(57)【要約】【課題】ロールコーター方式の両面塗装装置によって鋼板の一方の面と他方の面を同時に塗装するに際して、板幅方向の塗装ムラの発生を抑止し、塗装後の鋼板外観が良好な塗装を行うことができる鋼板の両面塗装方法を提供する。【解決手段】一方の面側アプリケーターロール１１と他方の面側アプリケーターロール１５とを鋼板走行方向に距離δだけをオフセットして配置することによって、鋼板９の張力を増加させ、メニスカス２１の振幅Ｌを低下させて、メニスカス２１の振動周波数ｆを大きくして、鋼板９の塗装ムラの発生を抑止する。【選択図】図３
2009195780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する鋼板を挟んで対向するように配置された一対のアプリケーターロールを備えたロールコーター方式の両面塗装装置を用いて鋼板の両面の塗装を行うに際して、前記一対のアプリケーターロールを鋼板の走行方向に１０〜３００ｍｍオフセットして配置することを特徴とする鋼板の両面塗装方法。
【請求項２】
前記アプリケーターロールの回転方向を鋼板の進行方向と逆方向にし、アプリケーターロールから鋼板への押し付け力を２５〜１５０ｋｇｆ／ｍとし、鋼板のユニット張力を３．０〜７．０ｋｇｆ／ｍｍ２とすることを特徴とする請求項１に記載の鋼板の両面塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の両面塗装方法に関し、特に、鋼板両面ともの外観が優れた鋼板の両面塗装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の用途に応じて各種の塗料（塗装液）を鋼板の表面に塗装し、それによって表面に塗装被膜が形成された塗装鋼板が種々製造されている。鋼板の表面に塗料を塗装する技術は、鋼板の用途や塗料の性質に応じて選択されるが、帯状の鋼板表面への連続塗装方法としては、ロールコーター方式の塗装技術が広く使用されている。
【０００３】
そして、そのようなロールコーター方式の塗装技術として、２ロール方式または３ロール方式が多く用いられ、被塗布材の形状等の影響を受けにくくするために、鋼板を挟んでアプリケーターロールの反対側には必要に応じてバックアップロールを配置することが行われている（例えば、特許文献１）。しかしながら、このような方法で表裏の塗装を行う場合、最初の面を塗装する場合は、前記バックアップロールを必要に応じて使用することができるものの、被膜を乾燥させる前にもう一方の面を塗装する場合は、バックアップロールを設置することが出来ない。このため、あとで塗装する面の方が、鋼板の形状などの影響を受けやすく、外観不良となりやすい問題がある。これに対し、例えば、特許文献２〜３には、両面を同時に塗布するロールコーター方式の両面同時塗装装置が開示されている。
【０００４】
図１は、ロールコーター方式の両面同時塗装装置の例を模式的に示す図である。ここでは、鋼板９が矢印方向に走行する塗装ライン上に、ロールコーター方式の両面同時塗装装置（両面同時型ロールコーター）１、加熱装置２、乾燥機（ドライヤー）３の順に配置されている。
【０００５】
そして、両面同時型ロールコーター１は、鋼板９を挟んで対向するように配置された、一対の上面側アプリケーターロール１１と下面側アプリケーターロール１５を備えているとともに、上面側アプリケーターロール１１の上方に、上面側ピックアップロール１２と塗料供給ノズル１３を備え、下面側アプリケーターロール１５の下方に、下面側ピックアップロール１６と塗料収納パン１７を備えている。
【０００６】
これにより、塗料供給ノズル１３から上面側ピックアップロール１２の表面に塗料が供給され、表面に塗料が付着した上面側ピックアップロール１２が矢印方向に回転して、塗料が上面側アプリケーターロール１１の表面に転写され、表面に塗料が付着した上面側アプリケーターロール１１が矢印方向に回転して、その下方を走行する鋼板９の上面に塗料が転写され、鋼板９の上面に塗装被膜が形成される。
【０００７】
一方、塗料収納パン１７内に下部が浸漬するように配設されている下面側ピックアップロール１６が矢印方向に回転して、下面側ピックアップロール１６の表面に塗料収納パン１７内の塗料が付着し、その塗料が上面側アプリケーターロール１１の表面に転写され、表面に塗料が付着した下面側アプリケーターロール１５が矢印方向に回転して、その上方を走行する鋼板９の下面に塗料が転写され、鋼板９の下面に塗装被膜が形成される。
