JPH10165882A - 静電霧化塗装時の火花放電発生を防止する方法 - Google Patents

静電霧化塗装時の火花放電発生を防止する方法

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JPH10165882A
JPH10165882A JP32931796A JP32931796A JPH10165882A JP H10165882 A JPH10165882 A JP H10165882A JP 32931796 A JP32931796 A JP 32931796A JP 32931796 A JP32931796 A JP 32931796A JP H10165882 A JPH10165882 A JP H10165882A
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shaped conductor
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JP32931796A
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Toyohito Nakaoka
豊人 中岡
Ryota Bando
了太 坂東
Yoshimasa Kinaga
義昌 木長
Toru Takeuchi
徹 竹内
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Kansai Paint Co Ltd
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Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非導電性表面を有する被塗物に塗料を静電霧
化塗装する際に、火花放電の発生を簡便に防止できる方
法を提供する。 【解決手段】 ハンガーに取付けた非導電性表面を有す
る被塗物に塗料を静電霧化塗装するにあたり、該被塗物
を取付けたハンガーから針状導電体を、該被塗物表面に
該針状導電体の尖端部が該被塗物表面に近接するよう
に、突出させた状態で被塗物への塗装を行うことを特徴
とする静電霧化塗装時における火花放電発生防止方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非導電性表面を有
する被塗物に塗料を静電塗装する際に、火花放電の発生
を防止する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ハンガーに取付けた被塗物に塗料を静電霧化塗装する場
合には、塗料をマイナスに印加して噴霧される塗料粒子
をマイナスに帯電させ、被塗物をアースした状態で塗装
を行っている。しかしながら、プリント配線基板のよう
に、ガラス−エポキシ基板などの非導電性表面の一部に
銅などの導電体が存在する被塗物などの非導電性表面を
有する被塗物を、通常の静電霧化塗装方法で塗装する
と、塗装初期には、被塗物に塗着した塗料粒子のマイナ
ス電荷がアースによって除去されずに蓄積していき、蓄
積したマイナス電荷が高電圧となり、導電性であるハン
ガーの取り付け部や同一被塗物中の別の導電体や隣接す
る被塗物の導電体に火花放電するため、使用する塗料が
有機溶剤を含有する危険物である場合には、この火花が
着火源となって火災が発生しやすくなるという問題があ
る。
【0003】上記火花放電をなくす方法として、塗装ブ
ース内を、例えば70%RH以上の高湿度にする方法が
挙げられるが、塗装ブース内の湿度を高くするために
は、塗装ブース内の空気が吸引されていることもあって
大掛かりな湿度調整装置が必要となるといった問題があ
った。
【0004】本発明の目的は、ハンガーに取付けた非導
電性表面を有する被塗物に塗料を静電霧化塗装する際
に、火花放電の発生を簡便に防止できる方法を提供する
ことである。
【0005】本発明者らは、上記目的を達成するために
鋭意検討を行った結果、被塗物を取付けたハンガーから
針状導電体を被塗物表面上に突出させた状態で被塗物へ
の塗装を行うことにより火花放電の発生を防止できるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ハン
