JPS6139855B2

JPS6139855B2 -

Info

Publication number: JPS6139855B2
Application number: JP57092956A
Authority: JP
Inventors: Edoin Hefunaa Robaato; Jeemusu Debitsudoson Jon
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Alcoa Corp
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1982-05-31
Publication date: 1986-09-05
Also published as: US4400251A; FR2507213B1; JPS58262A; FR2507213A1; DE3220310C2; AU549225B2; AU8299582A; GB2099853B; DE3220310A1; GB2099853A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は金属容器の電気塗装に関する。特に、
本発明は金属容器の内部と外部を同時に電気塗装
するための二重流システムに関する。

普通、缶やその類似物のような金属容器は、そ
の内面と外面とは分離的な操作によつて塗装され
る。普通、内面塗装の方が、その次に行われる外
面塗装よりも、塗装量はより厚い。内面塗装の方
をより厚くすることは、容器をその内容物から保
護し、また容器内容物が金属と反応することから
保護するために必要であり、他方外面塗装をより
薄くすることによつて容器の取扱いやその美観的
外見が改善される。さらに、外面塗装すること
は、湿気の多い雰囲気の中で鋼および錫を含有し
ていない鋼が錆びることを防いだり、貯蔵中にア
ルミニウム容器に過剰な酸化物が形成されること
を防ぐことによつて、容器の環境に対して保護す
ることができるようになる。

塗装材料は、従来のポリマーシステムを用いて
スプレーや、ローラがけや、浸せき、あるいはそ
の類似操作によつて、あるいは電気塗装技術によ
つて塗付される。電気塗装によると均一で終始一
貫した塗装膜が得られ、これが望ましいやり方で
ある。ここで用いられているように、電気塗装は
好ましくは有機性の樹脂性塗料を導電性のある表
面領域に、陽極性あるいは陰極性の電気塗装材料
媒体から電着させることである。基板と電気的に
反対極性的に充電された電極との間に電圧が印加
されると、電気塗装材料の中に浸たされた、ある
いはそれに取囲まれた電気的に充電された基板の
上に粒子状の塗装材料の層が電着される。

米国特許第3922213はある形状の金属容器の内
部を均一に電気塗装することに関連し、また米国
特許第4094760はその改良であり、金属容器の内
部と外部を同時に電気塗装することに関連してい
る。両特許とも、さかさまにした金属容器の内部
を、導電性のあるプローブノズルをその中に挿入
し、その中を通して塗装材料を容器の内部に流入
させ、容器内に充満させ、その中で過渡的な塗装
材料の浴を維持させることにより、均一に電気塗
装することを開示している。金属表面を塗装する
ために、容器とノズルとの間に電圧が印加され
る。米国特許第4094760はまた金属容器の外面を
同時に塗装するために、容器と外部ハウジングと
の間に電圧を印加することを開示している。

これらの特許において記載されている方法およ
び装置は、金属容器を高速生産ラインにおいて電
気塗装するのに適しているが、金属容器の内部と
外部を、１つの高速操作において同時に、より速
く電気塗装する必要が依然として存在している。
電気塗装の速度を改良することは、電気塗装操作
中に、容器を収納している電気塗装セルを、先行
技術において開示されている単一流システムによ
つて得られるよりも速く、電気塗装材料で充満さ
せることによつて行われる。速度を改良するとい
うことはまた、良好な塗装健全性を達成させなが
ら、内面と外面に異なつた塗装量を適用すること
も含んでいなければならない。

本発明の目的は金属容器の内部と外部を差異的
に電気塗装するための方法および装置を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は金属容器の内部と外部に異
なつた塗装をして、金属容器を電気塗装すること
である。

本発明の他の目的は金属容器の内部と外部を同
時に電気塗装するための方法および装置を提供す
ることにある。

本発明によると金属容器の内部と外部を同時に
電気塗装する方法において、 (a) 端部が開放された金属容器を、外部の導電性
のあるハウジングの中で、容器の外部形状に対
してスペースを持たせて、かつ全体的に容器の
外部形状に一致させて、第１の通路を形成する
ように閉じ込めることと； (b) 前記金属容器内に導電性のある中空状の電極
を、容器の内面に対してスペースを持たせて、
また前記電極を全体的に容器の内部に一致させ
て、第２の通路を形成させるように設けること
と； (c) 前記中空電極と、外部ハウジングと、金属容
器との各々を、互いに他と電気的に絶縁するこ
とと； (d) ２つの分離的で、かつ連通していない通路を
形成するために、前記第１通路と第２通路との
間に液体密封シールを設けることと； (e) 各々の通路内を電気塗装材料で急速に充満さ
せ、容器の外部と内部を電気塗装材料に浸たす
ために、各々の通路に関する分離的な入口孔と
出口孔とを用いて、第１通路の中へ電気塗装材
料を入れて、それを流すように導入し、同時に
第２通路の中へ電気塗装材料を入れて、それを
流すように導入することと； (f) 前記通路を充満させると同時に、容器の外部
を電気塗装するために外部ハウジングと容器と
の間に第１の電圧を印加し、同時に容器の内部
を電気塗装するために、中空電極と容器との間
に第２の電圧を印加することとを含むことを特
徴する金属容器の内部と外部を同時に電気塗装
する方法が提案される。

