JP3922602B2

JP3922602B2 - 気泡巻き込みによる塗装むらの発生を低減できる金属板の塗装装置

Info

Publication number: JP3922602B2
Application number: JP14671397A
Authority: JP
Inventors: 康弘重田; 幸光塩原
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: JPH10337522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板の塗装装置、より具体的には、ロールコーター方式により鋼板等の金属板に連続して塗装する金属板の塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
亜鉛めっき鋼板等の鋼板、アルミ板等の金属板に塗装した塗装金属板は、建材用途などに使用されている。通常、かかる塗装金属板は、複数の塗布ロールを備える塗装装置を用いて製造されている。
【０００３】
３本の塗布ロールを用いるロールコーター方式の塗装装置について、図２を用いて説明する。
【０００４】
図２に示す塗装装置は、ピックアップロール１、アプリケーターロール２およびドクターロール３からなる３本の塗布ロールを備え、ピックアップロール１の一部を塗料パン５内の塗料１０に浸漬し、ピックアップロール１を回転して塗料パン５から汲み上げた塗料１０をアプリケーターロール２に転写し、アプリケーターロール２に転写した塗料１０をバッキングロール４に巻き掛けられて走行する金属板Ｓに塗布して、金属板Ｓに所要の塗料１０を塗布する。塗料１０が塗布された金属板Ｓは、引続き図示されていない焼付設備により焼付けられて塗装金属板になる。
【０００５】
ドクターロール３は、ピックアップロール１に付着した過剰の塗料１０を掻き取って、アプリケーターロール２に転写する塗料１０の付着量を調整する。ドクターロール３に付着した塗料１０は、直接ドクターロール３から落下しあるいはブレード９で掻き取られて、塗料パン５に戻る。
【０００６】
塗料１０は、塗料タンク１２と塗料パン５の間を循環する。即ち、塗料循環ポンプ１３を用いて、塗料タンク１２より塗料供給配管１４を介して塗料供給口１５から塗料パン５に塗料１０を供給する。塗料パン５に供給された塗料１０の一部は金属板Ｓに付着するが、過剰の塗料１０は、塗料パン５に設けられた塗料排出口１６から塗料戻り配管１７を介して、塗料タンク１２に戻る。
【０００７】
このような塗装装置を用いて、塗料１０を循環使用して金属板Ｓに塗装すると、塗料循環中に発生した気泡が、塗料１０に巻き込まれて塗料パン５内に持ち込まれる。塗料パン５内で、この気泡が浮上、蓄積する。この気泡を巻き込んだ塗料１０をピックアップロール１が汲み上げると、アプリケーターロール２を経て金属板Ｓに塗布される塗料１０の付着量が部分的に異なるため、金属板Ｓの塗膜に線状の塗装むらが発生する。
【０００８】
特開平６−３１２１５２号公報には、塗料パンに供給された塗料の気泡を除去する塗料パンが記載されている。具体的には、例えば実施例２において、図３に示すようにピックアップロール１の一部を塗料パン５の塗料中に浸漬させてロール表面に塗料を付着させ、帯状材に連続塗布する帯状材用ロールコーターにおいて、塗料パン５内を一枚の堰板２０によって水平方向に２つの区分２１ａ、２１ｃに区切り、第１の区分２１ａに塗料の供給口２２と排出口２３を、第２の区分２１ｃにピックアップロール１をそれぞれ配置するとともに、前記堰板２０の底部を塗料パン５の底部よりわずかに高くして第１の区分２１ａと第２の区分２１ｃとを塗料パン５の底部で連通させ、かつ第１の区分２１ａにおける塗料の排出口２３の高さを塗料パン５の底面より高くした塗料パン５が記載されている。
【０００９】
このような構成にすることにより、塗料の循環により、塗料中に含まれる気泡は堰板２０によって仕切られた塗料パン５の区分２１ａ内で上昇し、液面に出て消滅するので、気泡がピックアップロール１側の区分２１ｃ内に移動してこのロールに付着することを防止している。
【００１０】
また、特開平７−１３６５６３号公報には、図４に示すように、塗料パン５を、塗料１０が導入されるとともにピックアップロール１が塗料１０中に浸漬される内槽３０と、内槽３０の外側に設けられ、内槽３０からオーバーフローする塗料１０を受け、塗料循環手段に導出する外槽３１を有するようにすることが記載されている。
【００１１】
この塗装装置では、ピックアップロール１が浸漬している内槽３０の塗料１０がオーバーフローして外槽３１に流れるため、内槽３０の液面に浮上、蓄積する気泡を排出除去する効果があると考えられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した公報に記載される技術には、以下の問題点がある。
【００１３】
特開平６−３１２１５２号公報に記載される装置では、塗料パン５内の気泡を上昇させるための第１の区分２１ａの領域が狭いので、塗料パン５に供給された塗料は、その中の気泡が第１の区分２１ａ内で十分に上昇しない内に、ピックアップロール１側の第２の区分２１ｃに流入して、第２の区分２１ｃ内で気泡が浮上、蓄積するので、気泡の除去効果が十分とはいえない。
