(57)【要約】【課題】ボトムフィード方式のような塗料の経時変化や塗装欠陥が発生しにくくなり、また、ナチュラル方式のような塗装の外観の低下や塗布量の低下を引き起こしにくくなり、しかも、被塗装物である板材が塗料で汚れたりロールのコントロール不良による塗装不良が発生したりすることがない塗装装置を提供する。【解決手段】塗料２が滞留することなく供給されるトランスファロール１。トランスファロール１に供給された塗料２の厚みを調整するためのミータリングロール３。搬送される板材４にトランスファロール１から転移された塗料２をリバース方式で塗布するためのアプリケータロール５を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料が滞留されることなく供給されるトランスファロールと、トランスファロールに供給された塗料の厚みを調整するためのミータリングロールと、搬送される板材にトランスファロールから転移された塗料をリバース方式で塗布するためのアプリケータロールとを備えて成ることを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
トランスファロールの中心を通る鉛直線とミータリングロールの中心を通る鉛直線との距離が１０〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
【請求項３】
トランスファロールを中心としてミータリングロールを回動自在に形成して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板等の板材に塗装する際に用いられる塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、長尺の板材を一方向に進行させて搬送しながら、その表面を塗装することが行われている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図３（ａ）は２ロールナチュラルボトムフィード塗装法を採用した塗装装置であって、ピックアップロール１０及びアプリケータロール５からなる２本のロールと、塗料２を溜めたパン１１とからなり、パン１１内の塗料２をピックアップロール１０の表面に付着させて持ち上げた後、ピックアップロール１０の表面の塗料２をアプリケータロール５の表面に転移し、アプリケータロール５を板材４の搬送方向と同方向に回転させながら板材４の表面に接触させることによって、アプリケータロール５の表面の塗料２を板材４の表面に転移して塗装するものである。
【０００４】
図３（ｂ）は２ロールリバースボトムフィード塗装法を採用した塗装装置であって、上記図３（ａ）のものと同様にピックアップロール１０とアプリケータロール５と塗料２を溜めたパン１１とからなるものであるが、アプリケータロール５を板材４の搬送方向と逆方向に回転させながら板材４の表面に接触させることによって、アプリケータロール５の表面の塗料２を板材４の表面に転移して塗装するものである。
【０００５】
図３（ｃ）は３ロールリバースボトムフィード塗装法を採用した塗装装置であって、ピックアップロール１０とアプリケータロール５とミータリングロール３からなる３本のロールと塗料２を溜めたパン１１とからなり、パン１１内の塗料２をピックアップロール１０の表面に付着させて持ち上げた後、ミータリングロール３でピックアップロール１０の表面に付着した塗料２の厚みを均一になるように調整し、この後、ピックアップロール１０の表面の塗料２をアプリケータロール５の表面に転移し、アプリケータロール５を板材４の搬送方向と逆方向に回転させながら板材４の表面に接触させることによって、アプリケータロール５の表面の塗料２を板材４の表面に転移して塗装するものである。
【０００６】
上記の塗装装置では塗料２をパン１１からピックアップロール１０で引き上げるボトムフィード方式を採用しているために、パン１１に塗料２を溜めた状態で塗装しなければならず、従って、パン１１内の塗料２が経時変化を起して使用不可になり破棄されることがあり、また、パン１１内で塗料２の流れが偏ることにより泡引きや顔料引き等の塗装欠陥が発生する恐れがあった。
【０００７】
そこで、塗料２をパン１１に溜めないトップフィード方式の塗装装置が提案されている。図３（ｄ）に示すトップフィード方式の塗装装置は、塗料２が供給されるトランスファロール１と、トランスファロール１に供給された塗料２が転移されると共に転移された塗料２を搬送される板材４に塗布するためのアプリケータロール５とを備えて形成されるものである。この塗装装置では、板材４への塗料２の塗布量をコントロールするためにトランスファロール１からアプリケータロール５への塗料２の転移量をコントロールする必要があり、このために、塗料２を巻き込む方向にトランスファロール１とアプリケータロール５とを回転させる必要がある。従って、アプリケータロール５から板材４への塗布はナチュラル方式となるものである。尚、１５は落下する塗料２を受ける受け皿である。
【０００８】
しかし、ナチュラル方式の塗装方法では塗装にロール目が目立ちやすく、外観が低下する恐れがあり、また、アプリケータロール５から塗料２が落下しやすいために板材４への塗布量を多くすることができないものであった。
【０００９】
