JP2009233604A - 帯状体への塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動体で安定した振動を液溜まり部の塗布液に付与可能な塗布装置を提供する。
【解決手段】周面に転写された塗布液８を、連続して搬送されてくる鋼板９表面に転写するアプリケーターロール５を備える。上記アプリケーターロール５と鋼板９との間に形成される塗布液８の液溜まり部に沿って線材１１を配置する。上記線材１１を振動させて、上記液溜まり部の塗布液８に振動を付与すると共に、断続的に、上記線材１１を軸方向に移動させて、上記液溜まり部に配置される線材部分を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロールコーターを用いて、連続して搬送されてくる帯状体表面に対し連続して塗布処理を行う塗布装置及び塗布方法に関する。

従来から、連続して搬送されてきた帯状体表面、例えば鋼板表面に対し、耐食性、加工性、美観性、絶縁性等の性能を付与するために各種の塗膜を形成する処理を行っている。この塗膜形成処理における塗布処理は、例えば特許文献１に記載のように、ロールコーターを用いて行われる。なお、ロールコーターとしては、ロールを２本用いる２ロールコーター、あるいは３本のロールを用いる３ロールコーターが広く使用されている。特に、３ロールコーターは、塗布膜厚の制御性に優れることと、表面外観が比較的美麗であることから、主流のコーティング方式になっている。

この３ロールコーターは、ピックアップロール、ミタリングロール、及びアプリケーターロールを備える。ピックアップロールは、コーターパンから塗布液を汲み上げるロールである。ミタリングロールは、ピックアップロール周面に汲み上げられた塗布液量を調整するロールである。アプリケーターロールは、塗布液量が調整された塗布液がピックアップロールから転写されると共に、その塗布液を、連続して搬送されてくる鋼板表面に転写するロールである。各ロールの回転方向は、ロール間の近接点あるいは接触点において同方向に回転するナチュラル回転の場合と、逆方向に回転するリバース回転の場合とがあるが、一般的には、リバース回転の方が、被塗布材表面凹凸に沿った膜厚均一な塗膜面が得られやすいことから、特にアプリケーターロールと鋼板間ではリバース回転にする場合が多い。

ここで、３ロールコーターその他のロールコーターにおける代表的な塗布欠陥として、ローピングと呼ばれるものがある。ローピングは、ロールの周方向の筋模様が、鋼板に転写されて膜厚むらとなり、外観劣化の原因となるものである。このローピングは、塗布液の粘度が高いほど、また、ロール周速が高速となるほど発生しやすい傾向にある。特に、鋼板速度が速くなると各ロール周速も速くなるために、ローピングの発生は防ぎ難くなる。

これに対し、特許文献１では、ライン速度２００ｍｐｍ以上の高速塗布において、ローピングの発生を低減させる方法として、ピックアップロールの周速を２０〜８０ｍｐｍ、かつアプリケーターロールの周速をライン速度以上の２００〜１０００ｍｐｍとして塗布を行う方法が、開示されている。
また、特許文献２に記載の技術では、液溜まり部の塗布液を、発熱体で加熱すると共に、振動体で振動させることで、ローピングその他の塗布欠陥の発生を防止することが開示されている。
特開平１０一３０９５１２号公報 特開平４−１２６５６７号公報

特許文献１に開示された方法では、アプリケーターロールの周速を上げていくとアプリケーターロール上のローピングのピッチが細かくなり、鋼板上もローピングが目立ちにくくなる。しかしながら、アプリケーターロールの周速をライン速度に対し上げすぎると、アプリケーターロールと鋼板との間の接触する位置において、塗布液の流れが乱れることで、鋼板幅方向で局所的に塗布液の界面が振動し、鋼板上では斑点状の模様発生の原因となる。したがって、アプリケーターロールの周速を速くすることはローピングに対しては有効な手段であるが、新たな塗布外観の劣化要因を作り出す問題がある。

