(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を噴出する開口部を有するプレコートノズルを用いて、連続して走行する金属帯下面を予備塗装し、次いで、上記予備塗装した金属帯下面にロールコータで塗料を本塗装する金属帯の塗装装置において、
上記プレコートノズルは、金属帯の幅方向で２以上に分割してなり、かつ、
上記分割したプレコートノズルは、少なくとも両幅端部の開口部を塗料が染み出す塗料吸収材で覆ってなり、さらに、
該分割したプレコートノズルの下方の少なくとも両幅端部に、プレコートノズルの高さ位置を自動調整する押付機構を設けてなるとともに、
上記プレコートノズルの下部に、プレコートノズルが鋼板に引きずられて走行方向に回転するのを防止する横移動防止ガイドを設けてなることを特徴とする金属帯の塗装装置。
【請求項２】
上記押付機構は、圧縮バネ、ダンパーおよびアクチュエーターのうちのいずれかを用いたものであることを特徴とする請求項１に記載の金属帯の塗装装置。
【請求項３】
上記塗料吸収材は、スポンジ、フェルト、ブラシおよび刷毛のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の金属帯の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続して走行する金属帯に塗料を塗布する塗装装置に関し、具体的には、連続して走行する金属帯に予備塗装した後、ロールコータで本塗装する塗装装置において、金属帯の幅方向で均一な塗布を実現することができる金属帯の塗装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば冷延鋼板等、連続して走行する金属帯の表面に、塗料や化学反応剤等の塗布液を塗布する方法としては、従来から、金属帯を被覆物質の浴中に浸漬する方法、金属帯表面に被覆物質をスプレーする方法、ロールコータやブラシ等を用いて被覆物質を塗布する方法等、各種の方法が知られている。
【０００３】
これらの各種塗布する手段のうち、ロールコータを用いる方法では、塗布液の性状や金属帯の種類や表面状態によっては、塗料の供給不足に起因したカスレやノーコート、塗料の供給過多に起因したオーバーコートなど、膜厚不均一による外観不良が生じることがある。
【０００４】
この問題を解決する技術として、例えば、特許文献１には、ロールコータ方式のアプリケータロールの直前に、プレコートノズルを配設し、該プレコートノズルに、前記帯状体の幅方向に延びるスリット状開口を設けるとともに、該スリット状開口の長さを前記帯状体の幅より狭くしてプレコート液を供給することによって、板幅が変わったときの帯状体幅端部におけるオーバーコートを防止したり、金属帯表面を予め濡らしておくことによって金属帯の濡れ性を向上したりする方法が提案されている。
【０００５】
上記特許文献１の塗布方法では、板幅が変わったことに起因した金属帯板幅端部のオーバーコートを防止することはできるものの、金属帯の形状によっては、外観不良が生ずることがある。
【０００６】
これに対して、特許文献２には、ノズル開口部を有するプレコートノズルを用いて、走行する金属帯に塗料を噴射して予備塗装を行い、予備塗装された前記金属帯にロールにより塗料を塗布して本塗装を行う金属帯の塗装装置において、上記金属帯の幅方向にスライド移動し、前記ノズル開口部を部分的に塞ぐエッジマスクを上記ノズル開口部の両端近傍に配置し、上記金属帯の耳伸び形状に基づいて、前記エッジマスクをスライド移動させ、前記ノズル開口部と前記エッジマスクとで決定される塗料の噴射口の位置および金属帯の幅方向における開口幅を調整する金属帯の塗布装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２４６３１３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献２の方法によれば、耳伸びに起因した膜厚不良は改善することができる。しかしながら、発明者らの調査によれば、上記特許文献２に記載の塗布装置を用いてもなお、予備塗装に起因して、金属帯、特に金属帯の板幅端部にオーバーコートやノーコートが生じることがあることがわかった。