そこで、トップフィード方式で且つリバース方式を採用した塗装装置が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。図４（ａ）の塗装装置は、ミータリングロール３、アプリケータロール５、ミータリングロール３とアプリケータロール５の上側において塗料２を溜めて滞留するための塗料ホルダ１２及び板材４を搬送するための搬送ローラ１３を備えて形成されるものであり、トップフィード方式により塗料ホルダ１２内の塗料２がミータリングロール３で厚み調整されながらアプリケータロール５の表面に塗布された後、アプリケータロール５の表面の塗料２を水平方向に搬送されている板材４にリバース方式で塗布するものである。
【００１０】
また、図４（ｂ）の塗装装置は、トランスファロール１、ミータリングロール３、アプリケータロール５、ミータリングロール３とトランスファロール１の上側に亘って塗料２を溜めて滞留するための塗料ホルダ１２及び板材４を搬送するための搬送ローラ１３を備えて形成されるものであり、トップフィード方式により塗料ホルダ１２内の塗料２がミータリングロール３で厚み調整されながらアプリケータロール５の表面に塗布された後、トランスファロール１の表面の塗料２をアプリケータロール５の表面に転移し、この後、アプリケータロール５の表面から塗料２を水平方向に搬送されている板材４にリバース方式で塗布するものである。
【００１１】
【非特許文献１】
社団法人表面技術協会編、「金属のポリマーコート−高機能プレコート技術と製品−」、初版、槇書店、１９９６年１１月３０日、ｐ７５−７８
【非特許文献２】
石渡淳介・今井一郎・上池斉・多田義典編、「最新工業塗装技術」、初版第１刷、株式会社幸書房、昭和５２年８月５日、ｐ４７７−４８８
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図４（ａ）（ｂ）に示す塗装装置では、アプリケータロール５やトランスファロール１の上側に多量の塗料２を塗料ホルダ１２で滞留しながら塗装するので、ボトムフィード方式と同様に、塗料ホルダ１２で滞留された塗料２の経時変化や塗装欠陥が発生する恐れがあった。
【００１３】
また、トランスファロール１やアプリケータロール５やミータリングロール３と塗料ホルダ１２との境界部分から塗料２が漏れ出て落下し、板材４が落下した塗料２で汚れるという問題があった。そこで、トランスファロール１やアプリケータロール５やミータリングロール３と塗料ホルダ１２との境界部分のシール性を高くしようとすると、トランスファロール１やアプリケータロール５やミータリングロール３と塗料ホルダ１２との接触抵抗が大きくなり、トランスファロール１やアプリケータロール５やミータリングロール３の回転速度等をコントロールしにくくなって、塗装不良が発生しやすくなるという問題があった。さらに、トランスファロール１やアプリケータロール５やミータリングロール３の長手方向（図４（ａ）（ｂ）の紙面と直交する方向）の端部において、塗料ホルダ１２とのシール性を高くすることは難しく、落下する塗料２で板材４が汚れるのを防止することは困難であった。
【００１４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ボトムフィード方式のような塗料の経時変化や塗装欠陥が発生しにくくなり、また、ナチュラル方式のような塗装の外観の低下や塗布量の低下を引き起こしにくくなり、しかも、被塗装物である板材が塗料で汚れたりロールのコントロール不良による塗装不良が発生したりすることがない塗装装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る塗装装置は、塗料２が滞留されることなく供給されるトランスファロール１と、トランスファロール１に供給された塗料２の厚みを調整するためのミータリングロール３と、搬送される板材４にトランスファロール１から転移された塗料２をリバース方式で塗布するためのアプリケータロール５とを備えて成ることを特徴とするものである。この塗装装置では、塗料２をパン１１や塗料ホルダ１２で滞留しないようにすることによって、ボトムフィード方式のような塗料２の経時変化や塗装欠陥が発生しにくくなるものであり、しかも、塗料２がトランスファロール１から落下しにくくなって板材４が塗料２で汚れにくくなると共にトランスファロール１やアプリケータロール５やミータリングロール３と塗料ホルダ１２との接触がなくなってロールのコントロール不良による塗装不良が発生することがないものである。また、リバース方式でアプリケータロール５により板材４に塗料２を塗布することによって、ロール目が目立ちにくくなると共にアプリケータロール５から塗料２が落下しにくくなり、ナチュラル方式のような塗装の外観の低下や塗布量の低下を引き起こしにくくなるものである。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る塗装装置は、請求項１に加えて、トランスファロール１の中心を通る鉛直線Ｌｔとミータリングロール３の中心を通る鉛直線Ｌｍとの距離ｄが１０〜１００ｍｍであることを特徴とするものである。この塗装装置では、トランスファロール１に供給された塗料２が不用意に流れ落ちないようにすることができ、塗料２の損失及び板材４の汚れを防止することができるものである。