ガーに取付けた非導電性表面を有する被塗物に塗料を静
電霧化塗装するにあたり、該被塗物を取付けたハンガー
から針状導電体を、該被塗物表面に該針状導電体の尖端
部が該被塗物表面に近接するように、突出させた状態で
被塗物への塗装を行うことを特徴とする静電霧化塗装時
における火花放電発生防止方法を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の態様】本発明方法において、非導電性表
面を有する被塗物としては、プラスチックス、ガラス、
木材、紙などの非導電性基材;プリント回路基板などの
導電性材料と非導電性材料とが混在する基材;非導電性
又は導電性の基材の上に非導電性塗膜を形成して表面を
非導電性とした材料など、被塗物表面の少なくとも一部
が非導電性である被塗物であればいずれであってもよ
い。
【0008】本発明方法において、上記被塗物に塗装さ
れる塗料の形態は、液状であっても粉末状であってもよ
く、また液状の場合、無溶剤系であっても有機溶剤系で
あっても水系であってもよい。
【0009】本発明においては、被塗物をハンガーに取
付けるが、連続的に塗装する場合には、ハンガーをコン
ベアに結合させ、コンベアの移動とともにハンガー及び
ハンガーに取付けられた被塗物が移動できるようにす
る。
【0010】本発明方法においては、被塗物を取付けた
ハンガーから針状導電体を、該被塗物表面に針状導電体
の尖端部が被塗物表面に近接するように、突出させた状
態で塗装を行う。
【0011】針状導電体としては、先端の尖った導電体
であればよく、代表例として、鉄、ステンレス鋼、銅、
ニッケル、チタン、錫、亜鉛などの金属製の針;これら
金属製の針を複数本突出させた形状のブラシなどを挙げ
ることができる。上記金属製の針は、尖端の曲率半径の
小さな棒状、繊維状の金属も包含する。針の尖端の形状
は、被塗物表面に近接して突出する尖端の曲率半径が1
0mm以下、好ましくは0.01〜1mmの範囲である
ことが好適である。針の太さは、塗装の邪魔になって塗
装性を低下させず、かつ十分な強度を有する限り特に限
定されるものではないが、通常、針の長さ方向に垂直な
断面における2点間の最長直線距離が0.1〜5mm程
度のものを好適に使用することができる。針の長さは、
針の尖端を被塗物表面に近接でき、かつ塗装の邪魔にな
らない範囲であればよく特に限定されるものではない。
【0012】針状導電体を被塗物表面に近接して突出さ
せる程度は、針状導電体の尖端部が被塗物表面に近接す
る位置となる程度であればよく、針状導電体の尖端部が
被塗物表面に接していてもよいが、通常、針状導電体の
尖端部と被塗物との最短距離が1〜30mmとなる範
囲、さらには2〜20mmとなる範囲であることが好適
である。またハンガーから突出させた針状導電体の尖端
が、被塗物表面に非接触でかつ該尖端から被塗物表面へ
の垂線が被塗物表面に交差する位置になるように、針状
導電体を突出させることが好適である。
【0013】上記針状導電体とハンガーとは電気的に導
通していることが必要であり、針状導電体をハンガーに
結合させる手段としては、例えば溶接により結合させる
方法、アルミニウムなどの金属製接着テープで貼付ける
方法、ハンガーに針状導電体を結合させる構造、例えば
間隙に針状導電体の一部を挟みネジなどで締め付ける構
造など、を設けておく方法、ハンガー製造時にハンガー
と針状導電体とを一体として製造する方法などを挙げる
ことができる。
【0014】本発明方法において、静電霧化塗装に使用
される塗装装置としては、静電を付加したエア霧化静電
塗装装置、エアレス霧化静電塗装装置;ベル型静電塗装
装置、ディスク型静電塗装装置などの回転霧化型静電塗
装装置などを挙げることができ、塗料粒子を霧化し、静
電を付加できる塗装装置であれば特に制限なく使用する
ことができる。
【0015】本発明方法においては、静電霧化塗装の際
には、塗料をマイナス、通常、−20〜−90kV、好
ましくは−20〜−40kVの範囲に印加し、被塗物を
アースして塗装を行うことができる。被塗物をアースし
て塗装しても塗装初期には、被塗物は表面が非導電性で
あるので、静電塗装により被塗物に付着する塗料粒子の
マイナス電荷はアースされないが、被塗物に静電霧化塗