本発明はまた金属容器の内部と外部を同時に電
気塗装する装置において、 (a) 端部が開放された金属容器を、全体的に容器
の形状に一致させて、かつ容器の外部形状に対
してスペースを持たせて、間に第１の通路を形
成するように、閉じ込めるための導電性のある
装置と； (b) 前記容器内において、容器の内面に対してス
ペースを持つて、かつ全体的に容器の内部に一
致して配置され、間に第２の通路を形成するよ
うに容器の内部とスペースを置くようになつた
導電性のある中空状電極と； (c) 前記中空電極と、前記閉じ込め装置と、容器
とを互いに他と電気的に絶縁するための装置
と； (d) ２つの分離的でかつ連通していない通路を形
成するために、前記第１通路と第２通路との間
に液体密封シールを設けるための装置と； (e) 前記第１通路の中へ電気塗装材料を入れて、
それを流し、容器外部を電気塗装材料の中に浸
たすように導入し、かつ同時に前記第２通路の
中へ電気塗装材料を入れて、それを流し、容器
内部を電気塗装材料の中に浸たすように導入す
るための装置であつて、前記通路内を急速に充
満させるために、各通路に関する分離的な入口
孔と出口孔とを有する装置と； (f) 容器の外部を電気塗装するために前記閉じ込
め装置と容器との間に第１の電圧を印加し、同
時に容器の内部を電気塗装するために中空電極
と容器との間に第２の電圧を印加するための装
置とを含むことを特徴とする、金属容器の内部
と外部を同時に電気塗装する装置を提供する。

本発明について添付図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の装置の好ましい１実施例を示
している。前記装置あるいは電気塗装セル１０は
電極プローブノズル２０と、容器ホルダー２２
と、互いに他に関して垂直方向に一直線状になつ
て配置された外部ハウジング２４とを含み、前記
外部ハウジング２４は容器ホルダー２２の上に、
また前記容器ホルダーはプローブノズル２０の上
にそれぞれ位置している。

容量ホルダーあるいは缶ホルダー２２は容器２
６をその開端を下にしてさかさまの位置で支持す
るようになつている。容器２６は容器ホルダー２
２に対して固定的に支持する必要はなく、容器ホ
ルダー２２における容器受け２８の中で安置でき
るようになつており、前記容器受けは、好ましく
は、その頂部において、容器２６の開端の外周と
ほぼ合致した溝、凹所、あるいは突起を有してい
る。缶あるいはその類似物のような容器に関して
は、前記容器受け２８は環状リングの形状になつ
ていてもよいが、円形以外の開端を有している容
器に関しては、前記容器受け２８はその容器の開
口部の形状になつていてもよい。前記容器ホルダ
ー２２は容器２６を支持するために入れ子式にな
つているように図示し、説明しているが、その他
の実施例でも本発明の範囲の中に入る。例えば、
円周方向において約180度以下の角度になつた部
分的なリングを、容器を所定位置において支持す
るために、容器の周囲において摩擦係合させて用
いることもできる。容器受け２８は１あるいはそ
れ以上の弓形セグメントを含んでいてもよい。し
かしながら、全ての実施例において、容器ホルダ
ー２２は中心部の貫通開口３０を有しており、缶
の内部を電気塗装することができるように、導電
性のあるプローブノズル２０を挿入することがで
きるようになつている。前記開口３０に対して全
体的に同心的で、かつそれに対して半径方向外側
に位置している前記容器受け２８は、以下に述べ
るような理由で、導電性材料あるいは絶縁材料で
できていてもよい。

容器ホルダー２２は開口あるいはダクト３２を
含み、これは容器２６をのせている容器ホルダー
２２の上面と容器ホルダー２２の下面とを連絡し
ている。前記ダクト３２は前記中心開口３０より
半径方向外側において位置しており、また容器ホ
ルダー２２の上面と下面とを連絡させるために、
前記中心開口３０のほぼ全周においてのびている
環状の開口であつてもよい。また他の例において
は、ダクト３２は容器ホルダー２２を貫通した複
数個の孔の１つであつてもよく、容器ホルダー２
２の容器受け２８の外周において、中心開口３０
より半径方向外側に位置していてもよい。