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る塗装装置は、請求項１又は２に加えて、トランスファロール１を中心としてミータリングロール３を回動自在に形成して成ることを特徴とするものである。この塗装装置では、ミータリングロール３をトランスファロール１に対して回動させることによって、回転するトランスファロール１とミータリングロール３とに巻き込まれないようにすることができ、清掃等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１に本発明の塗装装置の一例を示す。この塗装装置では、トランスファロール１とミータリングロール（ドクターロール）３とアプリケータロール（コーティングロール）５からなる３本のロール及び塗料供給ノズル２０とを備えて形成されている。トランスファロール１とミータリングロール３とアプリケータロール５としてはスチール製やゴム製のものを用いることができる。また、トランスファロール１とミータリングロール３とアプリケータロール５は全て同じ直径にすることができるが、例えば、トランスファロール１の直径を２５０〜３５０ｍｍ、ミータリングロール３とアプリケータロール５の直径を２００〜３００ｍｍとすることもできる。
【００２０】
トランスファロール１は略水平な回転軸を中心として回転駆動しているロールであって、その回転速度はアプリケータロール５の回転速度よりも０．０１〜５０ｍ／分大きく設定されている。また、トランスファロール１はトップフィード方式で塗料２が供給されるものである。すなわち、トランスファロール１の上方に配置した塗料供給ノズル２０からトランスファロール１の周面に対して塗料２を直接流下させることにより、トランスファロール１に塗料２が連続的に供給されるものである。
【００２１】
ミータリングロール３はトランスファロール１の回転軸と平行な回転軸を中心として回転駆動しているロールであって、その回転速度は０．０１〜５０ｍ／分、好ましくは０．１５〜１．５ｍ／分に設定することができる。このミータリングロール３はトランスファロール１に近接配置されてトランスファロール１に供給された塗料２の厚みを調整するためのものである。また、ミータリングロール３はトランスファロール１の上方に配設されているが、真上ではなく、アプリケータロール５側にややずれている。すなわち、ミータリングロール３の中心を通る鉛直線Ｌｍは、トランスファロール１の中心を通る鉛直線Ｌｔよりもアプリケータロール５側に近い位置を通るように設定されるものである。また、上記の鉛直線ＬｍとＬｔの距離ｄは１０〜１００ｍｍにするのが好ましい。この距離ｄが１０ｍｍよりも小さいと、トランスファロール１とミータリングロール３とのずれが小さすぎて塗料２がトランスファロール１とミータリングロール３との間に巻き込まれにくくなり、塗装不良が生じる恐れがある。また、上記の距離ｄが１００ｍｍよりも大きいと、トランスファロール１とミータリングロール３とのずれが大きすぎてミータリングロール３がアプリケータロール５と接触する恐れがあり、塗装不良が生じる恐れがある。特に、上記の距離ｄは、高粘度の塗料２を用いる場合は１０ｍｍ程度に、低粘度の塗料２を用いる場合は３０ｍｍ程度に設定することができる。
【００２２】
アプリケータロール５はトランスファロール１の回転軸と平行な回転軸を中心として回転駆動しているロールであって、その回転速度は板材４の搬送速度よりも０．０１〜５０ｍ／分大きく設定されている。アプリケータロール５はトランスファロール１に近接配置されてトランスファロール１に供給された塗料２が転移されるものであり、また、この転移された塗料２を板材４に接触して塗布するためのものである。このアプリケータロール５の回転軸はトランスファロール１の回転軸よりも上方でミータリングロール３の回転軸よりも下方に位置するように設定されている。
【００２３】
上記のように形成される塗装装置において、鋼板等の長尺の板材４に塗装を施すにあたっては、次のようにして行う。まず、塗料供給ノズル２０から所定量の塗料２を吐出させることにより、トランスファロール１とミータリングロール３との境界近傍においてトランスファロール１の周面に塗料２を上方から流下させて供給する。塗料供給ノズル２０からの塗料２の吐出量は板材４への塗料２の塗布量に応じて適宜設定すればよい。本発明において塗料２としてはポリエステル系塗料や塩ビゾル塗料などの各種のものを使用することができる。また、塗料２としては低粘度から高粘度のものまで使用することができるが、特に、図４（ｂ）に示す従来のものでは塗装が難しかった低粘度の塗料、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００のフォードカップＮｏ．４法（ＦＣＮｏ．４法）による粘度が３０〜２４０秒の低粘度の塗料２であっても本発明では容易に塗装することができるものである。
【００２４】
次に、上記のようにトランスファロール１に供給された塗料２はトランスファロール１の回転によりミータリングロール３とトランスファロール１との間に巻き込まれていく。ここで、ミータリングロール３とトランスファロール１の間には塗料溜り２ａが形成されると共にトランスファロール１の周面に塗料２が所定の一定の厚みに引き延ばされる。トランスファロール１上の塗料２の厚みは塗料２の種類等によって異なるが、例えば、１０〜５０μｍとすることができる。図１のものではトランスファロール１が反時計回りに、ミータリングロール３が時計回りに回転駆動されている。
