制御し、
前記制御手段により前記濃縮液の前記電着槽への供給が抑制又は遮断されたことによって増加した濃縮液は、前記第１の水洗槽へ供給されることを特徴とする請求項９に記載の電着装置。

【請求項11】

前記対象物が前記電着槽で電着塗装された後、前記第１の水洗槽で水洗される前に、前記第１の水洗槽の水洗液を用いて水洗するためのスプレー装置と、
前記スプレー装置により前記対象物に吹き付けられて落下した水洗液を、前記第１の水洗槽に戻すための戻り経路と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電着装置。

【請求項12】

前記対象物に吹き付けられて落下した水洗液が自重によって前記第１の水洗槽に戻るように、前記戻り経路は傾斜を有することを特徴とする請求項１１に記載の電着装置。

【請求項13】

前記複数段の水洗槽は、前記電着槽の下流に設けられた第１の水洗槽と、前記第１の水洗槽の下流に設けられた第２の水洗槽とであることを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項14】

前記濾過装置は、前記電着槽と直接接続されていないことを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項15】

前記複数段の水洗槽の少なくとも１つから液体を取得して濾過動作を行う濾過装置を複数含むことを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項16】

前記電着槽から液体を取得して濾過動作を行う濾過装置を含まないことを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電着塗装が自動車の車体、自動車部品や建材等の塗装に広く用いられている。一般に、電着塗装の処理は、対象物に電気化学的に塗膜を形成させる電着工程、未電着塗料等を洗い落とすための水洗工程、塗膜を硬化させるための乾燥工程を含む。

【0003】

特許文献１は、電着塗料の損失を低減するために、電着槽と接続されたＵＦ（Ｕｌｔｒａ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）装置（濾過装置）に加えて、水洗槽と接続されたＵＦ装置を配置する構成を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７－２２４３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、水洗槽の低濃度液を電着槽に戻すことで電着塗料を回収しているため、電着槽に戻す液量が増加する分、電着槽の電着液から濾過液を抽出して水洗側へ供給する必要がある。そのため、水洗槽側に濾過装置を設けた場合でも、電着槽側に濾過装置が必要となり、濾過装置の導入コストが高くなるという課題がある。

【0006】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、濾過装置のコストを低減するための技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するために、本発明の一態様による電着装置は、
対象物を電着塗装する電着槽と、
前記電着槽に対して前記対象物の搬送方向の下流に設けられ、前記対象物を水洗する複数段の水洗槽と、
液体を濾過する濾過動作を行い、前記濾過動作によって濃縮された濃縮液を前記電着槽へ供給可能な濾過装置と、を備える電着装置であって、
前記濾過装置は、前記電着槽から液体を取得することなく、前記複数段の水洗槽の少なくとも１つから液体を取得して前記濾過動作を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、濾過装置のコストを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１に係る電着装置の全体構成の一例を示す図である。

【図2】一実施形態に係る電着装置が備える制御部のハードウェア構成例を示す図である。

【図3】一実施形態に係る電着装置が備える制御部と接続される構成要素の説明図である。

【図4】実施形態２に係る電着装置の制御部が実施する処理の手順を示すフローチャートである。

【図5】実施形態３に係る電着装置の制御部が実施する処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】実施形態４に係る電着装置の全体構成の一例を示す図である。

【図7】比較例に係る電着装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

（実施形態１）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る電着装置の全体構成の一例を説明する。本実施形態では、電着塗装を行う対象物として自動車の車体を例に説明する。自動車の車体は、生産ラインにおいて、まず電着槽で電着塗装された後に水洗層に搬送され、水洗層で水洗される。

【0012】

図１において、１０は電着装置である。１５は、車体の搬送方向を示す。車体が搬送方向１５に沿って上流から下流に向かって搬送され、電着塗装工程及び水洗工程が順次実行される。１０１は、車体を電着塗装する電着槽である。１０２は、車体が電着槽１０１で電着塗装された後、第１の水洗槽１０３で水洗される前に、第１の水洗槽１０３の水洗液を用いて水洗するためのスプレー装置である。スプレー装置１０２により車体に吹き付けられて落下した水洗液を、第１の水洗槽１０３に戻すための戻り経路を設けてもよい。例えば、車体に吹き付けられて落下した水洗液が自重によって第１の水洗槽１０３に戻るように、戻り経路が傾斜を有するように構成してもよい。すなわち、電着槽１０１側が高く、水洗槽１０３側が低くなるように傾斜面或いは傾斜流路を形成してもよい。ただし、スプレー装置１０２は、追加的な洗浄機能を提供するものであり、必須の構成ではない。