容器ホルダー２２はまたその上面および下面に
おいて、それぞれ外部ハウジング２４の一部分
と、プローブノズル２０の基礎部３４を、分離可
能的に受留めるための装置を含む。そのような受
留め装置は、第１図および第２図で示したよう
に、容器２６および中心開口３０の外周より半径
方向外側に位置した環状の溝３３，３５の形とし
ていてもよい。前記上下の環状溝３３，３５は、
それぞれ、容器２６を封入するためにハウジング
２４および基礎部３４と整列し易くし、かつ液体
密封し易くしており、これについては第２図を参
照しながらさらに記述説明することにする。

プローブノズル２０は基礎部分３４から上方へ
突出している。プローブ２０は中空であり、それ
自身ノズルになつているか、あるいは電気塗装し
ようとしている容器の内部へ電気塗装材料を流す
ためのノズル部分を含んでいてもよい。あるい
は、前記中空プローブ２０は塗装された容器の内
部から外へ電気塗装材料を流すためのオリフイス
およびオリフイス部分を含んでいてもよい。好ま
しくは、プローブ２０は第１図に示したようにノ
ズルであり、その中を縦方向にのびたノズル孔３
６を有しており、それの基礎部分側３４での末端
は孔４６になつている。好ましくは、前記孔４６
は供給源あるいは供給貯槽から電気塗装材料を提
供するための配管に連結された入口孔である。前
記ノズル孔３６はその最上端部分では拡大され
て、狭いエツヂ３７を形成し、またその最上端部
分では全体的に円錐状あるいは凹形状の開口を有
しており、容器２６の内部へ電気塗装材料を流す
ことを促進している。そのように拡大された開口
はまた、プローブ２０と容器２６との間に電位差
が印加された時に、容器の底部に近いところの容
器内部に対する電気塗装を改善することにもな
る。前記狭いエツヂ３７は容器内部への電気塗装
材料の流れのパターンを改善するだけでなく、容
器表面のどんなに深い凹所にでも塗装することが
できるように、材料浴の放出力を増加させること
ができる。

より好ましくは、プローブノズル２０は、米国
特許第4210507で開示されたような、中空状の導
電性のあるプローブの形状になつていてもよい。
前記特許に記述されているプローブは、対向方向
に流れる電気塗装材料の流れを確立することによ
つて、容器内部からの電気塗装材料の流れを遅く
するための装置を含んでおり、これによつて流れ
に不連続性を生じさせることなしに乱流状態を増
大させて、容器底部の内部に近いところの隅や凹
所を電気塗装を容易にしている。

プローブ２０は電極であり、導電性がなければ
ならず、好ましくは、全体的に容器内部の形状と
一致しており、耐腐食性、あるいは非腐食性の材
料でできている。ここで用いられているように、
本発明による装置の各種部分の形状は、容器の形
状に対して“全体的に一致”していて、幾何学的
な形状、例えば円筒状あるいは立方体状の形状が
一致していて、溝や、リツヂ、およびその類似部
分を含んだ詳細形状については存在しないものと
する。

基礎部３４はさらに環状チエンバー３０ａと環
状チエンバー３２ａとを含む。チエンバー３０ａ
は基礎部分３４ａの中でプローブノズル２０の下
部に対して全体に同心的になつている。チエンバ
ー３２ａはチエンバー３０ａとは分離していて、
かつそれを同心的になつており、全体的に半径方
向外側に位置している。好ましくは、各々のチエ
ンバーは連続的であり、基礎部分３４ａの中でプ
ロープ２０を完全に取囲んでいる。他の例におい
ては、各々のチエンバーは、プローブ２０の全周
の周りにおいて相互に連絡している一連の孔ある
いは開口であつてもよい。環状チエンバー３０ａ
は孔５０の中に没入しており、この孔は好ましく
は基礎部分３４の下部近くあるいはその中におけ
る出口あるいは排出孔であり、電気塗装工程の間
は、電気塗装材料が容器の全内部の表面に沿つて
第２の通路を通つて流れた後においてのみ、その
電気塗装材料を基礎部分３４から流出させること
ができるようになつている。環状チエンバー３２
ａは孔４８の中へ没入しており、この孔は好まし
くは基礎部分３４の下部近くあるいはその中にお
ける出口あるいは排出孔であり、電気塗装工程の
間は、電気塗装材料が容器の全外部表面に沿つて
第１の通路を通つて流れた後においてのみ、その
電気塗装材料を基礎部分３４から流出させること
ができるようになつている。