一方、特許文献２に開示された方法では、アプリケーターロールと帯状体との間の液溜まり部に対し振動体を設置することで、上記のような塗布欠陥を防止することが可能である。しかし、同一の振動体が、常時、塗布液に接していると、当該振動体が腐食するといった問題が発生するおそれがある。振動体が腐蝕したまま使用すると、塗膜に悪影響が出る可能性がある。また、振動体に対し、塗布液が堆積するようにして固着していくおそれもある。このようなことは安定した振動付与に悪影響が出る。

本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、振動体で安定した振動を液溜まり部の塗布液に付与可能な塗布装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、周面に転写された塗布液を、連続して搬送されてくる帯状体表面に転写するアプリケーターロールを備えた帯状体への塗布装置において、
上記アプリケーターロールと帯状体との間に形成される塗布液の液溜まり部に沿って配置されて、当該アプリケーターロールの軸と平行な方向に沿った方向に延在する線材と、上記線材を振動させて、上記液溜まり部の塗布液に振動を付与する振動手段と、上記線材を上記延在方向に移動させて、上記液溜まり部に配置される線材部分を変更する線材移動手段と、を備えることを特徴とするものである。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記線材移動手段は、上記線材の両端部をそれぞれ個別に回転ドラムに巻き付けておき、回転ドラムからの巻取り巻戻しを行うことで線材を移動させることで構成することを特徴とするものである。

次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記振動手段は、上記線材の軸方向に当該線材を加振することで当該線材から塗布液に振動を付与することを特徴とするものである。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、延在方向に移動させた線材部分に付着している塗布液を除去するクリーニング装置を備えることを特徴とするものである。

次に、請求項５に記載した発明は、連続して搬送されてくる帯状体表面に対しアプリケーターロール周面から塗布液を転写して塗布する帯状体への塗布方法において、
上記アプリケーターロールと帯状体との間に形成される塗布液の液溜まり部に配置した線材を振動させて、上記液溜まり部の塗布液に振動を付与すると共に、連続的若しくは断続的に、上記液溜まり部に配置される線材部分を変更することを特徴とするものである。

次に、請求項６に記載した発明は、請求項５に記載した構成に対し、上記振動は、線材を線材軸方向に加振することで行うことを特徴とするものである。
次に、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した構成に対し、上記振動は、帯状体のライン速度［ｍ／ｓ］×６００［Ｈｚ］以上の振動数であることを特徴とするものである。

請求項１又は請求項５に係る発明によれば、ローピングや斑点状の模様などの塗布欠陥の発生場所において、アプリケーターロールと帯状体との間の液溜まり部に振動体としての線材を配置し、該線材を振動させて該液溜まり部に強制的に振動を付与する。この結果、塗布液の種類を問わず、高速ラインで塗布欠陥を抑えた塗布処理が可能になる。
さらに、液溜まり部の塗布液を振動させる線材を、連続的若しくは断続的に入れ代えることで、線材が、塗布液に長時間接触することによる腐食の発生を防止できる。この結果、安定した振動を液溜まり部の塗布液に付与可能になるなど、安定した操業が望める。

このとき請求項２に係る発明によれば、所定の張力を付与させつつ、線材の移動が可能となる。
また、請求項３又は請求項６に係る発明によれば、線材の振動を最適化し易いと共に、振動させる際の線材径方向への振幅も小さくすることが可能となる。液溜まり部は小さいので線材の振れ廻りは小さい方が好ましい。

また、請求項４に係る発明によれば、線材を繰り返し正方向及び逆方向に移動可能となる。この結果、線材の連続使用の寿命が向上する。

次に、発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、本実施形態では、連続して搬送されてくる帯状体の片面に対し、３ロールコーターを用いて塗布液を塗布する場合を例にあげて説明する。また、帯状体として鋼板を例に挙げて説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る塗布装置の要部構成例を示す模式的側面図である。図２は、図１におけるロールコーター２、および液溜まり部Ａに配置された振動付与装置７を示す平面図である。図３は、振動装置１３の構成を説明する概略図である。