装を行う際に、被塗物表面に近接して針状導電体の尖端
を突出させておくと、針状導電体の尖端周辺に形成され
る電界は不平等電界となり、他の箇所に比べ極度に電界
の高い状態となる。不平等電界では、電界の方向に関係
なく、電荷が不平等電界に引込まれる力が働き、塗装初
期に被塗物に塗着した塗料粒子のマイナス電荷が高電圧
に蓄積される前に、その電荷が、針状導電体の尖端周辺
に形成される不平等電界に引込まれ、針状導電体を通じ
てアースされやすくなり、火花の発生を防止することが
できる。
【0016】上記のように針状導電体を用いることによ
って、導電性であるハンガーの取り付け部への火花放電
だけでなく、同一被塗物中の別の導電体や隣接する被塗
物の導電体などの浮遊導体への火花放電も防止すること
ができる。
【0017】塗料として、水、アルコール系溶剤、エー
テル系溶剤などの親水性溶剤を含有する塗料などの導電
性を有する塗料を使用すると、塗装が進行していくと塗
着した塗料層により被塗物表面は導電性となり、被塗物
に塗着した塗料粒子のマイナス電荷は、アースによって
速やかに除去されるのでマイナス電荷が高電圧に蓄積さ
れることがなく円滑に静電塗装が行われることから導電
性を有する塗料を使用することが好ましい。
【0018】本発明方法においては、非導電性被塗物を
静電塗装する際に、塗装性の改良などのために従来公知
のおとり板を使用してもよい。おとり板は被塗物の塗装
しようとする面の反対側に非接触として被塗物と対面配
接して用いられる。おとり板は、被塗物の裏面側への塗
料粒子の回りこみを防止でき、さらに塗着効率の一層の
向上とブース壁への塗料粒子の付着を防止することがで
きる働きを有する。
【0019】本発明方法によって、連続的に移動する被
塗物、例えば平板状のプリント配線基板に、塗料、例え
ば、親水性溶剤を含有して導電性を有するソルダレジス
トを静電霧化塗装する場合の一例について以下に説明す
る。
【0020】被塗物である複数のプリント配線基板を、
連続的に移動するコンベアに被塗物間の間隔が10〜5
0mm程度となるようにハンガーで等間隔に吊り下げ
る。被塗物10を取付けるハンガー2のチャック部には
図1に示すように、針の尖端が基板に近接して突出する
ようにステンレス製の針3がアルミニウム製接着テープ
4によって貼付けられ固定されている。
【0021】針はハンガーと導通しており、ハンガーは
コンベアを通じてアースされるように接続されている。
コンベアの軌道は、被塗物が静電塗装機の塗装ヘッド前
を通過しながら一方の面を塗装するようになっている。
通過後、被塗物は必要に応じて加熱などの方法によって
乾燥される。
【0022】プリント配線基板は、静電塗装機の塗装ヘ
ッド前を通過する際に、表面に塗装ヘッドから噴霧され
たソルダレジストが塗装される。ソルダレジストは、一
般にブルックフィールド粘度計(BM型)による回転数
60rpmでの粘度(20℃)が2〜5ポイズになるよ
うに粘度調整され、乾燥膜厚が通常、5〜200μm、
好ましくは10〜100μmとなるように塗装される。
【0023】噴霧されたソルダレジスト粒子は、マイナ
スに帯電しており、塗装初期にはプリント配線基板に塗
着してマイナス電荷が蓄積されるが、アースされた針の
尖端が基板に近接して突出ているため針の尖端周辺に不
平等電界が形成され、基板上に蓄積された電荷がその電
界に引込まれていくので、蓄積されたマイナス電荷が高
電圧になる前に針を通じてアースされやすくなり火花の
発生を防止することができる。塗装初期を経て、さらに
プリント配線基板にソルダレジスト粒子が塗着していく
と基板表面は導電性を有するようになり、レジスト表面
の電荷はアースされて除去されていくため被塗物表面に
高電圧の電荷が蓄積されることはなく火花が発生するこ
とはない。
【0024】乾燥工程を挟まずに被塗物であるプリント
配線基板の両面に塗膜を形成させる場合には、上記のよ
うにして被塗物の片面を塗装した後、もう片面を同様に
塗装することができる。
【0025】コンベアの移動ラインが一直線状の場合に
は、塗装機を複数使用し、片面塗装後、1回目の塗装と
反対側(塗装されていない被塗面側)から同様に塗装す
ることができる。片面を塗装後、コンベアラインの途中
に反転装置を設けて被塗物を反転させ、1回目の塗装と
同じ側から未塗装面に同様に塗装することもできる。ま