【０００８】
このようにして、両面同時型ロールコーター１によって、鋼板９の上面と下面の両方が同時に塗装される。また、特許文献４には、鋼板を地面に対して垂直方向に移動させ、両面を同時に塗装する技術も開示されており、表裏面が同時に塗装される。
【特許文献１】特開２００４−２９０９３２号公報
【特許文献２】特開平０６−３３５６４９号公報
【特許文献３】特開平０６−３３５６５１号公報
【特許文献４】特開平１１−２６２７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のロールコーター方式の両面同時塗装装置（両面同時型ロールコーター）によれば、確かに、片面ずつ順次塗装し、バックアップロールなしで塗装する面よりも外観は向上する。しかしながら、鋼板の形状等によっては、塗装後の鋼板の外観に板幅方向の塗装ムラが発生し、製品品質上の問題となる場合があった。
【００１０】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ロールコーター方式の両面塗装装置によって鋼板の両面を塗装するに際して、両面ともに板幅方向の塗装ムラの発生を抑止し、塗装後の鋼板外観が良好な塗装を行うことができる鋼板の両面塗装方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１２】
［１］走行する鋼板を挟んで対向するように配置された一対のアプリケーターロールを備えたロールコーター方式の両面塗装装置を用いて鋼板の両面の塗装を行うに際して、前記一対のアプリケーターロールを鋼板の走行方向に１０〜３００ｍｍオフセットして配置することを特徴とする鋼板の両面塗装方法。
【００１３】
［２］前記アプリケーターロールの回転方向を鋼板の進行方向と逆方向にし、アプリケーターロールから鋼板への押し付け力を２５〜１５０ｋｇｆ／ｍとし、鋼板のユニット張力を３．０〜７．０ｋｇｆ／ｍｍ２とすることを特徴とする前記［１］に記載の鋼板の両面塗装方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、ロールコーター方式の両面塗装装置によって鋼板の両面を塗装するに際して、両面をほぼ同時に塗装でき、かつ、両面共に板幅方向の塗装ムラの発生が抑止され、鋼板外観が良好な塗装を行うことができる。その結果、外観が優れた両面塗装鋼板を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本発明者らは、図１に示したようなロールコーター方式の両面塗装装置１を用いて鋼板９の両面を同時に塗装した際に、鋼板９に板幅方向の塗装ムラが発生する原因について検討を行った。その結果、この塗装ムラは、塗料（塗装液）の付着量ムラに起因していることが、塗装ムラが発生した鋼板サンプルのＥＰＭＡ分析により判断できた。そこで、本発明者らは、付着量ムラの発生原因をつきとめるべく、ロールコーター塗装の検討を行い、この塗装液の付着量ムラは、図２に示すような、アプリケーターロール１１と鋼板９の間に形成される塗装液のメニスカス２１が、走行する鋼板９の振動等に影響されて振動することに起因していると推定するに至った。
【００１６】
ちなみに、メニスカス２１の振動の周波数は、一般に下記の（１）式で表される。
【００１７】
【数１】
2009195780.tif 000003
【００１８】
ここで、ｆはメニスカスの振動の周波数、ρはメニスカス液（塗装液）の密度、σはメニスカス液（塗装液）の表面張力、Ｌはメニスカスの振動の振幅、ｒはメニスカスの曲率半径である。
【００１９】
メニスカスの振動をなくせば、外観が良好になる可能性は高いが、鋼板や塗布ロールの振動を完全になくすことは極めて困難であるため、本発明者らは、振動の周波数を大きくして、塗布ムラの周期を小さくし、人間の目で確認出来ないレベルにすればよいと考え検討した結果、鋼板を挟んで設置されている２個のアプリケーターロールを同一の位置で鋼板に接触させるのではなく、接触点を１０〜３００ｍｍずらすことで良好な外観が得られることを見いだした。
【００２０】