【００２５】
次に、トランスファロール１の周面で一定の厚みに引き延ばされた塗料２はトランスファロール１からアプリケータロール５へと転移される。ここで、トランスファロール１とアプリケータロール５とは同方向に回転駆動されており、トランスファロール１上の塗料２の全部がアプリケータロール５に転移される。
【００２６】
そして、アプリケータロール５の側方において長尺の板材４は略鉛直上向きに進行しながら搬送されており、搬送される板材４の表面にアプリケータロール５が接触することにより板材４に塗料２が転移されて塗装することができる。上記の板材４の搬送速度は、例えば、３０〜１２０ｍ／秒にすることができる。
【００２７】
本発明の塗装装置は、上記のようにトランスファロール１に上方から塗料２を流下させて供給するので、ボトムフィード方式のように塗料２をパン１１で滞留する必要がなく、塗料２の経時変化や塗装欠陥が発生しにくくなるものである。また、塗料２を塗料ホルダ１２で多量に滞留（保留）していないので、塗料２がトランスファロール１から落下しにくくなって板材４が塗料２で汚れにくくなるものである。特に、本発明においてはトランスファロール１やアプリケータロール５や塗料供給ノズル２０の下方を通過しないように板材４を略鉛直上向き搬送しているので、トランスファロール１やアプリケータロール５や塗料供給ノズル２０から板材４へ塗料２が落下することがないものであり、これにより、板材４が塗料２でさらに汚れにくくなるものである。
【００２８】
また、上記のように塗装中においては、ミータリングロール３はトランスファロール１の上側に位置しているが、この状態でミータリングロール３とトランスファロール１を回転させながら清掃等のメンテナンスをしようとすると、ミータリングロール３とトランスファロール１の間に作業者が巻き込まれる恐れがある。そこで本発明ではトランスファロール１を中心としてミータリングロール３を回動自在に形成するものであり、これにより、図２に示すように、ミータリングロール３をトランスファロール１に対して下方に回動させてほぼ横に並ぶように位置させることができる。この結果、トランスファロール１とミータリングロール３を回転させながらメンテナンスを行っても、作業者がミータリングロール３とトランスファロール１の間に巻き込まれないようにすることができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、塗料が滞留されることなく供給されるトランスファロールと、トランスファロールに供給された塗料の厚みを調整するためのミータリングロールと、搬送される板材にトランスファロールから転移された塗料をリバース方式で塗布するためのアプリケータロールとを備えるので、塗料をパンや塗料ホルダで滞留しないようにすることによって、ボトムフィード方式のような塗料の経時変化や塗装欠陥が発生しにくくなるものであり、しかも、塗料がトランスファロールから落下しにくくなって板材が塗料で汚れにくくなると共にトランスファロールやアプリケータロールやミータリングロールと塗料ホルダとの接触がなくなってロールのコントロール不良による塗装不良が発生することがないものである。また、リバース方式でアプリケータロールにより板材に塗料を塗布することによって、ロール目が目立ちにくくなると共にアプリケータロールから塗料が落下しにくくなり、ナチュラル方式のような塗装の外観の低下や塗布量の低下を引き起こしにくくなるものである。
【００３０】
また、本発明の請求項２の発明は、トランスファロールの中心を通る鉛直線とミータリングロールの中心を通る鉛直線との距離が１０〜１００ｍｍであるので、トランスファロールに供給された塗料が不用意に流れ落ちないようにすることができ、塗料の損失及び板材の汚れを防止することができるものである。
【００３１】
また、本発明の請求項３の発明は、トランスファロールを中心としてミータリングロールを回動自在に形成するので、ミータリングロールをトランスファロールに対して回動させることによって、回転するトランスファロールとミータリングロールとに巻き込まれないようにすることができ、清掃等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、塗装中の動作を示す概略図である。
【図２】同上のメンテナンス中の動作を示す概略図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は従来例を示す概略図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は他の従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  トランスファロール
２  塗料
３  ミータリングロール
４  板材
５  アプリケータロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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