【0013】

１０３は、電着槽１０１に対して車体の搬送方向の下流に設けられ、車体を水洗するための第１の水洗槽である。１０３ａは、スプレー装置１０２により水洗された後に第１の水洗槽１０３側へ搬送されてきた車体をさらに水洗するためのスプレー装置である。１０４は、第１の水洗槽１０３に対して車体の搬送方向の下流に設けられ、車体を水洗するための第２の水洗槽である。

【0014】

１０５は、第２の水洗槽１０４に対して車体の搬送方向の下流に設けられ、車体を水洗するための第３の水洗槽である。１０５ａは、第２の水洗槽１０４により水洗された後に第３の水洗槽１０５側へ搬送されてきた車体をさらに水洗するためのスプレー装置である。１０６は、第３の水洗槽１０５に対して車体の搬送方向の下流に設けられ、純水を用いて車体を水洗するための純水水洗槽である。

【0015】

１０７は、液体を濾過するとともに、液体の濾過に応じて濃縮された濃縮液を電着槽へ供給可能な濾過装置である。図示の例では、濾過装置１０７は、第１の水洗槽１０３と接続されており、第１の水洗槽１０３から液体（水洗液）を取得して濾過する構成である。あるいは、第２の水洗槽１０４又は第３の水洗槽１０５と接続されて、第２の水洗槽１０４又は第３の水洗槽１０５から液体（水洗液）を取得して濾過する構成としてもよい。あるいは、第１の水洗槽１０３、第２の水洗槽１０４、第３の水洗槽１０５のうちの２つ以上と接続されてそれぞれの水洗槽から液体（水洗液）を取得して濾過する構成としてもよい。

【0016】

１０８は、濾過装置１０７により濾過されて濃度が低下した濾過液を一次的に貯留する貯留槽である。濾過装置１０７は、貯留槽１０８を介して第３の水洗槽１０５と接続されており、濾過されて濃度が低下した濾過液を第３の水洗槽１０５へ供給する。

【0017】

１０９は、第３の水洗槽１０５と第２の水洗槽１０４とを接続し、第３の水洗槽１０５の液体（水洗液）を第２の水洗槽１０４へ供給する流路である。１１０は、第２の水洗槽１０４と第１の水洗槽１０３とを接続し、第２の水洗槽１０４の液体（水洗液）を第１の水洗槽１０３へ供給する流路である。なお、第１の水洗槽１０３と電着槽１０１とを接続し、第１の水洗槽１０３の液体（水洗液）を電着槽１０１へ供給する流路をさらに設けてもよい。

【0018】

各水洗槽は、例えば、第３の水洗槽１０５の液面高さ ＞ 第２の水洗槽１０４の液面高さ ＞ 第１の水洗槽１０３の液面高さとなるように構成してもよい。これにより、第３の水洗槽１０５から第２の水洗槽１０４へ、第２の水洗槽１０４から第１の水洗槽１０３へ液体（水洗液）が流れる。

【0019】

１１１は、濾過装置１０７と電着槽１０１とを接続する流路上に設けられた電着槽側バルブである。電着槽側バルブ１１１の開閉動作によって、濾過装置１０７による濾過動作の結果として生じる濃縮された濃縮液が電着槽１０１へ供給されることを抑制又は遮断することができる。開閉動作では、開状態と閉状態との間を連続的に遷移することができ、開度に応じて流量を制御（調整）することが可能である。後述する制御部３００によって電着槽側バルブ１１１の開閉動作が制御される。

【0020】

１１２は、濾過装置１０７と第１の水洗槽１０３とを接続する流路上に設けられた水洗槽側バルブである。水洗槽側バルブ１１２の開閉動作によって、濾過装置１０７による濾過動作の結果として生じる濾過液が第１の水洗槽１０３へ供給されることを抑制又は遮断することができる。開閉動作では、開状態と閉状態との間を連続的に遷移することができ、開度に応じて流量を制御（調整）することが可能である。後述する制御部３００によって水洗槽側バルブ１１２の開閉動作が制御される。

【0021】

１５１は、電着槽１０１の液面の高さを検知する電着槽液面センサである。１５２は、第１の水洗槽１０３の液面の高さを検知する水洗槽液面センサである。

【0022】

２０１は、電着槽１０１への電着塗料の供給を示す。電着塗料を含む電着液（電着塗料液）は、車体への電着動作によって車体に付着した分、電着槽１０１内の電着塗料が減少する。また、車体を電着槽１０１から持ち上げて第１の水洗槽１０３へ搬送する際に、車体からこぼれ落ちる分の電着塗料も減少する。このように、電着槽１０１の外部への持ち出しが発生する。この持ち出し分の電着塗料が電着槽１０１に随時補充されている。