基礎部分３４の上面にはシール装置５２とシー
ル装置５３とが、上方へ突出した環状突出部３８
の半径方向内側に位置していることが示されてお
り、前記突出部は容器ホルダー２２の溝３５と取
外し可能的に係合しかつそれとシール係合してい
る。前記シール装置５２と５３とは基礎部分３４
の上面へ開き込んだ環状チエンバー３２ａの近く
において、隔置されている。そのような間隔部分
は、電気塗装材料を環状チエンバー３２内で流す
ためにその環状チエンバーへ接近するために設け
られている。外側の環状シール装置５２と内側の
環状シール装置５３とは同心的であり、２つの分
離したシール装置であつてもよく、また環状チエ
ンバー３２ａに接近することができるように十分
な間隔を有して一体的に形成されていてもよい。
シール装置５２と５３とは基礎部分３４と容器ホ
ルダー２２との間に取外し可能な液体密封シール
を提供し、電気塗装工程の間中、電気塗装材料を
その中に保持するようになつている。

外部ハウジングあるいはシエル２４は外部電極
であり、導電性があり、全体的に電気塗装しよう
としている容器２６の外形を一致している。ハウ
ジング２４は容器より大きく、好ましくは、また
耐腐食性がある。ハウジング２４は容器ホルダー
２２の上部溝３３と取外し可能的に係合し、かつ
それと密封係合するための、外側の下向きの環状
突出部４０を含む。ハウジング２４の内側の上壁
部からはばね式接続部４２が下方へのびていて、
これはハウジング２４が容器２６を覆つて、接触
部４２が容器２６の底部と接触した時にそれが引
つ込められるように、中心部に位置していてもよ
い。ハウジング２４内における接触部４２の１つ
の目的は、電気塗装工程中において容器受け２８
上で固定された位置に容器２６を保持し易くする
ことにある。

好ましくは、ハウジング２４の内部上壁部の近
くあるいはその中において、少なくとも１つの缶
底部整列用装置５６が位置しており、これは好ま
しくは非導電性材料あるいは絶縁性材料でできて
おり、またハウジング２４が容器２６を取囲んだ
時に容器２６と接触して、電気塗装工程の間中、
容器受け２８上の固定された位置に容器を保持し
易くするという目的を有している。前記整列装置
５６は容器の外底部において、あるいはその近く
において容器２６と接触してもよい。例えば容器
の底部の外周において等距離間隔で配置されて複
数個の整列装置５６を設けてもよい。

ハウジング２４の上壁部の近くあるいはその中
には孔４４が位置し、これは好ましくは、電気塗
装工程中に電気塗装材料がダクト３２および出口
４８を通つて排出される前に、ハウジング２４の
中へ流れ込んで、容器の外表面の全てあるいは一
部分を塗装することができる。入口孔である。好
ましくは、前記孔４４は源あるいは供給貯槽から
電気塗装材料を供給するための配管に連結されて
いる。

外部ハウジング２４の下面には下向きの環状突
出部４０の半径方向内側にシール装置５４が位置
しており、ハウジング２４と容器ホルダー２２と
の間に取外し可能な液体密封シールが設けられ、
電気塗装工程中に電気塗装材料をその中に保持す
るようになつている。

第２図は第１図の装置が電気塗装している場合
の、そのより詳細な断面図を示している。ハウジ
ング２４と、容器２２と、基礎部分３４とは互い
に他に関して垂直方向に配置され、第１図に示し
た位置から閉鎖状態になつている。そのような垂
直方向に配置されるのは、図示してはいないが空
気圧シリンダーや、カム、あるいはその他の従来
装置によつて行われる。

ハウジング２４の下向きの環状突出部４０は、
容器ホルダー２２の上面における環状溝３３の中
の所定位置に位置している。同様に、基礎部分３
４の上向きの環状突出部３８は、容器ホルダー２
２の下面における環状溝３５の中に位置している
ところが示されている。容器２６は容器受け２８
内の所定位置に保持されていて、さかさまにされ
た容器２６の開端のリムが容器受け２８の中で納
まつている。ハウジング２４のばね式接続部４２
は容器２６の底壁の近くにおいて、ひつこんだ位
置にあるところが示されていて、ばねが付勢され
て容器２６を容器受け２８上で保持するための下
向きの力を加えている。また、缶底部整列用装置
５６は容器２６の底壁に対してその外周部近くに
おいて接触しているところが示されていて、容器
２６を容器受け２８の上で保持し、さらにプロー
ブ２０を開口３０の中へ通して容器２６の中へ入
れて受留めるために、容器２６を中心開口３０の
上で整列させている。