【０００９】
本発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属帯に予備塗装し、本塗装する際、上記予備塗装に起因した金属帯板幅端部のオーバーコートやノーコートなどの塗装欠陥を効果的に抑制することができる金属帯の塗装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは、上記課題を解決するべく、鋭意検討を重ねた。その結果、金属帯への予備塗装に起因した板幅端部のオーバーコートやノーコートなどの塗装欠陥は、金属帯の耳伸びやＣ反り等の形状不良に起因しており、上記塗装欠陥を防止するためには、プレコートノズルの金属帯の幅端部に対応する部分の、塗料を噴出する開口部に塗料を吸収し、染み出す材料（塗料吸収材）で覆い、該塗料吸収材を介して塗料を供給するとともに、上記吸収材の高さを金属帯の形状変化に応じて自動的に調整することが有効であることを見出し、本発明を開発するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、塗料を噴出する開口部を有するプレコートノズルを用いて、連続して走行する金属帯下面を予備塗装し、次いで、上記予備塗装した金属帯下面にロールコータで塗料を本塗装する金属帯の塗装装置において、上記プレコートノズルは、金属帯の幅方向で２以上に分割してなり、かつ、上記分割したプレコートノズルは、少なくとも両幅端部の開口部を塗料が染み出す塗料吸収材で覆ってなり、さらに、該分割したプレコートノズルの下方の少なくとも両幅端部に、プレコートノズルの高さ位置を自動調整する押付機構を設けてなるとともに、上記プレコートノズルの下部に、プレコートノズルが鋼板に引きずられて走行方向に回転するのを防止する横移動防止ガイドを設けてなることを特徴とする金属帯の塗装装置である。
【００１２】
また、本発明の金属帯の塗装装置における上記押付機構は、圧縮バネ、ダンパーおよびアクチュエーターのうちのいずれかを用いたものであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の金属帯の塗装装置における上記塗料吸収材は、スポンジ、フェルト、ブラシおよび刷毛のうちのいずれかであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金属帯に予備塗装した後、ロールコータで本塗装する金属帯の塗装装置において、予備塗装に起因したオーバーコートやノーコートなどの塗装欠陥を金属帯の形状変化によらず防止することができるので、ロールコータでの本塗装の塗膜形成が均一化され、高品質の塗装金属帯を高歩留りで製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の金属帯の塗装装置を説明する図である。
【図２】従来の金属帯の塗装装置におけるプレコートノズルを説明する図である。
【図３】塗装欠陥（ノーコート）の外観写真である。
【図４】本発明の金属帯の塗装装置におけるプレコートノズルの例図である。
【図５】本発明の金属帯の塗装装置におけるプレコートノズルの変形例の例図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、先述した特許文献２に開示された予備塗装後、ロールコータで本塗装を行う塗装装置の概略を模式的に示したものであり、金属帯１の走行ラインに沿って、走行ラインの上流側から下流側に向かう方向に予備塗装装置２と本塗装装置３が備えられている。なお、金属帯１は、冷延鋼板、各種メッキ鋼板、アルミニウム板等が挙げられ、特に限定されないが、以降、冷延鋼板（「鋼板」ともいう）を例にとって説明する。
【００１８】
