JP5434029B2

JP5434029B2 - ロールコーター装置及びロールコーター装置における薬液切り替え方法

Info

Publication number: JP5434029B2
Application number: JP2008249437A
Authority: JP
Inventors: 崇土居
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2028-09-29
Also published as: JP2010075890A

Description

本発明は、鋼帯などの帯状の長尺物を長手方向に搬送しながらその表面に薬液、塗料など（以下、単に「薬液」という）を連続的に塗布するロールコーター装置及びロールコーター装置における薬液の切り替え方法に関し、詳しくは使用する薬液の切り替えを短時間で行うことのできるロールコーター装置及び薬液の切り替え方法に関するものである。

鋼帯などの帯状の長尺物の連続塗装には、ロールコーター装置が広く用いられている。ロールコーター装置の例として、特許文献１に開示されたロールコーター装置を図３に示す。図３は、帯状の長尺物の片側表面に薬液を塗布する２本ロール方式のロールコーター装置の全体構成を示す概略図である。図３において、符号１は塗装ロール、４は薬液槽、２０はバックアップロールであり、塗装ロール１は、ピックアップロール２とアプリケーターロール３との合計２つのロールで構成され、それぞれのロールは接触して設置されており、個別の駆動力を受けてそれぞれ矢印方向に回転する。尚、１７は鋼帯などの長尺物の帯状被塗装物、１８は塗布される薬液である。

薬液槽４に薬液１８を満たし、この薬液１８の中にピックアップロール２の一部を浸漬させて矢印方向（時計回り方向）に回転させることにより、ピックアップロール２に薬液１８を付着させ、ピックアップロール２に付着した薬液１８を当接して回転するアプリケーターロール３に転着させ、更に、この薬液１８をアプリケーターロール３とバックアップロール２０との間隙を通って搬送される帯状被塗装物１７に転写する。

薬液１８は、循環タンク６から塗料供給ポンプ７により薬液供給管１０を介して薬液槽４に送り込まれ、薬液１８が一定量以上のときは薬液槽４からオーバーフローして薬液排出管１２を通って再び循環タンク６へ戻るようになっている。符号５は、薬液槽４に設けられたオーバーフロー壁である。

図３は、２本ロール方式のロールコーター装置であるが、３本ロール方式のロールコーター装置（例えば前記特許文献１を参照）や、長尺物の帯状被塗装物の両側表面に同時に薬液を塗布することの可能な、一対のアプリケーターロールを備えたロールコーター装置（例えば特許文献２を参照）も開示されている。

ところで、一般的に、帯状被塗装物表面に塗付する薬液は、１種類だけではなく数種類におよぶ。この薬液の切り替えの際には、上記特許文献１に開示されるロールコーター装置であっても、また、特許文献２に開示されるロールコーター装置であっても、何れもロールコーター装置を清掃しなければならない。即ち、塗装ロール１であるピックアップロール２やアプリケーターロール３を清掃したり、薬液槽４や循環タンク６の中の薬液１８の残液を回収したり、薬液槽４、循環タンク６、薬液供給管１０及び薬液排出管１２などを清掃したりする必要がある。この切り替え作業には５〜８時間程度を費やし、しかも、この作業中はロールコーター装置を使用することができず、ロールコーター装置の生産性を低下させる大きな要因となっていた。
特開２０００−２６２９５７号公報特開２００７−３１３４８２号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鋼帯などの帯状被塗装物の連続塗装に用いられるロールコーター装置において、塗布する薬液を切り替えるにあたり、切り替え時間を従来に比較して大幅に短縮することのできるロールコーター装置を提供すると同時に、このロールコーター装置を用いた薬液切り替え方法を提供することである。

上記課題を解決するための第１の発明に係るロールコーター装置は、薬液を貯留する循環タンクと、該循環タンクから供給される薬液を溜める薬液槽と、前記循環タンク内の薬液を前記薬液槽に供給する薬液供給経路と、前記薬液槽からオーバーフローした薬液を前記循環タンクに回収する薬液回収経路と、前記薬液槽内の薬液を搬送される帯状被塗装物に塗布する塗装ロールと、を備えたロールコーター装置であって、前記薬液槽は取り替え可能に配置され、且つ、前記循環タンク、前記薬液供給経路及び前記薬液回収経路は、１つの塗装ロールに対して２系統以上配置されていることを特徴とするものである。

また、第２の発明に係るロールコーター装置における薬液切り替え方法は、第１の発明に記載のロールコーター装置を用いて帯状被塗装物に薬液を塗布するにあたり、使用する薬液の種類を切り替えるときには、前記薬液槽を取り替えるとともに、それまで使用していた、循環タンク、薬液供給経路、薬液回収経路からなる系統とは別の系統を用いて新たな薬液を供給し且つ回収することを特徴とするものである。

