(57)【要約】【課題】アプリケーターロール端部近傍から発生する塗液の飛散を防止できる塗装装置を提供する。【解決手段】アプリケーターロール２とピックアップロール３を備える塗装装置において、アプリケーターロール２とピックアップロール３の当接部より上方のアプリケーターロール２端部近傍部分の周面に当接させてアプリケーターロール２端部近傍の過剰塗液をかき取り、掻き取った塗液をコーターパン６に戻すエッジワイパー１１を備える。【選択図】図２
2009202041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アプリケーターロールとピックアップロールを備える塗装装置において、アプリケーターロールとピックアップロールの当接部より上方のアプリケーターロール端部近傍部分の周面に当接させてアプリケーターロール端部近傍の過剰塗液をかき取り、掻き取った塗液をコーターパンに戻すエッジワイパーを備えたことを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
さらに、エッジワイパーとアプリケーターロールの当接部、及び、アプリケーターロールとピックアップロールの当接部との間のアプリケーターロール上方のその周面に近接して設置され、アプリケーターロール軸と略平行にアプリケーターロール端部内側から外側に向かってガスを吹き付けるエッジブロー装置をアプリケーターロール端部近傍周面に備えることを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アプリケーターロールとピックアップロールを備え、略鉛直上向に搬送される長尺ストリップ（以下、帯状体という。）に塗液を塗装する塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば亜鉛めっき鋼板等の帯状体の表面にクロメート皮膜等の皮膜を形成して耐食性等の性能を向上させることが行われている。近年、Ｃｒを含有するクロメート皮膜に代えて、Ｃｒを含有しない有機皮膜や無機皮膜を形成した所謂クロメートフリー鋼板が注目されている。帯状体にクロメート皮膜やＣｒを含有しない有機皮膜や無機皮膜を形成する塗装装置として、塗装用ロールが２本または３本以上配置された塗装装置が広く用いられている。
【０００３】
図１は、略鉛直上向きに搬送される帯状体表面に皮膜形成用塗液を塗装する塗装装置の一構成例を示す縦断面図である（特許文献１参照）。
【０００４】
図１において、１は帯状体、２はアプリケーターロール、３はピックアップロール、４は塗液、５は塗液膜、６は塗液４を貯留するコーターパンである。図中の矢印は、帯状体については帯状体１の搬送方向、アプリケーターロール２、ピックアップロール３については各々のロールの回転方向を示す。
【０００５】
図１の装置では、略鉛直上向きに搬送される帯状体１を挟んでその両側に、各々帯状体１表面に当接するようにしてアプリケーターロール２が配設され、アプリケーターロール２に当接するようにしてピックアップロール３が配設されている。ピックアップロール３はその一部がコーターパン６内の塗液４中に浸漬されており、ピックアップロール３が矢印の方向に回転することによって、その表面に付着した塗液４がコーターパン６から引き上げられる。次いで、ピックアップロール３とアプリケーターロール２が当接する部位で塗液４がアプリケーターロール２表面へ移動し、さらにアプリケーターロール２と帯状体１が当接する部位で塗液４が帯状体１表面へ移動する。このようにして帯状体１の両面に塗液膜５が連続的に形成される。その後図示されていない乾燥・焼き付け設備で乾燥・焼き付け処理され、所用の皮膜となる。
【０００６】
図１のような装置を用いて塗液を帯状体１に塗装すると、塗液の表面張力により、アプリケーターロール２の両端部近傍で、局所的にアプリケーターロール２上の液膜が厚くなり、この部分から塗液が飛散する。飛散した塗液が下方に落下し、帯状体１表面に直接付着して外観不良となる。あるいは塗装装置の下方に配置されている搬送ロール表面に付着した後帯状体１に転写され外観不良となる。または該搬送ロール表面に付着堆積したのち帯状体１に再付着することで外観不良となる等の問題がある。さらに帯状体１の搬送速度が高速になると、それに応じてアプリケーターロール２の回転速度が高速になるため、上記の問題がより顕在化し、搬送速度の高速化を阻害する要因となっている。
【特許文献１】特開２００７−３１３４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、アプリケーターロール端部近傍から発生する塗液の飛散を防止できる塗装装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。