ハウジング２４と、容器シリンダー２２と、基
礎部分３４とが、第２図に示したように、垂直方
向において閉鎖状態になつて位置すると、容器の
内面と外面とを分離的に電気塗装するための、２
つの分離的な通路が形成される。そのような閉鎖
状態においてはスペース４７と４９とが郭定され
る。スペース４７はプローブノズル２０と容器２
６の内面との間において形成される。スペース４
９は容器２６の外面とハウジング２４の内面との
間において形成される。第２図に示した装置は前
記スペース４９を含んだ第１の通路を形成してお
り、これは入口孔４４からスペース４９へ到り、
ダクト３２を通り、環状チエンバー３２ａおよび
出口孔４８へ通じている。前記スペース４７を含
んだ第２の通路は、ノズル孔あるいはオリフイス
３６からスペース４７へ到り、環状チエンバー３
０ａを通つて出口孔５０へ通じるように形成され
ている。前記第１通路は電気塗装工程の間、電気
塗装材料を入口孔４４から出口孔４８へ流すこと
ができ、スペース４９と、ダクト３２と、環状チ
エンバー３２ａとからなる全通路を電気塗装材料
で充満させて、容器の外面の全部あるいは一部分
を電気塗装材料に対して全体的に浸たしたり、充
満させたりすることができる。前記第２通路は電
気塗装工程中に電気塗装材料を入口孔４６から出
口孔５０へ分離的に流すことができ、電気塗装材
料を孔３６と、スペース４７と、環状チエンバー
３０ａとに充満させ、缶全体の内面を電気塗装材
料に対して全体的に浸たしたり、充満させたりす
ることができる。

容器ホルダー２２の上面とハウジング２４の下
部エツヂとの間にはシール装置５４が位置し、容
器ホルダー２２の下面と基礎部分３４の上面との
間にはシール装置５２と５３とが位置していると
ころが示されている。これら全てのシール装置は
ハウジング２４と、容器ホルダー２２と、基礎部
分３４との間に取外し可能な液体密封性のシール
を提供し、基礎部分３４と容器ホルダー２２との
境界面の近くにおいて２つの分離的な通路を保持
するようになつている。

第３図は本発明の電気回路の概略ダイアグラム
である。直流電源の一つの端子は電気塗装しよう
としている容器２６に接続され、その他端子は内
側あるいは内部の電極（プローブノズル２０）
と、外側あるいは外部の電極（外部ハウジング２
４）との両方に接続されている。電気塗装セル１
０の要素間に適当な電圧を印加するのに、１つ以
上の直流電源を用いてもよいが、第３図には単一
の電源しか示していない。前記内部電極および外
部電極は、本発明によつて考えられているように
容器を電気塗装するために、陽電荷あるいは陰電
荷、即ちカソードあるいはアノードであろうと、
同一の極性を有している。

第３図はさらに回路の１つの分岐路に分圧器と
して作用する抵抗を設けることにより、内部電極
２０と容器２６との間と、外部電極２４と容器２
６との間とにおいて異なつた電圧を印加するため
の方法を示している。好ましくは、前記抵抗は直
流電源と外部電極２４との間の回路内に設けられ
ている。前記抵抗は加減抵抗器のような抵抗バン
クあるいは可変抵抗器の形であつてもよい。好ま
しくは、電流を調節するために可変抵抗器６８が
用いられている。例えば、外部電極２４への分岐
回路の中に抵抗を加えて、電源から一定の電圧を
印加すると、回路のその部分を流れる電源は小さ
くなり、その結果クーロン量も少なくなり、従つ
て容器２６の外面における塗装量も少なくなる。
電気塗装された容器２６の最終製品は容器の外面
よりも容器の内面の方により厚い塗装が行われる
ことになるであろう。この産業界においては普通
は容器を容器内容物から保護し、また内容物が容
器と反応することから保護するために、塗装厚さ
を厚くすることが望ましい。

前記電気回路はまた電流計Ａと、電圧計Ｖとを
含み、本装置の操作員が容器２６の内面と外面と
の両方に関する塗装量を、同時塗装か否かにかか
わらず、効果的に制御することできるように、回
路を通過する電流と電圧とを測定するようになつ
ている。容器の電極の通じている回路部分は直流
ブレーカー７０を含み、適用している塗装量を制
御する電圧周期間隔をプログラムするようになつ
ている。第３図によると容器は直流電源のプラス
側端子に接続されているように示されているが、
電気塗装材料が陽極性が陰極性かによつてその極
性を反対にすることもできる。一般的に、内部電
極と外部電極とは同一極性になつている。直流電
源は容器の内側と外側とを同時に塗装するのに十
分な電流を供給できるものでなければならない。
容器の内部と外部とを差をつけてから同時に塗装
するという好ましい実施例において操作する場合
には、電源供給側としては各種の電圧を取扱うこ
とができるようになつていなければならない。