た、図2に示すように、コンベアの移動ラインにおい
て、搬送方向が反対で、平行な塗装部ライン(直線部分
Bと直線部分D)を有し、かつハンガー2のチャック部
分にて挟持して取付けた被塗物10を搬送するコンベア
装置12と、一方の直線部分Bから送られてきた被塗物
を受取り、上記被塗物を反転して、他方の直線部分Dに
供給する反転装置14と、回転軸線が、該コンベア装置
の上記両直線部分の中央部に位置する回転霧化塗装装置
18を具備する静電塗装装置を用いて、塗装機1個で両
面を塗装することもできる。ここでは、塗装装置18の
回転霧化ヘッドは上下動できるようになっており、必要
に応じて上下動しながら、両方の直線部分B及びDに同
時に塗料を供給できるようになっている。
【0026】被塗物の移動ラインは例えばU字型である
ことができ、被塗物10は、直線部分Bで片面が塗装さ
れ、ついで反転装置14で反転され、他方の直線部分D
に供給される。直線部分Dでは被塗物の未塗装面が塗装
装置に面し、この直線部分Dで同様に塗装される。
【0027】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。
【0028】実施例1 室温20℃、湿度60%RHの室内にて、コンベアから
吊り下げられたハンガーに取付けたプリント配線板に静
電塗装装置を用いて片面のみ静電塗装を行った。使用し
たプリント配線板は、ガラス−エポキシ基板表面に回路
を有する、厚さ1×横406×縦340mmのプリント
配線基板であり、ハンガーのチャック部には、図1に示
すように、ステンレス製針がアルミニウム製接着テープ
により針の尖端がチャック部の先端から突出するよう
に、接着、固定されている。
【0029】使用したステンレス製針は、太さ1mm、
尖端の曲率半径が0.1mmであり、針の尖端がチャッ
ク部の先端から5mm突出し、針の尖端と基板との最短
距離が3mmとなるようにして接着、固定した。
【0030】塗料として、「ゾンネアルソルダーPW−
2000」(関西ペイント(株)製、エーテル系溶剤を
含有する導電性を有するソルダーレジスト)をブルック
フィールド粘度計(BM型)での粘度(20℃)が3ポ
イズになるように粘度調整したものを用い、乾燥膜厚が
約22μmとなるように静電塗装を行なった。ついで8
0℃で20分間焼付けてレジスト膜を形成した。
【0031】静電塗装時において、基板表面からの火花
放電は全く認められず、また塗面状態、塗膜性能は良好
であり、異常は認められなかった。
【0032】実施例2 実施例1において、ステンレス製針の尖端をチャック部
の先端から2mm突出す以外は実施例1と同様に行いレ
ジスト膜を形成した。静電塗装時において、基板表面か
らの火花放電は全く認められず、また塗面状態、塗膜性
能は良好であり、異常は認められなかった。
【0033】実施例3 実施例1において、ステンレス製針の尖端と基板との最
短距離を10mmとする以外は実施例1と同様に行いレ
ジスト膜を形成した。静電塗装時において、基板表面か
らの火花放電は全く認められず、また塗面状態、塗膜性
能は良好であり、異常は認められなかった。
【0034】実施例4 実施例1において、図3に示すように、ステンレス製針
のかわりに、太さ0.3mm、尖端の曲率半径0.1m
mの鋼製の針20本の一方の端を束ねたブラシ形針状導
電体5を使用し、尖端のうちのいずれか1つと基板との
最短距離を3mmとするする以外は実施例1と同様に行
いレジスト膜を形成した。ブラシ形針状導電体におい
て、束ねていない方の端は、尖端の位置が揃い、この端
における20本の針が形成する最外周が直径約3mmの
円状となるようにした。静電塗装時において、基板表面
からの火花放電は全く認められず、また塗面状態、塗膜
性能は良好であり、異常は認められなかった。
【0035】実施例5 実施例1において、ステンレス製針のかわりに、太さ
0.3mm、尖端の曲率半径0.1mmの鋼製の針20
本を等間隔に平行にかつ尖端の位置が揃うように並べ
て、そのままの針同志の位置関係を保持し、一方の端を
固定した平刷毛様ブラシ形針状導電体を使用する以外は
実施例1と同様に行いレジスト膜を形成した。ブラシ形
針状導電体において、束ねていない方の端は、尖端の位
置が揃い、尖端の両端間の距離が15mmとなるように