（構成）
本実施形態の塗布装置は、図１に示すように、コーターパン１、ロールコーター２、バックアップロール、及び振動付与装置７（図１では、線材１１以外は省略されている。）を備える。

コーターパン１には、塗布液８が収容されている。ここで、コーターパン１内の塗布液８は、不図示の循環装置で循環処理することで、目的の濃度等に調整される。
ロールコーター２は、ピックアップロール３、ミタリングロール４、及びアプリケーターロール５を備える。ピックアップロール３は、上記コーターパン１から塗布液８を汲み上げるロールである。ミタリングロール４は、ピックアップロール３周面に汲み上げられた塗布液８の量を調整するロールである。アプリケーターロール５は、上記塗布液８の量が調整された塗布液８がピックアップロール３から転写されると共に、その転写された塗布液８を、連続して搬送されてくる鋼板９表面に連続して転写するロールである。

図１中の矢印は、各ロール３〜５の回転方向または鋼板９の搬送方向を示す。各ロール３〜５の回転方向は、各ロール３〜５間、あるいはアプリケーターロール５と鋼板９間において互いに逆方向である。また、ミタリングロール４上には塗布液８を掻き取るブレード１０が設置されている。
ここで、帯状体が本実施形態のように鋼板９等の金属板の場合は、疵を防止するため、アプリケーターロール５は、鋼ロールにゴムがライニングされたゴムライニングロールを用いることが好ましい。鋼板９は、バックアップロール６に巻きついた状態で、アプリケーターロール５から塗布液８が転写されることで、塗布液８が当該鋼板９の表面に塗布される。

そして、上記アプリケーターロール５周面と鋼板９表面との間に、図４に示すように、液溜まり部Ａが形成される。液溜まり部Ａは断面楔状の空間からなる。その液溜まり部Ａに、振動付与装置７の線材１１が配置されている。
振動付与装置７は、線材１１と、左右の巻取り装置１２と、振動装置１３とを備える。
線材１１は、上記液溜まり部Ａ位置を、ロール軸に平行な方向Ｘに沿って延在し、その両端部側が、それぞれ個別の巻取り装置１２のドラム１２ａに巻回されている。巻取り装置１２は、線材１１を巻き付ける上記ドラム１２ａと、そのドラム１２ａを回転駆動する回転駆動装置１２ｂとからなる。回転駆動装置１２ｂとしては、電動モータを例示することが出来る。そして、その巻取り装置１２の回転駆動装置１２ｂを駆動制御することで、２台のドラム１２ａ間に位置する線材１１の部分に所定の張力を付与する。なお、各巻取り装置１２のドラム１２ａは、それぞれ設置台１４に回転自在に支持されている。

また、各ドラム１２ａの前側には、線材１１に対し振動を付与する振動子を備えた振動装置１３を備える。振動装置１３は、線材１１を下方から上方に向けて押圧した状態に配置される。そして、振動装置１３の振動子は周波数が可変となっていて、振動子を振動させることで、それに応じて線材１１が振動する。上記振動装置１３も、上記設置台１４に支持されている。

ここで、液溜まり部Ａの大きさは、コーティングする塗布膜厚、鋼板９の搬送速度、アプリケーターロール５の周速等に応じて変化する。このため、上記設置台１４は、不図示の位置調整装置によって、上下左右方向に位置を調整可能としている。このように設置台１４の位置を調整することで、液溜まり部Ａに沿って延在する線材１１部分の上下左右方向位置が調整される。なお、アプリケーターロール５と鋼板９との間に形成される、液溜まり部Ａは小さいので、液溜まり部Ａへ精度良く線材１１を接触させるためには、線材１１の位置を微調整できることが必要である。そして、位置調整装置を備えることで、線材１１をアプリケーターロール５と鋼板９との間の液溜まり部Ａに精度よく接触させることができる。