【００１４】
また、本発明者らが、ピックアップロールに巻き込まれる気泡の生成原因について詳細に検討したところ、塗料パンに供給される塗料中の気泡が塗料パンで浮上蓄積したものとは別に、塗料パンで新たに発生する気泡、特にドクターロールが掻き取った塗料が塗料パンに落下した際に発生する気泡があり、この気泡の巻き込みによるものの影響が大きいことがわかった。
【００１５】
特開平７−１３６５６３号公報に記載の装置では、内槽３０で浮上した気泡を排出する効果があるものの、塗装の際に新たに発生する気泡の排出については考慮されていないため、塗装後の金属板Ｓには、依然として気泡の巻き込みによる線状の塗装むらが発生するという問題がある。
【００１６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、気泡巻き込みによる塗装むらの発生を低減できる金属板の塗装装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の特徴とする構成は以下のとおりである。
【００１８】
（１）塗料の受入、排出を行う塗料パン、塗料パンから塗料を汲み上げるピックアップロール、ピックアップロールが汲み上げた過剰の塗料を掻き取るドクターロールを有する金属板の塗装装置において、
前記塗料パンが、塗料を受入れるとともにピックアップロールを塗料中に浸漬する内槽と、該内槽からオーバーフローした塗料を受けるとともに受けた塗料を排出する外槽とを備えるとともに、前記ドクターロールの直下にドクターロールが掻き取った塗料を外槽に流入させる邪魔板を設けることを特徴とする気泡巻き込みによる塗装むらの発生を低減できる金属板の塗装装置である。
【００１９】
（２）前記（１）において、内槽のピックアップロールの浸漬部を挟む両側に、ピックアップロールの軸方向に延在した塗料供給装置を備えることを特徴とする気泡巻き込みによる塗装むらの発生を低減できる金属板の塗装装置である。
【００２０】
内槽に供給した塗料をオーバーフローにより内槽から排出する。その際、内槽の液面に浮上した気泡は速やかに内槽から排出され、内槽の液面に蓄積することがなくなる。また、ピックアップロールが汲み上げた過剰の塗料は、ドクターロールで掻き落とされるが、ドクターロールの下方に配設した邪魔板に妨げられて、ドクターロールが掻き取った塗料が内槽に落下できない。内槽では、前記塗料の落下による気泡の発生がなくなる。したがって、内槽では、気泡の生成要因がなくなるので、ピックアップロールは、これらに起因する気泡を巻き込むことがなくなる。
【００２１】
また、内槽の塗料の液面を一定に保持できるので、ピックアップロールの塗料の汲み上げ量の変動を少なくできるので、塗装金属板の塗膜厚の変動を低減する効果もある。
【００２２】
内槽への塗料の供給を、ピックアップロールの浸漬部を挟む両側に配設し、ピックアップロールの軸方向に延在して設けた塗料供給装置によって行うと、ピックアップロール回転に伴う随伴流に勝る流速を与えることができるので、ピックアップロール浸漬部の塗料の液面を盛り上げることが可能になり、浮上した気泡を内槽から排出する効果をより向上できるだけでなく、気泡がピックアップロールに巻き込まれることを防止する効果も向上できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２４】
図１において、塗料パン５は、内槽６、外槽７を備える。内槽６には、ピックアップロール１が浸漬されており、ピックアップロール１の浸漬部を挟む対向位置に、ピックアップロール軸方向に延在して設けられた塗料吐出ヘッダー１１ａ、１１ｂがあり、ピックアップロール１の軸方向に多数の吐出口を有する。
【００２５】
ドクターロール３には、塗料１０を掻き取るためのブレード９が取付けられている。また、ドクターロール３の直下に、邪魔板８が配設されており、ドクターロール３から落下した塗料１０を外槽７に流入させ、内槽６に流入しないようになっている。
【００２６】
塗料タンク１２の塗料１０を、塗料循環ポンプ１３を用いて塗料供給配管１４ａ、１４ｂを経て、それぞれ内槽６に設けられた塗料吐出ヘッダー１１ａ、１１ｂから、内槽６に供給する。
【００２７】
内槽６の塗料１０は、常法によりピックアップロール１で汲み上げられ、ドクターロール３により過剰の塗料１０が掻き取られて付着量調整された後、アプリケーターロール２を介してバッキングロール４により支持された金属板Ｓに塗布される。
【００２８】
各塗布ロールの回転方向の一例を図１に矢印で示す。金属板の走行方向、隣合う各ロールの回転方向は、お互いに逆方向（フルリバース）になっている。
【００２９】
ピックアップロール１が汲み上げた塗料１０の内、過剰の塗料１０は、ドクターロール３で掻き取られる。ドクターロール３が掻き取った塗料１０は、直接ドクターロール３から直下の邪魔板８に落下し、その上を流れて、あるいはブレード９で掻き取られて、外槽７に流入する。ドクターロール３で掻き取られた塗料１０には、微細な気泡を多量に含んでいる。この塗料１０が内槽６に流入した場合、気泡に起因する塗装欠陥になるが、塗料１０を外槽７に流入することにより前記の問題点が回避できる。