アプリケーターロールと鋼板との接触点のずれを表裏で１０ｍｍ未満とした場合、鋼板張力を効果的にアップすることができず、鋼板の形状によっては、外観にばらつきが発生し、外観不良率が高くなる問題が発生する。また、アプリケーターロールと鋼板との接触点のずれを表裏で３００ｍｍ超とした場合も、鋼板張力を効果的にアップすることが出来ず、鋼板の形状によっては、外観にばらつきが発生し、外観不良率が高くなる問題が発生する。従って、アプリケーターロールと鋼板との接触点のずれは表裏で１０〜３００ｍｍとする。アプリケーターロールの鋼板との接触点を表裏で１０〜３００ｍｍずらしたことで外観が改善した理由としては、次のように考えられる。すなわち、鋼板９の張力の増加により、鋼板９の振動の振幅Ｌ１が減少し、それに伴ってメニスカス２１の振動の振幅Ｌが低下し、前記（１）式の、メニスカス２１の振動の周波数ｆが大きくなり、外観が改善したと考えられる。
【００２１】
以上の検討結果に基づいて、本発明者らは、ロールコーター１における鋼板９の張力を増加させるために、一方の面側のアプリケーターロール１１と他方の面側のアプリケーターロール１５とを鋼板９の走行方向（進行方向）に１０〜３００ｍｍオフセットして配置することにし、それによって、鋼板９の塗装ムラの発生を抑止するようにした。
【００２２】
すなわち、本発明の一実施形態を図３に示すが、この実施形態においては、図１に示したロールコーター１を用いて鋼板９の両面の塗装を行うに際して、図３（ａ）に概観図、図３（ｂ）に要部詳細図を示すように、下面側アプリケーターロール１５を上面側アプリケーターロール１１に対して鋼板走行方向の下流側に距離δだけオフセットして配置している。
【００２３】
このように、上面側アプリケーターロール１１と下面側アプリケーターロール１５とをオフセット量δを１０〜３００ｍｍとして配置することによって、鋼板９の張力が増加し、メニスカス２１の振動の振幅Ｌが低下して、メニスカス２１の振動の周波数ｆが大きくなり、鋼板９の塗装ムラの発生が抑止されるようになる。
【００２４】
ここで、アプリケーターロールやピックアップリールの回転方向は、接するロールや鋼板と同じ方向でも逆方向でもよく、適宜選択することができる。アプリケーターロールの回転方向を鋼板の進行方向と逆方向にした場合は、具体的には、アプリケーターロールから鋼板への押し付け力を２５〜１５０ｋｇｆ／ｍ（ロール幅１ｍ当たりの押し付け力で標記）とし、鋼板のユニット張力を３．０〜７．０ｋｇｆ／ｍｍ２とすることによって、鋼板の塗装ムラの発生をさらに的確に抑止して、鋼板の両方の面の外観を大幅に改善することができる。押しつけ力が２５ｋｇｆ／ｍであると、アプリケーターロール上の塗液を効率よく鋼板に転写することが難しくなり、１５０ｋｇｆ／ｍ超としても、それ以上の塗液の転写率向上は望めず、逆に鋼板の変形等の問題が発生する場合があり、好ましくない。鋼板ロール付近でのユニット張力が３．０ｋｇｆ／ｍｍ２未満であると、外観がばらつく場合があり、７．０ｋｇｆ／ｍｍ２超であると、鋼板が変形する等の問題が発生する場合があるため、鋼板のユニット張力は３．０〜７．０ｋｇｆ／ｍｍ２が好ましい。また、下面側アプリケーターロール１５から鋼板９への押し付け力を５０〜１００ｋｇｆ／ｍとすることがさらに好ましい。
【００２５】
また、上記においては、特許文献２〜３のように、鋼板が地面に対して水平方向に走行する場合を例にして述べたが、本発明は、特許文献４のように、鋼板が地面に対して垂直方向に走行する場合にも適用することができるし、地面に対してその他の角度となっていてもよい。
【００２６】
アプリケーターロールとピックアップロールの径は特に規定するものではなく、適宜選択すればよいが、本実験においては、径が２００〜５００ｍｍのロールを用いた。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ロールコーター方式の両面同時塗装装置を示す図である。
【図２】アプリケーターロールと鋼板間に形成されるメニスカスの説明図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ロールコーター方式の両面同時塗装装置（両面同時型ロールコーター）
２  加熱装置
３  乾燥機（ドライヤー）
９  鋼板
１１  上面側アプリケーターロール
１２  上面側ピックアップロール
１３  塗料供給ノズル
１５  下面側アプリケーターロール
１６  下面側ピックアップロール
１７  塗料収納パン
２１  上面側のメニスカス
２２  下面側のメニスカス
【図１】
2009195780.tif 000004
【図２】
2009195780.tif 000005
【図３】
2009195780.tif 000006