【0023】

２０２は、電着槽１０１への純水の供給を示す。本実施形態では、４．３Ｌ／ｍｉｎで純水が供給される。２０３は、第３の水洗槽１０５への純水の供給を示す。本実施形態では、４．３Ｌ／ｍｉｎで純水が供給される。

【0024】

ここで、ＮＶ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ）値とは、塗料の不揮発分を示す値であり、（乾燥後の塗料分質量）／（乾燥前の塗料分質量）×１００で求めることができる。本実施形態では、電着槽１０１ではＮＶ＝２０％、第１の水洗槽１０３ではＮＶ＝４．６％、第２の水洗槽１０４ではＮＶ＝１．３％、第３の水洗槽１０５ではＮＶ＝０．６％、貯留槽１０８ではＮＶ＝０．５％となっている。そして、第１の水洗槽１０３から濾過装置１０７へ向かう流路では、４７．３Ｌ／ｍｉｎで水洗液が流れている。濾過装置１０７で濾過された結果として生じる濃縮液はＮＶ＝４６％であり、４．３Ｌ／ｍｉｎの流量で、電解槽１０１と第１の水洗槽１０３との少なくとも一方へ供給される。一方、貯留槽１０８から第３の水洗槽１０５へ向かう流路では、濾過液が４３Ｌ／ｍｉｎの流量で第３の水洗槽１０５へ流れている。

【0025】

したがって、濾過装置１０７による濃縮倍率は、４６％（濾過装置１０７から電着槽１０１及び第１の水洗槽１０３の少なくとも一方へ供給される濃縮後のＮＶ）÷４．６％（第１の水洗槽１０３における濃縮前のＮＶ）＝１０倍となる。

【0026】

一方、図７の比較例を参照して、ＮＶ＝２０％である電着槽１０１の液を直接濾過する場合を説明する。図７において、本実施形態と同じ構成には同じ参照符号を付しており、説明を省略する。図７の比較例では、電着槽１０１と濾過装置７０１とが接続されており、１０００Ｌ／ｍｉｎで電着槽１０１の液体（ＮＶ＝２０％）が濾過装置７０１へ供給されている。濾過装置７０１により濾過されて濃縮された濃縮液（ＮＶ＝２０．８％）は、９５０Ｌ／ｍｉｎで電着槽１０１へ戻される。一方、濾過装置７０１により濾過されて濃度が低くなった濾過液は、貯留槽１０８を介して５０Ｌ／ｍｉｎで第３の水洗槽１０５へ供給される。このような構成の場合、車体に付着して電着槽１０１から持ち出された電着塗料液は、流路７０２を介して回収される。

【0027】

図７の比較例の場合、濾過装置１０７による濃縮倍率は、２０．８％（濾過装置７０１から電着槽１０１へ供給される濃縮後のＮＶ）÷２０％（電着槽１０１から濾過装置１０７へ供給される濃縮前のＮＶ）＝１．０４倍となる。

【0028】

このように、ＮＶ＝２０％である電着槽１０１の液を直接濾過する場合は、濃縮倍率は通常１．０２～１．０４倍程度（図７の比較例では１．０４倍）となる。一方、ＮＶ＝２％～５％（本実施形態では４．６％）である第１の水洗槽１０３の液を濾過する場合は、通常、濃縮倍率は１０倍程度（本実施形態では１０倍）となる。このように、濾過する対象の液体のＮＶが低い場合、濃縮倍率を大きくすることができる。これは、濃度が高い液体を濾過するよりも、濃度が低い液体を濾過するほうが効率的であるためである。

【0029】

なお、濾過装置１０７は、１つ以上のＵＦ膜を含んで構成することができる。このＵＦ膜は、濾過する対象の液体のＮＶ値に応じて、濾過液の採取速度が変化するという特性を持っている。例えば、あるＵＦ膜は、ＮＶ＝２０％である電着槽１０１の液体を直接濾過する場合は、濾過により濃度が低下した濾過液は、５Ｌ／ｍｉｎ／本、すなわち、ＵＦ膜１本あたり、５Ｌ／ｍｉｎで採取できるという特性を有する。一方、ＮＶ＝２％～５％（本実施形態では４．６％）である第１の水洗槽１０３の液を濾過する場合は、濾過により濃度が低下した濾過液は、２０～２５Ｌ／ｍｉｎ／本、すなわち、ＵＦ膜１本あたり、２０～２５Ｌ／ｍｉｎで採取できるという特性を有する。