本発明による装置の使用および操作は、先ず最
初に第１図を参照することによつて理解できるで
あろう。図示したように、外部ハウジング２４
と、容器ホルダー２２と、プローブノズル２０と
を分離状態にしておき、容器２６をさかさまにし
て容器ホルダー２２の上に配置する。容器２６
を、中心孔３０がさかさまにされた容器の開端と
整列するように、容器受け２８の中へのせる。外
部ハウジング２４とプローブノズル２０とを容器
ホルダー２２に対して垂直方向に閉鎖して、第２
図に示したように容器２６を完全に閉じ込めてし
まう。

容器２６を容器ホルダー２２の上でさかさまに
して配置するのに、どのような各種の便利な方法
を用いてもよい。本発明による装置を用いて高速
缶塗装を行うことが望ましいので、缶は機械式ア
ームや、回転台、あるいはその類似物からなる各
種の移送装置によつて所定位置に配置することも
できる。例えば、14個の容器を一度に処理するた
めに回転台を用いることもできる。各々のセル１
０はそれが回転台の周りで移動するにつれて、各
種段階での電気塗装工程を適用されることにな
る。高速生産ラインに適用するために、各セル間
の時間間隔を10分の１秒にすれば、缶が回転台の
中へ入つてから出てくるまでに約1.4秒かかるこ
とが予想される。

好ましい操作方法においては、本装置が一旦閉
鎖状態にされると、電気塗装材料は入口孔４６と
ノズル孔３６の中を流れ始め、容器２６の内部に
おけるスペース４７に電気塗装材料が充満され
る。同時に、入口孔４４を通つて外部ハウジング
２４の中へ電気塗装材料が流れ始め、容器２６の
外部周囲におけるスペース４９に電気塗装材料が
充満される。容器の内部を電気塗装するために、
容器とプローブ２０との間に電圧が印加され、同
時に、容器の外部を電気塗装するために、容器と
外部ハウジングとの間にも電圧が印加される。あ
るいは電気塗装材料の流れが始まる前に、１つあ
るいは両方の電圧を印加することもできる。

２つの分離的な電気塗装材料が、電圧の印加と
同時に流れ始まることが好ましい。セルが閉鎖し
てから電圧が印加され、塗装材料が流れ始まるこ
とが好ましい。電圧が印加されて、塗装材料に約
１秒間流れるであろう。これらの時間は公称時間
であり、電気塗装操作にかかる実際の時間の長さ
は幾つかの変数に関係することになる。複雑な形
状の容器になると、電気塗装材料が容器の内部を
完全に流れるのがより困難になり、その結果、時
間間隔や、滞留時間がもつと長くなるであろう。
容器塗装が終ると、本装置あるいはセル１０は開
放され、ハウジング２４と、ホルダー２２と、プ
ローブノズル２０とは垂直方向に分離される。

好ましい操作方法においては、電気塗装材料は
材料源あるいは供給貯槽（図示せず）から本装置
へ供給される。容器の内部と容器の外部とを塗装
するために、２つの貯槽を用いて、分離的な電気
塗装材料源を設けてもよい。内部と外部とで異な
つた塗装を行う場合には、分離的な材料源が必要
である。

容器の内部を電気塗装するのに一致的なあるい
は不一致的なノズル形状を用いることに加えて、
流入する電気塗装材料の流速および圧力は、容器
および電気塗装装置の幾何学的形状のような変数
に関する重要なパラメータである。一般的には、
流速は圧力よりも重要である。流速を制御可能に
すると、容器の内部における乱流や気泡の発生を
防ぎ、容器内面の各点において電気塗装材料が接
触することができる。しかしながら圧力が高すぎ
ると、電気塗装材料の流速が増大され、かつ望ま
しくない気泡や、乱流や、その類似現象が形成さ
れる結果となり、従つて容器の内部を電気塗装す
るのに少なくとも一致形状を有したプローブノズ
ル２０が有利であるが、このことは本発明の機能
にとつては必ずしも必要なことではない。本発明
の方法においては、容器の内部に適用される塗装
量は、ノズル入口における流入する電気塗装材料
の圧力が8psiから12psi（0.56Kg/cm²から0.84Kg/
cm²）の範囲にあり、約10psi（0.70Kg/cm²）であつ
て、流速が約1/2から２リツトル毎秒である場合
に良好となる結果が得られる。

同様に、容器の外部を電気塗装するためにも、
流入する電気塗装材料の流速および圧力が重要な
パラメータである。本発明の方法においては、容
器の外部に適用される塗装量は、流入する電気塗
装材料のセル入口における圧力が9psiから12psi
（0.63Kg/cm²から0.84Kg/cm²）の範囲内にあつて、
約10psi（0.70Kgcm²）であり、流速が1/2から２リ
ツトル毎秒である場合に良好となる結果が得られ
ている。