した。静電塗装時において、基板表面からの火花放電は
全く認められず、また塗面状態、塗膜性能は良好であ
り、異常は認められなかった。
【0036】比較例1 実施例1において、ハンガーにステンレス製針を取付け
ない以外は実施例1と同様に行い、レジスト膜を形成し
た。静電塗装時において、基板表面からハンガー取付部
分への火花放電が認められた。
【0037】
【発明の効果】本発明方法においては、非導電性表面を
有する被塗物に静電霧化塗装時において、被塗物表面に
近接して針状導電体の尖端が突出しており、針状導電体
の尖端周辺に形成される電界は不平等電界となり、他の
箇所に比べ極度に電界の高い状態となるので、電界の方
向に関係なく、電荷が不平等電界に引込まれる力が働
き、塗装初期に被塗物に塗着した塗料粒子のマイナス電
荷が高電圧に蓄積される前に、その電荷が、針状導電体
の尖端周辺に形成される不平等電界に引込まれ、針状導
電体を通じてアースされやすくなり、火花の発生を防止
することができる。また、この方法は、塗面外観や塗膜
性能への悪影響は実質的にないものである。したがっ
て、プリント配線基板などの静電霧化塗装においても火
花放電の発生なしに良好な塗面外観、塗膜性能の塗膜を
形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を用いて静電塗装を行う方法の一例
に用いる静電塗装装置のハンガー部分のチャック部分周
辺を被塗物の側面からみた概略図である。
【図2】本発明方法を用いて静電塗装を行う方法の一例
に用いる静電塗装装置の簡略平面図である。
【図3】本発明方法を用いて静電塗装を行う方法の一例
に用いる静電塗装装置のハンガーのチャック部分周辺を
被塗物の側面からみた概略図である。
【符号の説明】
2…ハンガー 3…ステンレス製の針 4…アルミニウム製接着テープ 5…ブラシ形針状導電体 10…被塗物 12…コンベア装置 14…反転装置 18…回転霧化塗装装置 B…第1の直線部分(塗装部分) C…被塗物反転部分 D…第2の直線部分(塗装部分)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 徹 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハンガーに取付けた非導電性表面を有す
    る被塗物に塗料を静電霧化塗装するにあたり、該被塗物
    を取付けたハンガーから針状導電体を、該被塗物表面に
    該針状導電体の尖端部が該被塗物表面に近接するよう
    に、突出させた状態で被塗物への塗装を行うことを特徴
    とする静電霧化塗装時における火花放電発生防止方法。
  2. 【請求項2】 ハンガーから突出させた針状導電体の尖
    端が、被塗物表面に非接触でかつ該尖端から被塗物表面
    への垂線が被塗物表面に交差する位置になるように、針
    状導電体を突出させることを特徴とする請求項1記載の
    火花放電発生防止方法。
  3. 【請求項3】 針状導電体が、複数の金属製針を突出さ
    せた形状のブラシである請求項1又は2記載の火花放電
    発生防止方法。
  4. 【請求項4】 被塗物が連続的に移動する平板状被塗物
    であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記
    載の火花放電発生防止方法。
  5. 【請求項5】 被塗物が導電性回路を有するプリント配
    線基板である請求項1〜4のいずれか一項記載の火花放
    電発生防止方法。
JP32931796A 1996-12-10 1996-12-10 静電霧化塗装時の火花放電発生を防止する方法 Pending JPH10165882A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008012520A (ja) * 2006-06-05 2008-01-24 Ricoh Co Ltd 塗装品の製造方法、塗装装置及び電子写真装置用部品の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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