上記振動子としては、例えば超音波振動子その他を例示できる。上記振動装置１３は、線材１１の下方から振動を付加する場合を例示しているが、線材１１の上下を同時に押圧して振動を付与しても良い。
ここで、振動付与装置７は、線材１１を液溜まり部Ａに接触させて当該液溜まり部Ａの塗布液８に対し振動を付与する。ここで、「線材１１が液溜まり部Ａに接触」とは、線材１１を振動させたときに、線材１１における液溜まり部Ａ位置に沿って延在する各部全体が、必ずしも常に液溜まり部Ａの外に在る状態にならないということ、換言すると、振動サイクル中の少なくとも一部において、線材１１が液溜まり部Ａと接触する状態にあればよいということである。線材１１における液溜まり部Ａ位置に沿って延在する部分の所定の線材１１部分に着目すると、当該線材１１部分は振動サイクル中、液溜まり部Ａ内にある状態と液溜まり部Ａ外にある状態とを繰り返して振動してもよいし、常に液溜まり部Ａ内部で振動してもよい。

図４では、線材１１に上下方向の振動を付与した場合の線材１１の振動状態を示している。線材１１の上下方向の矢印は線材１１の振幅である。線材１１を振動させたときに線材１１の振動の節を確実に液溜まり内に存在させる観点から、振動を付与しない状態で、線材１１は液溜まり部Ａ内にあるか、または液溜まり部Ａと接触する位置に配置することが好ましい。線材１１を振動させる際の振幅は、塗布液８が鋼板９へ塗布された際に、ローピング等の塗布ムラによる液膜の凹凸を分散させるために１ｍｍ未満とするのが好ましい。また、線材１１は、例えば、アプリケーターロール５周面及び鋼板９表面に対し、塗布膜以上のスパンが常に保持できるように設定する。

また、本実施形態では、上記２台の巻取り装置１２を駆動することで、一方の巻取り装置１２から線材１１が巻き戻されると共に、同期をとって他方の巻取り装置１２に線材１１を巻き取ることが可能となっている。この巻取り巻戻し処理を行うことで、線材１１は、一方の巻取り装置１２側から他方の巻取り装置１２側に所定の張力を持たせつつ移動して、上記液溜まり部Ａ位置に存在する線材１１部分が変更される。

例えば、一方の巻取り装置１２（例えば右側）に対して多量に線材１１を巻回されておいて、その一方の巻取り装置１２から他方の巻取り装置１２に向けて、一方向（右→左）にのみ線材１１を移動させるように設定しておく。
ここで、上記線材１１の巻取り巻戻し処理は、液溜まり部Ａの塗布液８に振動を付与中に、連続的若しくは断続的（間欠的）に実施しても良い。または、先行鋼板と後行鋼板との溶接点付近で、一気に移動させるようにしても良い。なお、振動を付与中に移動させる場合には、振動付与への影響が抑えられる範囲の速度で、線材１１の巻取り巻戻しを行うようにする。

ここで、振動装置１３が振動手段を構成する。巻取り装置１２は、線材移動手段を構成する。
（動作及び効果）
コーターパン１内の塗布液８をピックアップロール３で汲み上げ、汲み上げた塗布液８の液量を、ミタリングロール４で調整しつつ、アプリケーターロール５に転写し、上記アプリケーターロール５を連続的に走行する鋼板９に接触して、上記アプリケーターロール５表面の塗布液８を、上記鋼板９表面に転写する。これによって、連続して鋼板９表面に塗布液８を塗布できる。表面に塗布液８が塗布された鋼板９は、図示しない次工程の加熱設備又は乾燥設備に送られて加熱乾燥の処理が施され、鋼板９表面に所要の塗膜が形成される。

なお、ミタリングロール４表面に付着した塗布液８は、ブレード１０で掻き取られることで、コーターパン１内に戻る。
このようなロールコーター２において、ローピングの発生条件は主に各ロール３〜５の周速、各ロール３〜５間のギャップ、あるいは押し付け圧、塗布液８の物性値（粘度、表面張力）に依存するが、高速塗布では、必然的に各ロール周速が速くなるために、ローピングの発生は避け難くなる。