予備塗装装置２は、鋼板１の表面（図１では下面）に本塗装を行うのに先立って、鋼板１の表面に対して塗料Ｐを噴射するプレコートノズル２１および上記噴射した塗料Ｐの塗布されなかった残部を受け取る受けパン２２から構成されている。上記予備塗装装置２のプレコートノズル２１は、図２に示したように、図示されていない塗料タンクから塗料Ｐを導く導入管と連通した均圧室４１と、走行する鋼板の板幅方向に延び、均圧室内の塗料を噴出するスリット状の開口部４２と、ノズル開口部４２を挟み、ノズル開口部の長辺縁に沿って設けられた一対の立体壁４３、４３´と、上記立体壁の頂部に設けられたブラシ４４、４４´とを有している。プレコートノズルの均圧室４１に供給された塗料Ｐは、ブラシ４４、４４´の間を通って上昇し、このブラシ４４、４４´に当接する鋼板１の表面に塗布される。
【００１９】
また、本塗装装置３は、上記予備塗装装置２によって予備塗装された鋼板１に対して、ロールコータで塗料Ｐを塗布して本塗装を行う装置であり、塗料Ｐを貯留しておく塗料パン３１、上記塗料パン３１から塗料Ｐを汲み上げるピックアップロール３２、上記ピックアップロール３２の表面に付着した塗料の量を調整するミタリングロール３３、および、上記ピックアップロール３２から塗料Ｐを受け取り、鋼板１の表面に塗料Ｐを転写して本塗装するアプリケータロール３４から構成されている。なお、本塗装装置３は、図１のようにピップアップロールを用いて塗料を汲み上げる方式に限定されるものではなく、例えば、スリットノズルから塗料Ｐをピックアップロール３２の外周面に供給する方法であってもよく、ロールを用いて本塗装する装置であれば特に限定されない。
【００２０】
しかしながら、上記予備塗布装置２を用いてもなお、鋼板の耳のびやＣ反り等が大きい場合には、板幅端部における塗料のノーコートやオーバーコートの発生を完全に防止できないことがある。参考例として、図３に、予備塗装装置通過後の正常塗装部と、ノーコート部の外観写真を比較して示した。この原因は、図１や図２に示した従来のプレコートノズルでは、大きな耳のびの山部やＣ反りが上反りの場合には、図２（ａ）に破線１´で示したように、鋼板の板幅端部がもち上がり、ブラシ４４、４４´と鋼板１が離間してしまうためである。逆に、耳のびの谷部やＣ反りが下反りの場合には、鋼板端部がブラシを強く押圧するので塗料が多量に噴出し、塗装面の反対面まで塗料が廻り込んで、オーバーコートを引き起こす。
【００２１】
そこで、本発明は、上記のような予備塗装での鋼板端部におけるノーコートやオーバーコートを防止するため、図４に示したように、上記プレコートノズル２１の少なくとも両幅端部の開口部を、塗料を吸収して染み出すことができる塗料吸収材５で覆い、上記プレコートノズル２１の下方の少なくとも両幅端部に、上記プレコートノズルの高さ位置を調整する押付機構６を設けることとした。
【００２２】
ここで、上記図４は、プレコートノズルの鋼板端部と当接する両幅端部の開口部のみを、塗料吸収材で覆った例を示したものである。金属板の形状は、多くの場合、板幅端部側ほど悪化するので、少なくとも両幅端部において、プレコートノズルの開口部を塗料吸収材で覆えばよいが、プレコートノズルの全開口部を塗料吸収材で覆うようにしてもよい。
【００２３】
ここで、上記塗料吸収材としては、塗料を吸収し、かつ、高速で走行する鋼板表面に当接した際、塗料が染み出して鋼板表面にかすれ等なく予備塗装することができるものであればよく、特に制限はないが、例えば、スポンジ、フェルト、ブラシおよび刷毛等を用いることができる。なお、上記塗料の吸収性や染み出し性は、塗料の粘度によっても大きく異なるので、塗料の粘度に応じて選択することが好ましく、例えば、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度の塗料に対してはブラシを、一方、粘度が３０〜６０ｍＰａ・ｓの高粘度の塗料に対してはフェルトを用いるのが好ましい。
【００２４】
また、図４（ａ）には、プレコートノズルの下方の少なくとも両幅端部に、上記プレコートノズルの高さ位置を調整する押付機構６を、プレコートノズルの長さ方向（鋼板の板幅方向）の３箇所（板幅両端部側、板幅中央部）に設けた例を示した。ここで、図中の６１は、プレコートノズルに鋼板に対して押圧力を発生させる圧縮バネであり、鋼板の形状変化に対応してプレコートノズルの開口部に取り付けた塗料吸収材５の高さを自動的に調整するようにしている。参考として、図４（ｂ）には、図４（ａ）に示したＡ−Ａ´、Ｂ−Ｂ´およびＣ−Ｃ´における断面図を示した。