本発明に係るロールコーター装置によれば、薬液の供給経路及び回収経路を２系統以上備えているので、使用する薬液を切り替える際には、それまで使用していた経路とは異なる経路を介して薬液の供給及び回収が可能であり、従来の切り替え時には薬液を貯留する循環タンクや供給経路及び回収経路などの清掃に費やしていた時間を短縮でき、短時間に薬液を切り替えることが実現され、ロールコーター装置の生産性を大幅に向上させることが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明に係るロールコーター装置の全体構成を示す概略図、図２は、図１に示すロールコーター装置の塗装ロール及び薬液槽の部位の概略拡大図である。

尚、本発明に係るロールコーター装置は、１つの塗装ロールに対して循環タンク、薬液供給経路、薬液回収経路からなる薬液の供給・回収経路が複数配置されるが、複雑で分かり難くなることを防止するために、図１に示すロールコーター装置では、循環タンク、薬液供給経路、薬液回収経路からなる供給・回収経路が２つの例を示している。また、図１に示すロールコーター装置は、帯状被塗装物の両側表面に同時に薬液を塗布することの可能なロールコーター装置の例である。また、図２中の矢印ａは帯状被塗装物の搬送方向、矢印ｂはアプリケーターロールの回転方向，矢印ｃはピックアップロールの回転方向を示している。

図１及び図２に示すように、本発明に係るロールコーター装置には、その長手方向を鉛直方向としてほぼ鉛直方向に向いて搬送される鋼帯などの帯状被塗装物１７を鋏んで設置される一対の薬液槽４と、それぞれの薬液槽４に滞留する薬液１８にその一部が浸漬する一対のピックアップロール２と、このピックアップロール２と当接すると同時に鉛直方向に向いて搬送される帯状被塗装物１７のそれぞれの表面に当接するアプリケーターロール３と、を備えている。

ピックアップロール２が、図２に示す矢印ｃの方向に回転することによって、ピックアップロール２の表面に付着した薬液１８が薬液槽４から引き上げられ、次いで、ピックアップロール２とアプリケーターロール３とが当接する部位で薬液１８がアプリケーターロール３の表面へ移動し、更に、アプリケーターロール３と帯状被塗装物１７とが当接する部位で、アプリケーターロール３に付着した薬液１８が帯状被塗装物１７のそれぞれの表面へ移動する。かくして、帯状被塗装物１７の両側表面に薬液膜１９が連続的に形成される。この方式のロールコーター装置においては、一対のピックアップロール２と一対のアプリケーターロール３との合計４つのロールによって１つの塗装ロール１が構成されている。

薬液槽４の下方には、薬液槽４に供給するための薬液１８を貯留する循環タンク６が設置され、循環タンク６には薬液供給管１０が連結されている。薬液供給管１０には薬液供給ポンプ７が設けられ、また、薬液供給管１０の下流側は２つの薬液供給枝管１１に分岐し、分岐した薬液供給枝管１１がそれぞれの薬液槽４に接続されている。つまり、薬液供給管１０、薬液供給ポンプ７及び薬液供給枝管１１により、循環タンク６から薬液槽４への薬液供給経路が構成され、循環タンク６に貯留された薬液１８が、このように構成される薬液供給経路によってそれぞれの薬液槽４に供給されるようになっている。

薬液槽４には、オーバーフロー壁５が設けられ、供給された薬液１８が薬液槽４に常に所定量滞留するようになっている。所定量を滞留させるために塗布量よりも多くの薬液１８を供給することから、当然、過剰な薬液１８はオーバーフロー壁５から溢れる。

それぞれの薬液槽４には、バッファータンク８と連結する薬液排出管１２が設けられ、オーバーフロー壁５から溢れた薬液１８は、薬液排出管１２を介してバッファータンク８に流入する。バッファータンク８と循環タンク６とは薬液回収管１３によって接続されており、また、薬液回収管１３には薬液回収ポンプ９が設置されており、バッファータンク８に流入した薬液１８は、薬液回収管１３に設置された薬液回収ポンプ９によって循環タンク６に回収されるようになっている。つまり、薬液排出管１２、バッファータンク８、薬液回収管１３及び薬液回収ポンプ９により、薬液槽４から循環タンク６への薬液回収経路が構成され、薬液槽４をオーバーフローした薬液１８が、このように構成される薬液回収経路によって循環タンク６に回収されるようになっている。尚、薬液回収ポンプ９は、バッファータンク８内の薬液１８のレベルが所定値以上に上がったときに運転を開始し、所定レベルまで下がったときに運転を停止するように、所定レベル範囲を設けて間欠運転して使用することが好ましい。また、薬液回収ポンプ９は、バッファータンク８と循環タンク６との高さ位置の差が十分大きく採れるときは、重力を利用して回収できるので使用しなくてもよいが、バッファータンク８と循環タンク６との高さ位置の差が少ないときに強制的に薬液１８を圧送するための装置として用いることが好ましい。