ローピングは、ミタリングロール４とピックアップロール３との間、およびピックアップロール３とアプリケーターロール５との間で発生する可能性があるが、高速塗布では後者で必ず発生する。また、後者でローピングが発生する場合には前者で発生するローピングはキャンセルされるため、ピックアップロール３とアプリケーターロール５との間だけに着目すればよい。

線材１１の振動数は、特に規定するものではないが、「鋼板９のライン速度ＬＳ［ｍ／ｓ］×６００［Ｈｚ］」〜「鋼板９のライン速度ＬＳ［ｍ／ｓ］×１００００［Ｈｚ］」の間が好ましく、特に、「鋼板９のライン速度ＬＳ［ｍ／ｓ］×１０００［Ｈｚ］」〜「鋼板９のライン速度ＬＳ［ｍ／ｓ］×１００００［Ｈｚ］」がさらに好ましい。これは種々の実験による検討を行った結果、以下のことが明らかになったためである。すなわち、ピックアップロール３の周速が２０〜１５０ｍｐｍの範囲において、ピックアップロール３とアプリケーターロール５との間でローピングが発生し、その状態でアプリケーターロール５を鋼板９と接触させた場合、スジ状のムラが鋼板９へ転写される。高速度カメラにより各周速条件でのローピングピッチ、液溜まり部Ａでの振動数の測定を行い、振動を与えればスジ状のムラが減ることを確認し、ライン速度（ＬＳ）［ｍ／ｓ］に対し６００倍、好ましくは１０００倍〜１００００倍の振動数を線材１１に付与することにより、最も効果的にアプリケーターロール５と鋼板９との間の液溜まり部Ａの流れを安定化させ塗布ムラを解消できることを確認した。ライン速度に対する振動数が小さすぎると（ＬＳ［ｍ／ｓ］×６００［Ｈｚ］未満になると）、ローピングは改善するものの、線材の振動に伴うムラが発生する可能性がある。

ピックアップロール３周速は１５０ｍｐｍ以下の範囲が望ましい。ピックアップロール３の周速が１５０ｍｐｍ以上になると、塗布液８の飛散が激しくなり作業性が悪くなるためである。また、アプリケーターロール５の周速は、ライン速度（鋼板９の走行速度）に対して０．８〜１．４の範囲にすることが望ましい。ライン速度に対して、アプリケーターロール５の周速を０．８未満にすると、アプリケーターロール５のトリップや鋼板９に随伴する空気を巻き込み、スジ状のムラが発生しやすくなる。ライン速度に対して、アプリケーターロール５周速を１．４超にすると、鋼板９とアプリケーターロール５との間の液溜まり部Ａが微小となり、線材１１を設置することが困難となる。

アプリケーターロール５と鋼板９との間の液溜まり部Ａで発生するムラのピッチをｌｍｍ未満とすると、塗布液８を乾燥した後の塗布ムラが目立ちにくくなる。そして、線材１１に付与する振動数を大きくすると、アプリケーターロール５と鋼板９との間の液溜まり部Ａで発生する鋼板９幅方向の塗布ムラ（膜厚変動）のピッチを小さくできる。線材１１に付与する振動数（Ｈｚ）は、鋼板９の搬送速度（ｍ／ｓ）に対し、６００倍（好ましくは１０００倍）以上とすることで、アプリケーターロール５と鋼板９の液溜まり部Ａで発生する塗布ムラ（膜厚変動）のピッチを２ｍｍ未満（さらには１ｍｍ未満）とすることができ、塗布液８を乾燥した後の塗布ムラが目立ちにくくなり、良好な外観を得ることができる。一方、線材１１に付与する振動数（Ｈｚ）が、鋼板９の搬送速度（ｍ／ｓ）に対し、６００倍未満でも、ローピング等の塗布ムラ（膜厚変動）は改善する傾向は見られるものの、線材の振動に伴うムラが発生する可能性がある。