【0030】

本実施形態では、このＵＦ膜を３本配置すれば６０～７５Ｌ／ｍｉｎとなり、濾過装置１０７から貯留槽１０８を介して第３の水洗槽１０５に流れ込む流量（４３Ｌ／ｍｉｎ）を上回る。よって、本実施形態ではＵＦ膜は３本配置すればよい。

【0031】

これに対して、ＮＶ＝２０％である電着槽１０１の液を直接濾過する図７の比較例の場合は、濾過により濃度が低下した濾過液は５Ｌ／ｍｉｎ／本の流量となる。このことを考慮すると、濾過装置７０１から貯留槽１０８を介して第３の水洗槽１０５に流れ込む流量が５０Ｌ／ｍｉｎ以上となるためには、ＵＦ膜を１０本配置する必要がある。

【0032】

このように、本実施形態の構成によれば、図７の比較例と比較して、高い濃縮倍率を実現できるとともに、必要なＵＦ膜の本数を削減し、濾過装置の導入コストの低減を実現することができる。

【0033】

以上説明したように、本実施形態では、第１の水洗槽１０３から取得した（ＮＶ値が比較的低い）液体を濾過装置１０７で濾過し、濃縮液を電着槽に戻す。そして、濾過装置１０７は、電着槽１０１の液体（電着塗料液）を取得しない。すなわち、電着槽１０１から液体（電着塗料液）を取得して濾過する構成を設けない。

【0034】

これにより、電着塗料の損失を低減しつつ、ＵＦ膜の必要本数を減らすことができる。あるいは、ＵＦ膜の本数を変えない場合には、ＵＦ膜の交換頻度を下げることができる。また、電着槽１０１から取得した液体を濾過するための濾過装置が不要となる。従って、電着塗料の損失を低減しつつ、ＵＦ装置（ＵＦ膜）のコストを低減することが可能となる。

【0035】

（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１に示した電着装置１０を用いた液面高さの制御例を説明する。

【0036】

＜ハードウェア構成＞
図２は、一実施形態に係る電着装置が備える制御部のハードウェア構成例を示す図である。制御部３００は、ＣＰＵ３００１と、ＲＯＭ３００２と、ＲＡＭ３００３と、Ｉ／Ｆ３００４と、入力装置３００５と、出力装置３００６とを備える。

【0037】

ＣＰＵ３００１は、ＲＯＭ３００２やＲＡＭ３００３に格納されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより処理を実行する。なお、ＣＰＵ２１１による処理の少なくとも一部を専用のハードウェアが実行してもよい。専用のハードウェアの例としては、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、およびＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などがある。

【0038】

ＲＯＭ３００２は、変更を必要としないコンピュータプログラムなどを格納する。ＲＡＭ３００３は、各種データを一時記憶する。Ｉ／Ｆ３００４は、例えば、各種センサ（電着槽液面センサ１５１、水洗槽液面センサ１５２等）及び／又は各種バルブ（電着槽側バルブ１１１、水洗槽側バルブ１１２等）との通信に用いられる通信インタフェースである。入力装置３００５は、各種入力を受け付けることができ、例えばキーボードやマウス等の入力装置、あるいはタッチパネルである。出力装置３００６は、各種出力を行うことができ、例えば表示部やスピーカ等で構成することができる。

【0039】

なお、図２に示した構成要素はすべて必須の構成ではない。例えば、入力装置３００５や出力装置３００６を設けない構成であってもよい。

【0040】

＜制御部とセンサ類、バルブ類との関係＞
続いて、図３は、一実施形態に係る電着装置が備える制御部と接続される構成要素の説明図である。制御部３００は、電着槽液面センサ１５１、水洗槽液面センサ１５２、電着槽側バルブ１５１、水洗槽側バルブ１１２と接続されている。

【0041】

制御部３００は、電着槽液面センサ１５１の検知結果及び／又は水洗槽液面センサ１５２の検知結果を取得する。そして、検知結果に基づいて電着槽側バルブ１１１及び／又は水洗槽側バルブ１１２の開閉動作を制御する。すなわち、制御部３００は、電着槽１０１の液面高さ及び／又は第１の水洗槽１０３の液面高さに基づいて、濾過装置１０７から電着槽１０１及び／又は第１の水洗槽１０３へ供給される濃縮液の流量を制御する。制御部３００は、電着槽側バルブ１１１及び／又は水洗槽側バルブ１１２の開度を連続的に制御することにより濃縮液の流量を抑制又は遮断することができる。