【０００９】
（１）アプリケーターロールとピックアップロールを備える塗装装置において、アプリケーターロールとピックアップロールの当接部より上方のアプリケーターロール端部近傍部分の周面に当接させてアプリケーターロール端部近傍の過剰塗液をかき取り、掻き取った塗液をコーターパンに戻すエッジワイパーを備えたことを特徴とする塗装装置。
【００１０】
（２）さらに、エッジワイパーとアプリケーターロールの当接部、及び、アプリケーターロールとピックアップロールの当接部との間のアプリケーターロール上方のその周面に近接して設置され、アプリケーターロール軸と略平行にアプリケーターロール端部内側から外側に向かってガスを吹き付けるエッジブロー装置をアプリケーターロール端部近傍周面に備えることを特徴とする（１）の塗装装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の装置を使用すると、アプリケーターロール端部近傍で起こる塗液の飛散及び塗液がコーターパンに戻った際に起こる液跳ねに起因する帯状体の外観不良の発生を防止して、良好な外観の皮膜を有する帯状体を製造することができる。本発明の効果は、帯状体搬送速度を高速化しても発現されるので、高生産性の塗装装置としても好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の図において、説明済みの図に示された部分と同じ作用の部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１３】
図２は本発明の塗装装置の第一の構成例を示す縦断面図で、エッジワイパー１１配置部分の断面を帯状体１幅方向端部外側から他方の帯状体端部方向を見た図である。図２の装置は、図１の装置に対して、エッジワイパー１１が付加されている。図３は、図２の塗装装置におけるエッジワイパー１１の配置状態を説明する概略斜視図である。図３は、帯状体１の一方の面側の塗装装置のアプリケーターロールの一方の端部側に配されるエッジワイパーだけを示している。
【００１４】
エッジワイパー１１は、アプリケーターロール２とピックアップロール３の当接部より上方のアプリケーターロール２の端部近傍部分の周面に当接するようにして配置されており、アプリケーターロール２周面上の端部近傍の過剰塗液をかき取り、掻き取った塗液１３をコーターパン６内に戻す（図３参照）。エッジワイパー１１は、アプリケーターロール２周面を傷つけることがなく、エッジワイパー１１に塗液がしみ込まず、適度な掻き取り力を保持できるものが好ましく、このような点から、弾性のある樹脂製のスポンジが好適である。エッジワイパー１１の形状は特に限定されないが、略直方体に形成しその角（稜部）をアプリケーターロール２に当接するように配置することが好ましく、またアプリケーターロール２端部側を中央側よりも強く押圧するようにすることが好ましい。エッジワイパー１１が掻き取った塗液はコーターパン６内に戻すため、エッジワイパー１１とアプリケーターロール２の当接位置は、アプリケーターロール２端部での当接位置がアプリケーターロール２の回転方向下流側となるように配置することが好ましい。
【００１５】
アプリケーターロール２の両端部近傍において、アプリケーターロール２上の液膜が局所的に厚くなる部分は概ねロール端部から内側に１０ｍｍ程度入った位置である。したがって、エッジワイパー１１はアプリケーターロール２の両方の端部近傍に設けることが好ましい。エッジワイパー１１によってこの厚膜部分の塗液を掻き取り薄膜化することが可能になる。エッジワイパー１１とアプリケーターロール２の当接部の長さが大きいと、エッジワイパー１１が掻き取る塗液量が多くなり、掻き取った塗液がコーターパン６に戻ったときに液跳ねが発生して搬送される帯状体１に付着し、外観不良を発生しやすくなる。このような点から、エッジワイパー１１とアプリケーターロール２の当接部は、アプリケーターロール２端部からの長さが５０〜１００ｍｍとなるようにすることが好ましい。
【００１６】
エッジワイパー１１端部がアプリケーターロール２端部より側方に突出していないと掻き取った塗液がアプリケーターロール２胴側部を経由して再度アプリケーターロール２周面に回り込んで厚膜化し、塗液が飛散するおそれがある。従って、エッジワイパー１１は、アプリケーターロール端部側方に突出するようにして配置することが好ましい（図３参照）。突出長さは１０〜２０ｍｍ程度が好ましい。
【００１７】