全体的な塗装速度はまた電気塗装工程中に用い
られる電圧にも依存する。電圧が高くなればなる
ほど、容器を電気塗装するのに必要な時間は短く
なる。しかしながら電圧が高すぎると、特定の塗
装材料や塗装しようとしている容器との電気的接
点のタイプといつた条件によつては、塗装それ自
身が破壊したり、あるいは電気塗装があぶく状に
なつてしまつたりする結果となる。本発明による
と、広範囲の直流電圧においても容器を良好に電
気塗装することができることがわかつている。電
圧は直流50ボルトから250ボルトにまで変化して
もよく、好ましい電圧範囲は100ボルトから200ボ
ルトの範囲である。電圧に加えて、特定の塗装量
を維持するのに電流も制御される。電圧の場合と
同様に、広範囲の電流で良好に作用することがわ
かつているが、実際的な範囲はセルあたり４アン
ペアから30アンペアの範囲である。電気塗装材料
の量がそのクーロン効率によつて評価されるので
電流値も監視するべき重要なパラメータであり、
ここで１クーロンは１アンペア毎秒に等しい。

好ましい電気塗装工程の間、外部ハウジング２
４と、容器２６と、プローブノズル２０とは全て
電気的に充電されており、容器上に電着を開始す
るために電気塗装材料が導電媒体として作用する
ように、それらは互いに他と絶縁されている。も
し各要素が適正に絶縁されていなければ、容器２
６と、プローブノズル２０と、外部ハウジング２
４との間に短絡が発生し、結果的に塗装が不十分
になる。さらに、プローブノズル２０と外部ハウ
ジング２４も、内面と外面とで異なつた塗装量を
適用する目的のために、互いに他と絶縁されてい
なければならない。第１図に示したように、環状
溝３３が設けられている容器ホルダー２２の部分
３９は非導電性材料でできている。第２図に示し
たようにセル１０が閉鎖されると、外部ハウジン
グ２４は基礎部分３４のノズル２０から電気的に
絶縁されているだけではなく、容器ホルダー２２
からも、また容器２６からも絶縁されていること
がわかる。

セル１０の各要素には電気端子が設けられてい
る。ハウジング２４には電気端子６０が設けられ
ている。容器受け２８には電気端子６２が設けら
れ、プローブ２０には電気端子６４が設けられて
いる。

好ましくは、容器２６は、容器ホルダー２２の
部分からは絶縁された導電性材料でできている容
器受け２８を介して充電されており、電圧を印加
するためにハウジング２４と基礎部分３４とに対
して係合されている。好ましくは、容器２６を保
持するためのばね接続部４２は外部ハウジングか
ら絶縁されており、かつ絶縁性材料あるいは非導
電性材料でできている。あるいは、前記ばね接触
部４２が電気端子であつて、容器受け２８が絶縁
性材料あるいは非導電性材料でできていてもよ
い。

本発明の方法に適用することのできる電気塗装
材料は、少なくともクーロンあたり10mgという比
較的大きなクーロン効率を有した電気泳動被覆で
なければならない。前記材料はアルミニウムおよ
びその他の金属材料に対して接着可能でなければ
ならず、また水性塗料でなければならない。さら
に、前記塗料は安定であり、流体の流れ圧力およ
び空気露出、それが本発明の方法において受け
る、に対しても耐性があることが望ましい。塗装
工程中における、電気塗装材料の浴の温度は50〓
から160〓（10℃から71℃）の範囲にあり、好ま
しくは70〓から110〓（21℃から43℃）の範囲に
ある。

本方法と本装置とは、電気塗装材料の二重流方
式を用いて、先行技術における単一流方式を用い
て得られるよりも、より速い容器塗装を行うこと
ができる。本方法と本装置とは、容器の内部と外
部とを同時に電気塗装するために、高速の缶製造
ラインに対して特に適している。本発明の二重流
式を用いた14セル回転装置の場合だと、１分間に
450個以上の缶が塗装され、その内面塗装量は１
平方インチ（6.45cm²）あたり少なくとも6.5mgで
ある。そのような回転装置においては、14セルに
おけるセル位置間の時間は約0.1秒である。その
ような指針に従つて作動する回転装置は、１分間
で、１セルあたり約32個の缶の割合で塗装しなけ
ればならない。本発明の方法および装置によつて
塗装された缶はエナメル率の非常に小さな、普通
はエナメル率が零の塗装状態を示す。このエナメ
ル率は本質的には塗装部の電導度を表わすことに
なる。容器表面上の塗装は、１平方インチ（6.45
cm²）あたり０mgから12mgの範囲の塗装量を塗装す
ることができる。望みに塗装量は使用しようとし
ている環境から保護するために変化するであろ
う。塗装量はここで述べた多くの各種条件、例え
ば電圧、電流、電気塗装材料、およびその類似の
ものに応じて変化するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例の部分的断面
図、第２図は第１図の装置が電気塗装状態になつ
ているところの詳細断面図、第３図は本発明の電
気回路の概略ダイアグラムである。図において、１０……電気塗装装置、２０……
中空電極、２４……ハウジング、２６……容器、
４４，４６……入口孔、４７……第２通路、４
８，５０……出口孔、４９……第１通路である。