【0042】

＜処理＞
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施形態に係る制御部が実施する処理の手順を説明する。

【0043】

Ｓ４０１において、制御部３００は、電着槽液面センサ１５１の検知結果を取得する。Ｓ４０２において、制御部３００は、電着槽液面センサ１５１の検知結果に基づいて、電着槽１０１の液面高さが第１の閾値以上であるか否かを判定する。本ステップがＹＥＳの場合、Ｓ４０３へ進む。一方、本ステップがＮＯの場合、Ｓ４０６へ進む。

【0044】

Ｓ４０３において、制御部３００は、電着槽側バルブ１１１の開度を下げる制御を行うことにより、濃縮液の電着槽への供給を抑制する。Ｓ４０４において、制御部３００は、電着槽１０１の液面高さが、第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上であるか否かを判定する。本ステップがＹＥＳの場合、Ｓ４０５へ進む。一方、本ステップがＮＯの場合、Ｓ４０６へ進む。

【0045】

Ｓ４０５において、制御部３００は、電着槽側バルブ１１１の開度をゼロにする制御を行うことにより、濃縮液の電着槽への供給を遮断する。

【0046】

Ｓ４０６において、制御部３００は、一連の処理を継続するか否かを判定する。本ステップがＹＥＳの場合、Ｓ４０１に戻る。一方、本ステップがＮＯの場合、処理を終了する。なお、車体の電着塗装のラインが稼働中はもちろん、未稼働状態であっても電着槽や水洗槽において塗料が沈降しないように絶えず攪拌しておく必要があることから、通常は液面高さの調整は常時行われることになり、一連の処理が繰り返されることになる。一方、機器の故障など、一時的に処理を停止する必要があるような事態が発生したような場合には、処理を終了してもよい。また、何らかのエラーが生じたような場合には、制御部３００は、出力装置３００６を介してアラートを報知してもよい。

【0047】

以上説明したように、本実施形態では、電着槽の液面高さを監視し、電着槽の液面高さが上昇した場合には、電着槽への濃縮液の供給を抑制又は遮断し、液面高さを下降させるための制御を行う。これにより、電着槽の液面を適切な高さに維持することが可能となる。

【0048】

なお、本実施形態では、電着槽の液面高さが上昇した場合に、電着槽への濃縮液の供給を抑制又は遮断するために、電着槽側バルブ１１１の開度を調整する例を説明したが、水洗槽側バルブ１１２の開度を上げるように構成してもよい。あるいは、電着槽側バルブ１１１と水洗槽側バルブ１１２との両方を制御してもよい。

【0049】

（実施形態３）
実施形態２では、電着槽の液面高さに基づいて電着槽への濃縮液の供給を制御する例を説明した。これに対して、本実施形態では、第１の水洗槽の液面高さに基づいて電着槽への濃縮液の供給を制御する例を説明する。

【0050】

なお、制御部３００の構成は図２及び図３を参照して実施形態２で説明した構成と同様であるため、説明を省略する。

【0051】

＜処理＞
図５のフローチャートを参照して、本実施形態に係る制御部が実施する処理の手順を説明する。

【0052】

Ｓ５０１において、制御部３００は、水洗槽液面センサ１５２の検知結果を取得する。Ｓ５０２において、制御部３００は、水洗槽液面センサ１５２の検知結果に基づいて、第１の水洗槽１０３の液面高さが第３の閾値以下であるか否かを判定する。本ステップがＹＥＳの場合、Ｓ５０３へ進む。一方、本ステップがＮＯの場合、Ｓ５０４へ進む。

【0053】

Ｓ５０３において、制御部３００は、電着槽側バルブ１１１を制御して濃縮液の電着槽への供給を抑制又は遮断する。より具体的には、電着槽側バルブ１１１の開度を下げる或いはゼロにする制御を行う。

【0054】

Ｓ５０４において、制御部３００は、一連の処理を継続するか否かを判定する。本ステップがＹＥＳの場合、Ｓ５０１に戻る。一方、本ステップがＮＯの場合、処理を終了する。なお、車体の電着塗装のラインが稼働中はもちろん、未稼働状態であっても電着槽や水洗槽において塗料が沈降しないように絶えず攪拌しておく必要があることから、通常は液面高さの調整は常時行われることになり、一連の処理が繰り返されることになる。一方、機器の故障など、一時的に処理を停止する必要があるような事態が発生したような場合には、処理を終了してもよい。また、何らかのエラーが生じたような場合には、制御部３００は、出力装置３００６を介してアラートを報知してもよい。