循環タンク６には、廃棄タンク１４とつながる廃棄管１５が設けられ、同様に、バッファータンク８には、廃棄タンク１４とつながる廃棄管１６が設けられている。廃棄管１５及び廃棄管１６は、循環タンク６から供給する薬液１８を切り替えるときに、配管、タンクを清掃後の廃液を廃棄する場合に使用する経路である。

本発明に係るロールコーター装置には、上記の循環タンク６と、薬液供給管１０−薬液供給ポンプ７−薬液供給枝管１１により構成される薬液供給経路と、薬液排出管１２−バッファータンク８−薬液回収管１３−薬液回収ポンプ９により構成される薬液回収経路と、からなる薬液１８の供給・回収経路と全く同様に、循環タンク６Ａと、薬液供給管１０Ａ−薬液供給ポンプ７Ａ−薬液供給枝管１１Ａにより構成される薬液供給経路と、薬液排出管１２Ａ−バッファータンク８Ａ−薬液回収管１３Ａ−薬液回収ポンプ９Ａにより構成される薬液回収経路と、からなる薬液１８の供給・回収経路が設置されている。つまり、１つの塗装ロール１に対して薬液の供給経路及び回収経路がそれぞれ２系統設置されている。ここで、循環タンク６Ａとつながる薬液の供給経路及び回収経路は、上記に説明した循環タンク６とつながる薬液の供給経路及び回収経路と同一構成であるので、その説明は省略する。尚、図１では、供給経路及び回収経路がそれぞれ２つの薬液槽４と接続しているが、これは接続可能であることを示すもので、薬液１８を塗布する際には、何れか一方の供給経路及び回収経路が薬液槽４と接続しており、他方の供給経路及び回収経路は薬液槽４とは分離され、各経路に設置された遮断弁（図示せず）で密封されている。

また、本発明に係るロールコーター装置では、薬液槽４が薬液槽４Ａと交換可能となっている。塗装ロール１は、故障や破損した場合或いは塗りムラが生じた場合は、その部位を取り替えることができるが、特段の支障のない場合は、同一のものを使用する。

このようにして本発明に係るロールコーター装置が構成されている。以下、このように構成されるロールコーター装置を用いて種類の異なる薬液１８を塗布する例を説明する。ここでは、使用する薬液１８を薬液Ａから薬液Ｂに切り替える場合について説明する。

循環タンク６に薬液Ａを注入し、薬液供給管１０−薬液供給ポンプ７−薬液供給枝管１１により構成される薬液供給経路により薬液Ａを薬液槽４に供給し、同時に、薬液排出管１２−バッファータンク８−薬液回収管１３−薬液回収ポンプ９により構成される薬液回収経路により薬液槽４からオーバーフローする薬液Ａを循環タンク６に回収する。

この状態で、帯状被塗装物１７をロールコーター装置内を通過させ、搬送される帯状被塗装物１７の両表面に一対のアプリケーターロール３によって薬液Ａの薬液膜１９を形成させる。このようにして所定量の帯状被塗装物１７に薬液Ａを塗布する。

薬液Ａの塗布が完了したなら、それぞれの薬液槽４と薬液供給枝管１１とを分離するとともに、それぞれの薬液槽４と薬液排出管１２とを分離し、分離後、薬液Ａを滞留する薬液槽４を取り外して撤去する。その後、薬液Ａの付着したピックアップロール２及びアプリケーターロール３を清掃する。また、薬液１８が替わることから、必要に応じてアプリケーターロール３を交換する。次いで、予め清掃済みの空の薬液槽４Ａを薬液槽４に替わって取り付ける。その後、薬液槽４Ａに薬液供給枝管１１Ａ及び薬液排出管１２Ａを取り付ける。尚、薬液供給枝管１１及び薬液供給枝管１１Ａが薬液槽４，４Ａと直結する方式でない場合（例えば薬液供給枝管１１及び薬液供給枝管１１Ａが架台に取り付けられているような場合）には、薬液供給枝管１１及び薬液供給枝管１１Ａの着脱は必要としない。