【００３０】
また、ピックアップロール１で汲み上げられなかった内槽６の過剰の塗料１０は、内槽６の上縁をオーバーフローして外槽７に流入する。その際、内槽６の液面に浮上した気泡も同時に速やかに外槽７に排出される。
【００３１】
外槽７の塗料１０は、塗料排出口１６から、塗料戻り配管１７を経て塗料タンク１２に戻る。
【００３２】
内槽６の液面では、浮上した塗料中の気泡の蓄積がなくなり、またピックアップロール１が汲み上げ、ドクターロール３で掻き取られた塗料１０の落下による気泡の発生も防止できる。したがって、内槽６では、気泡の生成要因がなくなるので、ピックアップロール１は、これらに起因する気泡を巻き込むことがなくなる。
【００３３】
また、内槽６の塗料１０の液面を一定に保持できるので、ピックアップロール１の塗料１０の汲み上げ量の変動を少なくできるので、塗装金属板の塗膜厚の変動を低減できる。
【００３４】
内槽６への塗料１０の供給を、ピックアップロール１の浸漬部を挟む両側に配設し、ピックアップロール１の軸方向に延在して設けられた塗料供給装置１１ａ、１１ｂによって行うので、ピックアップロール回転に伴う随伴流に勝る流速を与えることができる。その結果、ピックアップロール１の浸漬部の塗料１０の液面を盛り上げることが可能になり、浮上した気泡を内槽６から排出する効果をより向上できるだけでなく、気泡がピックアップロール１に巻き込まれることも防止できる。
【００３５】
また、本発明の塗装装置は、前記した３本の塗布ロールを用いる塗装装置だけでなく、ピックアップロールで汲み上げた塗料の付着量をドクターロールで調整した後、アプリケーターロールを用いることなく直接金属板に塗布する２本の塗布ロールを用いる塗装装置であってもよいし、付着量調整したピックアップロールの塗料をさらに別の塗布ロールを介してアプリケーターロールに転写する塗装装置であってもよい。
【００３６】
【実施例】
構造の異なる塗料パンを備える塗装装置を用いて、シリカを含み、固形分濃度６％のクロメート処理水溶液を、鋼板にウエット付着量として約１ｇ／ｍ²（クロム換算で５０ｍｇ／ｍ²）塗布した場合について、気泡の巻き込みに起因する線状の塗装むらの発生状況を調査した。
【００３７】
塗装むらの程度は塗装後の鋼板の外観を目視観察し、線状むらの程度に応じて下記の基準にしたがって評価した。
○：線状むらの発生がないもの
△：軽微な線状むらが発生したもの
×：明瞭な線状むらが発生したもの
調査結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１において、本発明例は、図１の塗装装置を使用した場合、比較例１は、図２の塗装装置において、ピックアップロールを挟む位置に図１と同様の塗料吐出ヘッダーを取付けた場合、比較例２は前記比較例１で使用した塗装装置において、さらに邪魔板８をドクターロール３の直下に取り付けた場合、比較例３は、図１の塗装装置において、邪魔板８を使用しなかった場合である。
【００４０】
本発明例では、ピックアップロールによる気泡の巻き込みが防止できるので、線状むらの発生がない。一方、比較例では、程度差があるものの、ピックアップロールによる気泡巻き込みがあるので、線状むらが発生している。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の塗装装置によれば、ピックアップロールによる気泡の巻き込みが防止できるので、気泡巻き込みに起因する塗装むらの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗装装置の実施の形態を示す図。
【図２】従来の塗装装置を示す図。
【図３】気泡巻き込みを防止する従来技術の塗装装置を示す図。
【図４】気泡巻き込みを防止する別の従来技術の塗装装置を示す図。
【符号の説明】
１ピックアップロール
２アプリケーターロール
３ドクターロール
４バッキングロール
５塗料パン
６内槽
７外槽
８邪魔板
９ブレード
１０塗料
１１ａ、１１ｂ塗料吐出ヘッダー
１２塗料タンク
１３塗料循環ポンプ
１４、１４ａ、１４ｂ塗料供給配管
１５塗料供給口
１６塗料排出口
１７塗料戻り配管
２０堰板
３０内槽
３１外槽
Ｓ金属板

Claims

塗料の受入、排出を行う塗料パン、塗料パンから塗料を汲み上げるピックアップロール、ピックアップロールが汲み上げた過剰の塗料を掻き取るドクターロールを有する金属板の塗装装置において、
前記塗料パンが、塗料を受入れるとともにピックアップロールを塗料中に浸漬する内槽と、該内槽からオーバーフローした塗料を受けるとともに受けた塗料を排出する外槽とを備えるとともに、前記ドクターロールの直下にドクターロールが掻き取った塗料を外槽に流入させる邪魔板を設けることを特徴とする気泡巻き込みによる塗装むらの発生を低減できる金属板の塗装装置。
内槽のピックアップロールの浸漬部を挟む両側に、ピックアップロールの軸方向に延在した塗料供給装置を備えることを特徴とする請求項１記載の気泡巻き込みによる塗装むらの発生を低減できる金属板の塗装装置。