【0055】

以上説明したように、本実施形態では、第１の水洗槽の液面高さを監視し、第１の水洗槽の液面高さが下降した場合には、電着槽への濃縮液の供給を抑制又は遮断し、その分の液量が第１の水洗槽に流れ込むように制御する。これにより、第１の水洗槽の液面を適切な高さに維持することが可能となる。

【0056】

なお、本実施形態では、１つの閾値（第３の閾値）との比較に応じて濃縮液の電着槽への供給を抑制又は遮断する例を説明したが、図４のフローチャートと同様に、２つの閾値を設けてもよい。その場合、図４の処理のように、例えば第１の水洗槽の液面高さが第３の閾値以下である場合に濃縮液の電着槽への供給を抑制してもよい。そして、第１の水洗槽の液面高さが第３の閾値よりも小さい第４の閾値以下である場合に濃縮液の電着槽への供給を遮断してもよい。

【0057】

また、本実施形態では、第１の水洗槽の液面高さが下降した場合に、電着槽への濃縮液の供給を抑制又は遮断するために、電着槽側バルブ１１１の開度を調整する例を説明したが、水洗槽側バルブ１１２の開度を上げるように構成してもよい。あるいは、電着槽側バルブ１１１と水洗槽側バルブ１１２との両方を制御してもよい。

【0058】

（実施形態４）
本実施形態は、実施形態１よりも水洗槽の数を低減した例である。水洗槽の数を減らすことで、水洗工程を減らし、工程長を削減することができる。

【0059】

図６を参照して、本実施形態に係る電着装置の全体構成の一例を説明する。図６において、実施形態１と同じ参照符号は同じ構成要素を示しているため、重複した説明は省略する。実施形態４の電着装置２０は、実施形態１の電着装置１０に対して、第３の水洗槽１０５を削除した点が異なる。すなわち、実施形態４では、自動車の車体は、電着槽１０１において電着塗装された後、第１の水洗槽１０３において水洗され、第２の水洗槽１０４においてさらに水洗された後、純水水洗槽１０６へ搬送される。

【0060】

実施形態４では、電着槽１０１に供給される純水は１０Ｌ／ｍｉｎの流量であり、第３の水洗槽１０５に供給される純水も１０Ｌ／ｍｉｎの流量となっている。また、実施形態４では、電着槽１０１ではＮＶ＝２０％、第１の水洗槽１０３ではＮＶ＝２．２％、第２の水洗槽１０４ではＮＶ＝０．６％、貯留槽１０８ではＮＶ＝０．５％となっている。そして、第１の水洗槽１０３から濾過装置１０７へ向かう流路では、１１０Ｌ／ｍｉｎで水洗液が流れている。濾過装置１０７で濾過された結果として生じる濃縮液はＮＶ＝２２％であり、１０Ｌ／ｍｉｎの流量で、電解槽１０１と第１の水洗槽１０３との少なくとも一方へ供給される。一方、貯留槽１０８から第３の水洗槽１０５へ向かう流路では、濾過液が１００Ｌ／ｍｉｎの流量で第３の水洗槽１０５へ流れている。

【0061】

したがって、濾過装置１０７による濃縮倍率は、２２％（濾過装置１０７から電着槽１０１及び第１の水洗槽１０３の少なくとも一方へ供給される濃縮後のＮＶ）÷２．２％（第１の水洗槽１０３における濃縮前のＮＶ）＝１０倍となる。

【0062】

実施形態１で説明したように、ＮＶ＝２０％である電着槽１０１の液を直接濾過する場合は、濃縮倍率は通常１．０２～１．０４倍程度となる。一方、ＮＶ＝２％～５％（実施形態１では４．６％）である第１の水洗槽１０３の液を濾過する場合は、実施形態４では濃縮倍率は１０倍程度となる。このように、濾過する対象の液体のＮＶが低い場合、濃縮倍率を大きくすることができる。これは、濃度が高い液体を濾過するよりも、濃度が低い液体を濾過するほうが効率的であるためである。

【0063】

実施形態１で説明したように、濾過装置１０７は、１つ以上のＵＦ膜を含んで構成することができる。このＵＦ膜は、前述したように、濾過する対象の液体のＮＶ値に応じて、濾過液の採取速度が変化するという特性を持っている。