薬液槽４Ａに薬液供給枝管１１Ａ及び薬液排出管１２Ａが接続されたなら、予め循環タンク６Ａに注入された薬液Ｂを、薬液供給管１０Ａ−薬液供給ポンプ７Ａ−薬液供給枝管１１Ａにより構成される薬液供給経路により薬液槽４Ａに供給し、同時に、薬液排出管１２Ａ−バッファータンク８Ａ−薬液回収管１３Ａ−薬液回収ポンプ９Ａにより構成される薬液回収経路により薬液槽４Ａからオーバーフローする薬液Ｂを循環タンク６Ａに回収する。この状態で、帯状被塗装物１７をロールコーター装置内を通過させ、搬送される帯状被塗装物１７の両側表面に一対のアプリケーターロール３によって薬液Ｂの薬液膜１９を形成する。

循環タンク６から次回も薬液Ａを供給する場合も、供給経路、回収経路及びポンプ内で残薬液が乾燥するなどして故障の原因となる可能性があるため、循環タンク６とつながる薬液の供給経路及び回収経路の清掃をすることが好ましい。清掃を行わない場合は、次回使用するときまで使用していない系統で薬液槽４をバイパスして薬液を循環させておくことが好ましい。更に、次回に薬液Ｃを供給する場合には、循環タンク６自体、並びに循環タンク６とつながる薬液の供給経路及び回収経路の清掃が必要であり、この清掃は薬液Ｂの塗装中に行うものとする。

このようにして使用する薬液１８を切り替えることにより、切り替え時間を大幅に短縮することが可能となる。表１は、薬液の供給経路及び回収経路が１経路のみのロールコーター装置の場合（従来例）と、本発明に係るロールコーター装置の場合（本発明例）とで、切り替え時間を比較して示すものである。

表１に示すように、従来、約５時間費やしていた切り替え作業を約２時間で完了することができ、作業時間の大幅な短縮が可能となる。

このように、本発明に係るロールコーター装置によれば、１つの塗装ロール１に対して薬液の供給経路及び回収経路を２系統以上備えているので、使用する薬液１８を切り替える際には、それまで使用していた経路とは異なる経路を介して薬液１８の供給及び回収が可能であり、従来、薬液１８を貯留する循環タンク６や、供給経路及び回収経路などの清掃に費やしていた時間を短縮でき、短時間に薬液を切り替えることが実現され、ロールコーター装置の生産性を大幅に向上させることが可能となる。

尚、本発明は上記説明の範囲に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記説明では、塗装ロールが一対のピックアップロールと一対のアプリケーターロールとの合計４つのロールによって構成されているが、前述の図３に示すように、１つのピックアップロールと１つのアプリケーターロールとの合計２つのロールによって構成される塗装ロールでもあってもよく、また、ピックアップロール及びアプリケーターロールの他にメタリングロールを備えた塗装ロールでもあってもよい。また、薬液の供給系統及び回収系統も上記説明の範囲に限るものではなく、例えば、バッファータンク８，８Ａを設置せず、薬液槽４，４Ａから直接循環タンク６，６Ａに回収するようにしてもよい。要は、１つの塗装ロールに対して複数の薬液供給経路及び薬液回収経路が設置されているということである。

本発明に係るロールコーター装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すロールコーター装置の部分概略拡大図である。従来のロールコーター装置の全体構成図である。

符号の説明

１塗装ロール
２ピックアップロール
３アプリケーターロール
４薬液槽
５オーバーフロー壁
６循環タンク
７薬液供給ポンプ
８バッファータンク
９薬液回収ポンプ
１０薬液供給管
１１薬液供給枝管
１２薬液排出管
１３薬液回収管
１４廃棄タンク
１５廃棄管
１６廃棄管
１７帯状被塗装物
１８薬液
１９薬液膜
２０バックアップロール

Claims

薬液を貯留する循環タンクと、該循環タンクから供給される薬液を溜める薬液槽と、前記循環タンク内の薬液を前記薬液槽に供給する薬液供給経路と、前記薬液槽からオーバーフローした薬液を前記循環タンクに回収する薬液回収経路と、前記薬液槽内の薬液を搬送される帯状被塗装物に塗布する塗装ロールと、を備えたロールコーター装置であって、前記薬液槽は、前記薬液回収経路の一部分を構成する薬液排出管と着脱可能であって、前記循環タンク、前記薬液供給経路及び前記薬液回収経路からなる系統に対して取り替え可能に配置され、且つ、前記循環タンク、前記薬液供給経路及び前記薬液回収経路は、１つの塗装ロールに対して２系統以上配置されていることを特徴とするロールコーター装置。
請求項１に記載のロールコーター装置を用いて帯状被塗装物に薬液を塗布するにあたり、使用する薬液の種類を切り替えるときには、前記薬液槽を取り替えるとともに、それまで使用していた、循環タンク、薬液供給経路、薬液回収経路からなる系統とは別の系統を用いて新たな薬液を供給し且つ回収することを特徴とする、ロールコーター装置における薬液切り替え方法。