なお、上記押付機構における押圧力の発生源としては、特に制限はなく、上記した圧縮バネの他に、例えば、ダンパー、アクチュエーター等を用いることができる。
【００２５】
ここで、図４中の７は、鋼板塗装時に、プレコートノズルが鋼板に引きずられて走行方向に移動するのを防止する横移動防止ガイドであり、この横移動防止ガイドは、プレコートノズルの上下方向への移動を可能とするガイドとしての機能も有する。
【００２６】
また、図４中の８は、鋼板塗装時に、プレコートノズルが鋼板に引きずられて走行方向に回転するのを、立て板９を挟持することによって防止する回転防止ガイドであり、プレコートノズルの上下方向の移動を妨げないため立て板９に対して摺動可能となっている。
【００２７】
なお、図４に示したプレコートノズルは、一体物として構成されている。しかし、このような一体物のプレコートノズルの場合、例えば、鋼板の片側端部のみに耳のびあるいはＣ反りは発生しているような場合には、極めて有効であるが、鋼板の両幅端部に耳のびあるいはＣ反りが発生しているような場合には、鋼板形状に追従してプレコートノズルを調整することができないことが起こり得る。そこで、斯かる場合に対応するためには、プレコートノズルを、板幅方向で２以上に分割し、プレコートノズルの高さ位置を調整する押圧機構をそれぞれのプレコートノズルに設けることが好ましい。
【００２８】
図５は、プレコートノズルを板幅方向の中央部分で２つに分割し、該分割したプレコートノズルをラバーホース１０で連結することによって、２つのプレコートノズルの高さを個々に調整可能とした例を示したものである。なお、２分割したプレコートノズルを連結する手段としては、上記ラバーホースに限定されるものではなく、例えば、ベローズ（蛇腹）等を用いてもよい。また、分割したプレコートノズルを連結することなく、２つのプレコートノズルの高さを個々に調整可能としてもよい。
【００２９】
なお、プレコートノズルを分割する場合には、分割個数は２または３程度とすることが好ましい。板幅端部の塗装欠陥を防止することを主眼とする本発明においては、板幅両端部のプレコートノズルの高さを調整することができればよいからであり、また、必要以上に多分割することは、設備構成を複雑化し、設備費やメンテナンス上の負荷の増大を招くだけだからである。
【実施例】
【００３０】
図１、２に記載の従来技術の塗装装置を有する冷延鋼板の塗装ラインに、図４および図５に示した本発明の予備塗布装置を適用し、それぞれの塗装条件における塗装欠陥（オーバーコート、ノーコート）に起因した不良発生率を、従来技術の塗装装置をベース（１．００）として表１に示した。この結果から、本発明の塗装装置を適用することにより、塗装欠陥に起因した不良発生率を３％以上と大幅に削減できることがわかる。
【００３１】
【表１】
0006032443.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の技術は、各種金属帯の塗装はもちろんのこと、合板や木工材料、紙、布、フィルム等の軟質材の塗装にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１：金属帯（鋼板）
２：予備塗装装置
２１：プレコートノズル
２２：塗料受けパン
３：本塗装装置（ロールコータ）
３１：塗料パン
３２：ピックアップロール
３３：ミタリングロール
３４：アプリケータロール
４１：均圧室
４２：ノズル開口部
４３、４３´：立体壁
４４、４４´：ブラシ
５：塗料吸収材
６：押付機構
７：横移動防止ガイド
８：回転防止ガイド
９：立て板
１０：プレコートノズルの連結部（ラバーホース）
【図１】
0006032443.tif 000003
【図２】
0006032443.tif 000004
【図３】
0006032443.tif 000005
【図４】
0006032443.tif 000006
【図５】
0006032443.tif 000007