【0064】

実施形態１で説明したように、あるＵＦ膜は、ＮＶ＝２０％である電着槽１０１の液を直接濾過する場合は、濾過により濃度が低下した濾過液は、５Ｌ／ｍｉｎ／本、すなわち、ＵＦ膜１本あたり、５Ｌ／ｍｉｎで採取できるという特性を有する。一方、ＮＶ＝２％～５％（実施形態４では２．２％）である第１の水洗槽１０３の液を濾過する場合は、濾過により濃度が低下した濾過液は、２０～２５Ｌ／ｍｉｎ／本、すなわち、ＵＦ膜１本あたり、２０～２５Ｌ／ｍｉｎで採取できるという特性を有する。

【0065】

実施形態４では、このＵＦ膜を５本配置すれば１００～１２５Ｌ／ｍｉｎとなり、濾過装置１０７から貯留槽１０８を介して第３の水洗槽１０５へ流れ込む１００Ｌ／ｍｉｎを上回る。よって、実施形態４ではＵＦ膜は５本配置すればよい。これに対して、ＮＶ＝２０％である電着槽１０１の液を直接濾過する図７の比較例では、ＵＦ膜を１０本配置する必要がある。

【0066】

このように、本実施形態のように、第１の水洗槽１０３から取得した（ＮＶ値が比較的低い）液体を濾過装置１０７で濾過し、濃縮液を電着槽に戻すことで、電着塗料の損失を低減しつつ、ＵＦ膜の必要本数を減らすことができる。あるいは、本数を変えない場合、ＵＦ膜の交換頻度を下げることができる。また、電着槽１０１から取得した液体を濾過するための濾過装置が不要となる。従って、電着塗料の損失を低減しつつ、ＵＦ装置（ＵＦ膜）のコストを低減することが可能となる。

【0067】

さらに、本実施形態によれば、水洗槽の数を削減することができるため、工程長を（３つの水洗工程から２つの水洗工程へ）削減することができる。そのため、水洗槽のコストも削減することが可能となる。

【0068】

[変形例]
なお、上述の各実施形態では、電着塗装を行う対象物として自動車の車体を例に説明を行ったが、対象物は自動車の車体に限定されない。例えば、対象物は、自動車部品、建材、その他の任意の工業製品であってもよい。

【0069】

また、上述の各実施形態では、濾過装置１０７を１つだけ配置して、当該濾過装置１０７が電着槽１０１と接続されておらず、電着槽１０１からは液体が供給されず、複数段の水洗層の少なくとも１つから液体（水洗液）が供給される例を説明した。ただし、この例に限定されない。電着装置は複数の濾過装置を含んでもよい。その場合、複数の濾過装置の全てが電着槽１０１から液体を取得して濾過することは行わず、電着槽１０１以外の複数段の水洗層の少なくとも１つから液体を取得して濾過するように構成すればよい。

【0070】

例えば、濾過装置１０７とは別の第２の濾過装置をさらに設け、第２の濾過装置が、例えば第２の水洗槽１０４と接続され、第２の水洗槽１０４の水洗液を取得して濾過してもよい。そして、第２の濾過装置は、濾過動作の結果として生じる濃縮液を電着槽１０１へ供給し、濾過動作の結果として濃度が低下した濾過液を第３の水洗槽１０５へ供給してもよい。

【0071】

あるいは、例えば、濾過装置１０７及び第２の濾過装置とは別の第３の濾過装置を設け、第３の濾過装置が、例えば第３の水洗槽１０５と接続され、第３の水洗槽１０５の水洗液を取得して濾過してもよい。そして、第３の濾過装置は、濾過動作の結果として生じる濃縮液を電着槽１０１へ供給し、濾過動作の結果として濃度が低下した濾過液を第３の水洗槽１０５へと戻してもよい。また、第２の濾過装置、第３の濾過装置は、濃縮液を直接電着槽へ供給せずに１段以上、上流の水洗槽に供給してもよい。

【0072】

このように、複数段の水洗槽の少なくとも１つから液体を取得して濾過動作を行う濾過装置を複数含んでもよい。複数の濾過装置を設けた場合でも、電着槽１０１から液体を取得して濾過する構成を設けないことにより、高い濃縮倍率を実現しつつ、濾過装置のＵＦ膜の寿命を延ばすことが可能となるため、濾過装置の導入コストを削減することが可能となる。

【0073】

濾過装置１０７（及びさらに濾過装置が設けられる場合にはその濾過装置）が、電着槽１０１と直接（又は間接に）接続されていない構成、あるいは、電着槽１０１から液体を取得して濾過動作を行う濾過装置を１つも含まない構成とすることで、高い濃縮倍率を実現しつつ、濾過装置のＵＦ膜の寿命を延ばすことが可能となるため、濾過装置の導入コストを削減することが可能となる。