コーターパン６内に戻る塗液の着液点が帯状体１に近すぎると、エッジワイパー１１が掻き取った塗液１３が直接帯状体１に付着したり、エッジワイパー１１が掻き取った塗液１３がコーターパン６に戻った際に発生した液跳ねが帯状体１に付着したりして、外観不良となるおそれがある。また、エッジワイパー１１がピックアップロール３に近接し過ぎるとピックアップロール３からアプリケーターロール２に移動される塗液量が不均一になるおそれがある。このような点から、アプリケーターロール２のエッジワイパー１１の当接点とアプリケーターロール２の軸心を結ぶ線が水平面となす角度θ（図４参照）は３０〜４５°の範囲内となるようにすることが好ましい。
【００１８】
図２の塗装装置を用いて帯状体１へ塗液を塗装する方法は特に限定されず、常法でよい。帯状体種も限定されないし、塗液種も限定されない。
【００１９】
本装置では、アプリケーターロール２の端部近傍の塗液がエッジワイパー１１で掻き取られて薄膜化されることで、該部分から塗液が飛散することが防止され、またエッジワイパー１１が掻き取った塗液がコーターパン６内に戻る際に発生する液跳ねが帯状体１に付着することが防止されることで、塗液の飛散または液跳ねに起因する帯状体１の外観不良の発生を効果的に低減できる。
【００２０】
図５は本発明の塗装装置の第二の構成例を示す縦断面図で、エッジワイパー１１配置部分の断面を帯状体１幅方向端部外側から他方の帯状体端部方向を見た図である。図５の塗装装置は、図２の塗装装置に対して、さらにエッジブロー装置１２が付加されている。図６は、図５の塗装装置におけるエッジワイパー１１とエッジブロー装置１２の作用を説明する概略斜視図である。図６は、帯状体１の一方の面側の塗装装置のアプリケーターロールの一方の端部側に配置されるエッジワイパー１１とエッジブロー装置１２だけを示している。
【００２１】
前記した図２の塗装装置は、アプリケーターロール２の端部近傍で起こる塗液の飛散を防止できることから、従来の塗装装置の問題点であった帯状体２の外観不良の発生を効果的に低減できる。しかし、図２の塗装装置では、塗液がコーターパン６に戻った際に生じた液跳ねが、アプリケーターロール２上方で帯状体１に付着して外観不良が発生することがある。
【００２２】
図５において、エッジブロー装置１２は、エッジワイパー１１とアプリケーターロール２の当接部、及び、アプリケーターロール２とピックアップロール３の当接部の間のアプリケーターロール上方にその周面に近接して設置される。アプリケーターロール２端部近傍の周面近傍に、アプリケーターロール軸と略平行でアプリケーターロールの軸方向内側から外側に向かう流れを形成できるように噴射口がアプリケーターロール２端部より内側に配置されたガスをアプリケーターロールの軸方向外側に向かって吹き付ける。
【００２３】
図５の塗装装置では、エッジワイパー１１を備えることで、従来の塗装装置で発生したアプリケーターロール端部近傍から発生する塗液の飛散による外観不良を防止でき、さらにエッジブロー装置１２を備えることで、エッジワイパー１１が掻き取った塗液がコーターパン６に戻った際に生じた液跳ねに起因する外観不良の発生を防止できる。
【００２４】
エッジワイパー１１により塗液がコーターパン６内に戻った際に発生する液跳ねに起因する外観不良を防止できる理由は明確ではないが、次のように推測される。塗装工程において、回転するアプリケーターロール２に随伴されロール回転方向に随伴する流れが生成し、搬送される帯状体１に随伴され帯状体走行方向に随伴する流れが生成する。この流れに誘発されて、アプリケーターロール２とピックアップロール３当接部側のアプリケーターロール２では、ロール端部外側から内側に向かう流れ１４が生成しており、その結果として、アプリケーターロール２端部外側から帯状体１近傍まで流れが生成している。この流れによってコーターパン６内で発生した液跳ねが帯状体１近傍まで搬送されて帯状体１に付着するのではないかと考えられる。エッジブロー装置１２によりアプリケーターロール２の内側から外側に向かうガスを吹き付けることで、上記のロール端部外側から内側に向かう流れがキャンセルされる結果、上記の問題が解消されるのではないかと考えられる。
【００２５】
エッジブロー装置１２のガスの吹き付け方向は、アプリケーターロール２の軸方向と略平行であると上記効果がより向上するので好ましい。
【００２６】
吹き付けるガス種は特に限定されない。ガスの吹き付け圧力が低いと、上記効果が発現されず、一方高すぎるとエッジワイパー１１が掻き取った塗液をコーターパン６外に飛び出すようになる。このような点を考慮してガスの吹き付けは適宜の圧力を採用すればよい。一例を挙げると、空気を使用する場合、吹き付け圧力は３〜４ｋｇｆ／ｃｍ２程度とすればよい。
【００２７】
図５の塗装装置を用いて帯状体へ塗液を塗装する方法も特に限定されず、常法でよい。帯状体種も限定されないし、塗液種も限定されない。
【００２８】