Claims

【特許請求の範囲】１金属容器の内部と外部を同時に電気塗装する
方法において、 (a) 端部が開放された金属容器を、外部の導電性
のあるハウジングの中で、容器の外部形状に対
してスペースを持たせて、かつ全体的に容器の
外部形状に一致させて、第１の通路を形成する
ように閉じ込めることと； (b) 前記金属容器内に導電性のある中空状の電極
を、容器の内面に対してスペースを持たせて、
また前記電極を全体的に容器の内部に一致させ
て、第２の通路を形成させるように設けること
と； (c) 前記中空電極と、外部ハウジングと、金属容
器との各々を、互いに他と電気的に絶縁するこ
とと； (d) ２つの分離的で、かつ連通していない通路を
形成するために、前記第１通路と第２通路との
間に液体密封シールを設けることと； (e) 各々の通路内を電気塗装材料で急速に充満さ
せ、容器の外部と内部を電気塗装材料に浸たす
ために、各々の通路に関する分離的な入口孔と
出口孔とを用いて、第１通路の中へ電気塗装材
料を入れて、それを流すように導入し、同時に
第２通路の中へ電気塗装材料を入れて、それを
流すように導入することと； (f) 前記通路を充満させると同時に、容器の外部
を電気塗装するために外部ハウジングと容器と
の間に第１の電圧を印加し、同時に容器の内部
を電気塗装するために、中空電極と容器との間
に第２の電圧を印加することとを含むことを特
徴する金属容器の内部と外部を同時に電気塗装
する方法。２特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記容器はその開端を下方に向けて位置させる、
金属容器の内部と外部を同時に電気塗装する方
法。３特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の
方法において、容器の外部と内部とに対して異な
つた塗装量を適用するために、前記第１の電圧と
第２の電圧とは大きさが異なつている、金属容器
の内部と外部を同時に電気塗装する方法。４特許請求の範囲第１項から第３項のうちのい
ずれか一項に記載の方法において、容器の内部と
外部に対して異なつた塗装をするために、第１通
路の中へ導入される電気塗装材料と、第２通路の
中へ導入される電気塗装材料とは異なつた組成に
なつている、金属容器の内部と外部を同時に電気
塗装する方法。５金属容器の内部と外部を同時に電気塗装する
装置において、 (a) 端部が開放された金属容器を、全体的に容器
の形状に一致させて、かつ容器の外部形状に対
してスペースを持たせて、間に第１の通路を形
成するように、閉じ込めるための導電性のある
装置と； (b) 前記容器内において、容器の内面に対してス
ペースを持つて、かつ全体的に容器の内部に一
致して配置され、間に第２の通路を形成するよ
うに容器の内部とスペースを置くようになつた
導電性のある中空状電極と； (c) 前記中空電極と、前記閉じ込め装置と、容器
とを互いに他と電気的に絶縁するための装置
と； (d) ２つの分離的でかつ連通していない通路を形
成するために、前記第１通路と第２通路との間
に液体密封シールを設けるための装置と； (e) 前記第１通路の中へ電気塗装材料を入れて、
それを流し、容器外部を電気塗装材料の中に浸
たすように導入し、かつ同時に前記第２通路の
中へ電気塗装材料を入れて、それを流し、容器
内部を電気塗装材料の中に浸たすように導入す
るための装置であつて、前記通路内を急速に充
満させるために、各通路に関する分離的な入口
孔と出口孔とを有する装置と； (f) 容器の外部を電気塗装するために前記閉じ込
め装置と容器との間に第１の電圧を印加し、同
時に容器の内部を電気塗装するために中空電極
と容器との間に第２の電圧を印加するための装
置とを含むことを特徴とする、金属容器の内部
と外部を同時に電気塗装する装置。６特許請求の範囲第５項記載の装置において、
前記電圧印加装置はさらに、容器の外部と内部と
に対して異なつた塗装量を適用するために、前記
第１電圧の大きさを変化させるための装置を含
む、金属容器の内部と外部を同時に電気塗装する
装置。