なお、本装置では、ムラ発生部に直接線材１１を配置して振動を付与して塗布ムラを防止するので、塗布後の外観が非常に良好な鋼板９が得られるという効果がある。線材１１の材質は耐久性の観点から金属線が好ましい。線材１１の径は、アプリケーターロール５と鋼板９との間の液溜まり部Ａへ接触が可能なものとするために、２００μｍφ以下が好ましい。

また、線材１１の巻取り巻戻し処理によって、液溜まり部Ａに配置する線材１１を断続的に変更する。なお、振動付与中の線材１１の移動は、ｌ００ｍｍ／ｍｉｎ以下程度の低速で実施することが好ましい。
このように、線材１１を移動させることで、長時間、線材１１の同じ部位が塗布液８に接することを避けられる。これによって、線材１１破断や腐食による錆び欠陥等の発生を防止できるようになる。

（変形例）
上記実施形態では、鋼板９幅方向に張力を張って配置した線材１１の両端部に、振動装置１３を配置して線材１１に振動を付与している。線材１１に振動を付与する別の形態として、線材１１の上部に線材１１と平行に板材または角材等を線材１１へ接触させて設置し、その部材に振動を付与することにより線材１１を振動させても良い。また、別の手段によって振動を付与するようにしても良い。

上述の塗布方法では、図１に示すように、鋼板９をバックアップロール６に巻きつけた状態で、上下方向に通板される鋼板９の片面に対し塗布液８を塗布している。これに代えて、鋼板９を挟んで両側にロールコーター２を配置し、鋼板９をバックアップロール６に巻きつけることなく、その両面に同時に塗布液８を塗布してもよい。なお、鋼板９の通板方向は水平パス、垂直パスの何れでもよい。

上記実施形態では３ロール方式によるコーティング方式を例に挙げて説明したが、本願発明の適用は３ロール方式に限定されない。１ロール方式、２ロール方式何れの場合についても、アプリケーターロール５と鋼板９間の液溜まり部Ａに線材１１を設置し、上記と同様にして該線材１１に振動を付与することにより鋼板９への塗布ムラは解消されるし、線材１１の寿命も向上する。図５、図６に、それぞれ２ロール、１ロール方式の実施形態の一構成例を示す。

また、上記実施形態では、帯状体として鋼板９（例えば冷延鋼板）を例示したが、本発明は特に鋼板９に限定されず、アルミ等の他の金属板や、非金属材料である、紙やフィルムなどにも適用されるものである。
また、上記実施形態では、塗布液８に接触した線材１１を他方の巻取り装置１２側にだけ巻き取るように、一方向に向けてだけ線材１１を移動させる場合を例示した。これに代えて、例えば、振動装置１３とアプリケーターロール５との間に、図７に示すように、クリーニング装置２０を配置して、線材１１に付着した塗布液８を拭き取るなどによって除去してから巻き取るようにしても良い。この場合には、線材１１を正逆両方向に巻取り巻戻しが可能となる。すなわち、巻取り巻戻しを一定周期毎に反転させたりして処理することで、線材１１の継続使用期間を大幅に長くすることが可能となる。クリーニング装置２０としては、例えばゴム製のピンチローラや拭取布などで構成して線材１１に付着した塗布液８を絞りとる。

また、クリーニング装置２０を、振動装置１３の配置位置よりもアプリケーターロール５側に配置することで、振動装置１３への塗布液８の転写も防止することが可能となる。もっとも、振動装置１３と巻取り装置１２との間や、巻取り装置１２自体に、クリーニング装置２０を配置しても良い。
また、巻取りドラム１２ａと振動装置１３との間に補助ローラを配置して、振動装置１３に接触する線材１１の高さを一定に保持させるようにしても良い。ドラム１２ａから巻取り巻戻しすることで、線材１１のドラム１２ａから延びる線材１１の高さが上下方向に変位する可能性がある。これに対し、図７に示すように、上記補助ロール２１を設けることで、振動装置１３との接触高さ及び液溜まり部Ａ位置における線材１１部分の高さの変化を抑えることが出来る。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態につい図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについて同一の符号を付して説明する。
第１実施形態では、線材１１に径方向から押圧した振動装置１３で線材１１に振動を付与する場合を例示した。このため、振動の付与方向が線材１１の径方向となる傾向にある。なお、この加振を行う手段が振動装置１３となる。
これに対し、第２実施形態では、線材１１に線材１１軸方向の加振を行って振動を付与させる。