【0074】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0075】

１０，２０：電着装置、１０１：電着槽、１０３：第１の水洗槽、１０４：第２の水洗槽、１０５：第３の水洗槽、１０６：純水水洗槽、１０７：濾過装置、１０８：貯留槽、１１１：電着槽側バルブ、１１２：水洗槽側バルブ、１５１：電着槽液面センサ、１５２：水洗槽液面センサ１５２、制御部：３００

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-01-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を電着塗装する電着槽と、
前記電着槽に対して前記対象物の搬送方向の下流に設けられ前記対象物を水洗する第１の水洗槽と、前記第１の水洗槽の下流に設けられ前記対象物を水洗する最終段の水洗槽とを含む複数段の水洗槽と、
前記電着槽から液体を取得することなく、前記複数段の水洗槽の少なくとも１つから供給される液体を濾過する濾過動作を行い、前記濾過動作によって濃縮された濃縮液を前記電着槽へ供給可能な濾過装置と、
前記電着槽の液面の高さを検知する第１の検知手段と、
前記電着槽の前記液面の高さが第１の閾値以上である場合に、前記濾過装置から前記電着槽への濃縮液の供給を抑制する制御手段と、
を備える電着装置において、
前記制御手段により前記濃縮液の前記電着槽への供給が抑制されたことによって増加した濃縮液は、前記第１の水洗槽へ供給されることを特徴とする電着装置。

【請求項2】

前記濾過装置は、前記第１の水洗槽から供給される液体を濾過することを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項3】

前記濾過装置は、前記濾過動作によって濃度が低くなった濾過液を前記最終段の水洗槽へ供給することを特徴とする請求項２に記載の電着装置。

【請求項4】

前記最終段の水洗槽の下流に設けられ前記対象物を純水により水洗する純水水洗槽をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電着装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記電着槽の前記液面の高さが前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上である場合に、前記濾過装置から前記電着槽への濃縮液の供給を遮断するように制御することを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項6】

前記第１の水洗槽の液面の高さを検知する第２の検知手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記第１の検知手段および前記第２の検知手段の検知結果に基づいて、前記濃縮液の前記第１の水洗槽への供給を制御することを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項7】

前記制御手段はさらに、前記第１の水洗槽の前記液面の高さが第３の閾値以下である場合に、前記濃縮液の前記電着槽への供給を抑制又は遮断するように制御し、
前記制御手段により前記濃縮液の前記電着槽への供給が抑制又は遮断されたことによって増加した濃縮液は、前記第１の水洗槽へ供給されることを特徴とする請求項６に記載の電着装置。

【請求項8】

前記対象物が前記電着槽で電着塗装された後、前記第１の水洗槽で水洗される前に、前記第１の水洗槽の水洗液を用いて水洗するためのスプレー装置と、
前記スプレー装置により前記対象物に吹き付けられて落下した水洗液を、前記第１の水洗槽に戻すための戻り経路と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項9】

前記対象物に吹き付けられて落下した水洗液が自重によって前記第１の水洗槽に戻るように、前記戻り経路は傾斜を有することを特徴とする請求項８に記載の電着装置。

【請求項10】

前記濾過装置が前記電着槽から液体を直接取得する経路を有さないことを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【請求項11】

前記複数段の水洗槽の少なくとも１つから液体を取得して濾過動作を行う濾過装置を複数含むことを特徴とする請求項１に記載の電着装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

上記の目的を達成するために、本発明の一態様による電着装置は、
対象物を電着塗装する電着槽と、
前記電着槽に対して前記対象物の搬送方向の下流に設けられ前記対象物を水洗する第１の水洗槽と、前記第１の水洗槽の下流に設けられ前記対象物を水洗する最終段の水洗槽とを含む複数段の水洗槽と、
前記電着槽から液体を取得することなく、前記複数段の水洗槽の少なくとも１つから供給される液体を濾過する濾過動作を行い、前記濾過動作によって濃縮された濃縮液を前記電着槽へ供給可能な濾過装置と、
前記電着槽の液面の高さを検知する第１の検知手段と、
前記電着槽の前記液面の高さが第１の閾値以上である場合に、前記濾過装置から前記電着槽への濃縮液の供給を抑制する制御手段と、
を備える電着装置において、
前記制御手段により前記濃縮液の前記電着槽への供給が抑制されたことによって増加した濃縮液は、前記第１の水洗槽へ供給されることを特徴とする。