本発明の塗装装置では、アプリケーターロール２は、帯状体１を挟んで帯状体の両側に対向配置してもいいし、帯状体１搬送方向にオフセットして配置してもよい。また帯状体１の一方の面のみに皮膜を形成するときは、アプリケーターロール２とピックアップロール３は、帯状体１の一方の面側のみに配置されていてもよい。
【００２９】
以上説明した塗装装置は、塗装ロールとしてアプリケーターロール２とピックアップロール３を備える２ロールタイプの塗装装置であったが、本発明の塗装装置は２ロールタイプの塗装装置に限定されない。さらにドクターロール等を備える３ロールタイプの塗装装置であってもよい。
【実施例】
【００３０】
図１、図２、図５に示した塗装装置を使用し、厚さ０．４〜２．３ｍｍ×幅６５０〜１２５０ｍｍの亜鉛めっき鋼板（亜鉛付着量：Ｚ０８〜Ｚ２７）を速度６０〜１６０ｍｐｍで搬送しながらその両面にアクリル水性塗料をウエット膜厚が１０μｍ（ドライ膜厚は概ね１μｍ）になるように塗装した。アプリケーターロール２の寸法はφ４００ｍｍ、
胴長１５００ｍｍ、ピックアップロール３の寸法はφ３５０ｍｍ、胴長１５００ｍｍである。それぞれ次に示す条件で２４時間操業したときの外観不良の発生率を評価した。
【００３１】
図２および図５のエッジワイパー１１として、寸法が、長さ（ロール軸方向寸法）：１０ｃｍ×高さ（ロール径方向寸法）：５．５ｃｍ×幅（ロール周方向寸法）：４ｃｍの直方体の硬質発泡ウレタンを準備した。この硬質発泡ウレタン製エッジワイパー１１をアプリケーターロール２の両端部に、その長軸方向の稜部を該稜部とロール軸方向周面の当接長さが８０〜９０ｍｍとなるように押し当てるようにして配置した。エッジワイパー１１のアプリケーターロール２周方向の当接位置は図４のθが４５°となるようにするとともに、エッジワイパー１１が掻き取った塗液がアプリケーターロール２外側に流れるように、アプリケーターロール２端部側を中央側に対してロール回転方向に若干後退させて配置した。
【００３２】
図５のエッジブロー装置１２は、先端径φ２０ｍｍの円管ノズルを使用し、吹き付けガスには加圧空気を使用した。円管ノズルはエッジワイパー１１とアプリケーターロール２の当接部、及び、アプリケーターロール２とピックアップロール３の当接部のほぼ中間の、アプリケーターロール２上方約５０ｍｍに配置するとともに、該円管ノズル先端がアプリケーターロール２端部から内側に２００ｍｍ入った位置にくるように配置し、ガス吹き付け方向はアプリケーターロール軸とほぼ平行になるようにした。空気の吹き付け圧３〜４ｋｇｆ／ｃｍ２とした。
【００３３】
エッジワイパー１１とエッジブロー装置１２を備えない従来例（図１）塗装装置では、塗液の飛散または液跳ねに起因するに起因する外観不良の発生量は０．４％であった。これに対してエッジワイパー１１を設置した本発明の塗装装置（図２）を使用したときは、塗液の飛散または液跳ねに起因するに起因する外観不良の発生量は０．２％に低下し、エッジワイパー１１とエッジブロー装置１２を設置した本発明の塗装装置（図５）を使用したときは、塗液の飛散または液跳ねに起因するに起因する外観不良の発生量は０．１％に低下した。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、アプリケーターロール端部近傍で起こる塗液の飛散及び塗液がコーターパンに戻った際に起こる液跳ねに起因する帯状体の外観不良の発生を防止できる塗装装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来の塗装装置の一構成例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の塗装装置の第一の構成例を示す縦断面図である。
【図３】図２の塗装装置におけるエッジワイパーの配置状態を説明する概略斜視図である。
【図４】エッジワイパーの配置位置を説明する概略側面図である。
【図５】本発明の塗装装置の第二の構成例を示す縦断面図である。
【図６】図５の塗装装置におけるエッジワイパーとエッジブロー装置の作用を説明する概略斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    帯状体
２    アプリケーターロール
３    ピックアップロール
４    塗液
５    塗液膜
６    コーターパン
１１    エッジワイパー
１２    エッジブロー装置
１３    掻き取った塗液
１４    アプリケーターロール端部外側から内側に向かう流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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