軸方向への加振は、例えば、一方の巻取り装置１２の電動機を正逆回転駆動させることで、線材１１軸方向の張力を変化させることで行う。この場合には、第１実施形態で説明した個別に振動装置１３を省略することが可能である。
ここで、上記線材１１からなる弦の固有振動数νは、下記（１）式で表すことができる。

ただし、
Ｌ：弦の長さ（略左右の振動装置１３間の距離）
ρ：弦の線密度
Ｔ：張力
である。

そして、線材１１の材質を高炭素鋼とした場合を考える。線材１１（弦）の径を１００μｍ、線材１１の長さ（弦の長さ）を２ｍとすると、固有振動数の上限は、上記（１）式から１４０Ｈｚ程度となる。これに対し、ライン速度を１００ｍｐｍでは、最適周波数は１６６７Ｈｚ以上である。即ち、線材１１を弦として振動を付与する場合には、最適な周波数を付与するのは、困難である。

これは、線材１１の材質を変更しても対応は難しいと思われる。なお、高炭素鋼は引張強度が高いので高振動の付与には有利な材料である。
また、線材１１の径方向への振動の場合、振動の腹部分の振幅が大きくなるという問題もあり、その点からも、メニスカス安定のための加振としては不利である。
これに対し、本第２実施形態では、弦垂直方向の振動付加ではなく、線材１１軸方向の加振を行うことで、最適周波数の振動付加がより容易に可能となる。

ここで、線材１１の軸方向への加振の場合には、例えば振動幅を１００μｍに設定すればよい。
また、線材１１の径方向への振幅が小さく出来る分だけ、メニスカスを安定に出来ると共に、鋼板９表面などとの干渉を回避しやすくなる。

（変形例）
上記実施形態では、巻取り装置１２に振動装置１３の役割も持たせることで、線材１１の軸方向に加振する場合を例示した。これに代えて、図８に示すように、一方の設置台１４自体を鋼板９幅方向に移動可能な構造とし、設置台１４自体を、振動子を有する振動装置１３で鋼板９幅方向に加振しても良い。上記移動可能な構造としては、台座をリニアガイドで支持させたり、車輪を取り付けたりすることで可能である。

本発明の実施例について以下に説明する。
板厚０．５ｍｍ、板幅１２００ｍｍの冷延鋼板ストリップに対して、図１に示した塗布装置を用いて、表１に記載した塗布条件で連続的に塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価を行った。図１の塗布装置において、各ロールの材質は、アプリケーターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムライニングロール、ピックアップロール３とミタリングロール４は金属ロールであり、各ロールのロール径はアプリケーターロール５とピックアップロール３が３００ｍｍφ、ミタリングロール４が２００ｍｍφである。ピックアップロール３とミタリングロール４のギャップは塗布膜厚が一定になるように、５０〜１５０μｍの範囲で調整した。ミタリングロール４の周速も同様に、塗布膜厚が一定になるように１０〜１２０ｍｐｍの範囲で調整した。鋼板９の走行方向及び各ロールの回転方向は図１中に矢印で示される方向である。

アプリケーターロール５と鋼板９との液溜まり部Ａに１００μｍφの線材１１を設置し、線材１１の両端部に振動子を取り付けて張力を張った状態で上下方向に振動させた。このときの線材１１の振幅は、５００μｍとした。
線材１１を振動させる際の周波数は、表１に示す値とし、巾方向への移動速度はｌ００ｍｍ／ｍｉｎ（連続）とした。使用した塗布液８は、濃度３％のリン酸系塗液で、液温度２０℃において粘度が１ｍＰａ・Ｓ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。塗布後の外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視および高速度カメラの観察によって行い、錆びによる斑点模様が発生しなかったものを外観が良好と評価した。塗布後の外観の評価結果を表１に記載した。

表１に示すように、本発明法では、鋼板９の速度（ライン速度）が速くなっても良好な外観が得られたのに対して、比較例では振動を行わなかったもので高速塗布の場合は、ローピングが発生した。また振動負荷後７２ｈｒでは、欠陥（錆び斑点）が発生した。線材１１の設置位置は、気液界面であり、かつ振動付与された環境下であるため、線材から腐食が発生し、皮膜中に取り込まれたものと考えられる。
これに対し、断続的に線材１１を巻取り巻き戻すことで、このようなことは回避出来る。

本発明に基づく第１実施形態に係る３ロールコーターの要部構成例を示す模式的側面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る３ロールコーター２の要部構成例を示す平面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る塗布装置における、振動付与装置の構成を説明する概略図である。 アプリケーターロールと鋼板との間の液溜まり部Ａにおける線材の振動状態（振幅）を説明する液溜まり部Ａの拡大模式図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る２ロールコーター２の要部構成例を示す側面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る１ロールコーター２の要部構成例を示す側面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る変形例を説明する概略図である。 本発明に基づく第２実施形態を説明する概略図である。

符号の説明

１ コーターパン
２ ロールコーター
３ ピックアップロール
４ ミタリングロール
５ アプリケーターロール
６ バックアップロール
７ 振動付与装置
８ 塗布液
９ 鋼板
１１ 線材
１２ 巻取り装置
１２ａ ドラム
１２ｂ 回転駆動装置
１３ 振動装置
１４ 設置台
２０ クリーニング装置
２１ 上記補助ロール
Ａ 液溜まり部
ν 固有振動数

Claims (7)

1. 周面に転写された塗布液を、連続して搬送されてくる帯状体表面に転写するアプリケーターロールを備えた帯状体への塗布装置において、
   上記アプリケーターロールと帯状体との間に形成される塗布液の液溜まり部に沿って配置されて、当該アプリケーターロールの軸と平行な方向に沿った方向に延在する線材と、
   上記線材を振動させて、上記液溜まり部の塗布液に振動を付与する振動手段と、
   上記線材を上記延在方向に移動させて、上記液溜まり部に配置される線材部分を変更する線材移動手段と、を備えることを特徴とする帯状体への塗布装置。
2. 上記線材移動手段は、上記線材の両端部をそれぞれ個別に回転ドラムに巻き付けておき、回転ドラムからの巻取り巻戻しを行うことで線材を移動させることで構成することを特徴とする請求項１に記載した帯状体への塗布装置。
3. 上記振動手段は、上記線材の軸方向に当該線材を加振することで当該線材から塗布液に振動を付与することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した塗布装置。
4. 延在方向に移動させた線材部分に付着している塗布液を除去するクリーニング装置を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した塗布装置。
5. 連続して搬送されてくる帯状体表面に対しアプリケーターロール周面から塗布液を転写して塗布する帯状体への塗布方法において、
   上記アプリケーターロールと帯状体との間に形成される塗布液の液溜まり部に配置した線材を振動させて、上記液溜まり部の塗布液に振動を付与すると共に、連続的若しくは断続的に、上記液溜まり部に配置される線材部分を変更することを特徴とする帯状体への塗布方法。
6. 上記振動は、線材を線材軸方向に加振することで行うことを特徴とする請求項５に記載した帯状体への塗布方法。
7. 上記振動は、帯状体のライン速度［ｍ／ｓ］×６００［Ｈｚ］以上の振動数であることを特徴とする請求項６に記載の塗布方法。

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