JPH06226195A - カ−テンフロ−塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被塗装物面に均一美麗な塗布膜を簡易にかつ
生産性良く形成することができると共に、色変えも手際
良く行うことができるロ−ラ−カ−テンフロ−塗装手段
を確立する。 【構成】 回転する塗装ロ−ル４上に供給した塗料をド
クタ−ブレ−ド６によって掻き取りカ−テン状(7) に流
下させて被塗装物１の塗装を行うロ−ラ−カ−テンフロ
−塗装法において、塗装ロ−ル４にスリット状開口を有
するノズル又はダイ11を近接配置し、 このノズル又はダ
イ11によって塗料を供給することにより、従来法の如き
ドクタ−ロ−ルを要することなく均一美麗な塗装を行え
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被塗装物上に均一・
美麗な塗布膜を容易にかつ安定して形成することができ
るロ−ラ−カ−テンフロ−コ−タ−方式のカ−テンフロ
−塗装方法に関するものである。

【０００２】一般に「カ−テンフロ−塗装」と呼ばれて
いる塗装技術では、カ−テン状の液流として流下させた
塗料流を被塗装物上に被せるように塗装がなされるため
に平滑で美麗な塗装面が得られることから、従来、金属
板，合成樹脂フィルム，紙等を問わず様々な分野での塗
装に適用されてきた。

【０００３】ところで、上記カ−テンフロ−塗装には幾
つかの異なる方式があるが、その１つにロ−ラ−カ−テ
ンフロ−コ−タ−方式の塗装法（ロ−ラ−カ−テンフロ
−塗装法）がある。このロ−ラ−カ−テンフロ−塗装法
の概要を説明する。

【０００４】図５はロ−ラ−カ−テンフロ−塗装法の説
明図であるが、被塗装物１の塗装に当っては、予め粘度
調整された塗料２が塗料供給パイプ３から回転する塗装
ロ−ル４とドクタ−ロ−ル５との間に供給される。供給
された塗料２は、前記ドクタ−ロ−ル５によって付着量
調整がなされ、所定厚の液膜とされて回転する塗装ロ−
ル４面に保持され下方位置まで運ばれる。そして、塗装
ロ−ル４の下方位置にはドクタ−ブレ−ド６がロ−ル面
に接触して配置されているので、塗装ロ−ル４面に保持
されて運ばれてきた塗料液膜はドクタ−ブレ−ド６によ
り掻き取られ、該ドクタ−ブレ−ドに沿って流下した
後、塗料カ−テン７を形成してドクタ−ブレ−ド６の下
方を通過する被塗装物１上に塗布される。なお、図中の
符号８はドクタ−ロ−ル５に接触配置したドクタ−ナイ
フを示すものであるが、これは供給される塗料がドクタ
−ロ−ル５の回転方向に流出するのを防止するためのも
のである。

【０００５】このロ−ラ−カ−テンフロ−塗装法は、塗
料歩留りや塗装能力が非常に高い上に塗装面の仕上がり
状態が良好であるとの“カ−テンフロ−塗装の一般的特
長”に加えて、別方式のカ−テンフロ−塗装法に比べ少
量多品種の塗装にもより迅速に対応できるという優れた
長所を有していることから、近年、特に注目されている
塗装法の１つである。

【０００６】しかしながら、塗装ロ−ル４とドクタ−ロ
−ル５が対向することで形成される上方の凹部を塗料溜
とし、この箇所に塗料を供給する上記方法には、「前記
塗料溜に滞留する塗料の容積が変動しやすい上に、 塗料
溜の長手方向で液面レベルの不均一が生じやすく、 これ
が塗膜厚の変動や塗装ムラの発生につながる」という問
題があった。

【０００７】そこで、図６に示すように、ロ−ラ−カ−
テンフロ−コ−タ−への塗料２の供給方法を工夫し、塗
料タンク９からロ−ルにほぼ平行な所定幅のカ−テン状
塗料流（供給塗料カ−テン10）を塗装ロ−ル４の表面上
（又はドクタ−ロ−ル８の表面上）に供給するようにし
たロ−ラ−カ−テンフロ−塗装法が提案された（特開平
3-224662号公報，特開平3-229672号公報，特開平3-2325
70号公報を参照）。

【０００８】そして、この方法では、塗装ロ−ル４，ド
クタ−ロ−ル８の両ロ−ル間に大きな塗料溜を形成させ
る必要がないので前述した“塗料溜での塗料容積の変
動”や“塗料溜の長手方向での液面レベル不均一”に起
因する問題が解消され、均一・美麗な塗装がなされるも
のと期待された。

【０００９】ところが、上記改良法にも実際の塗装作業
において次のような問題が指摘された。 a) 塗装作業の間中、ドクタ−ロ−ルに付着した塗料を
ドクタ−ナイフ等によって完全にワイピングしないと所
望の塗布膜厚制御ができないため、絶えずワイピング手
段のチェック，調整に気を配る必要がある。

【００１０】b) ドクタ−ロ−ルによって膜厚制御を実
施しているので、塗装ロ−ル速度が速くなると“ロ−ル
目（ロ−ルとの接触で生じる塗膜面の筋模様）”を発生
しやすく、これが高い生産性の下で美麗塗布膜を形成さ
せる上での大きな障害となっている。

【００１１】c) 色変え時（塗料の種類を変える際）に
は、塗装ロ−ルのみかドクタ−ロ−ルやドクタ−ロ−ル
に接触配置するドクタ−ナイフまでも洗浄する必要があ
り、色変え時の塗装機械の停止時間が長くかかってしま
うので、「多品種少量生産に適する」というロ−ラ−カ
−テンフロ−塗装法の特長を十分に活かしきれない。

【００１２】このようなことから、本発明が目的とした
のは、従来のロ−ラ−カ−テンフロ−塗装法に指摘され
た上記問題を解消し、被塗装物面に均一美麗な塗布膜を
簡易にかつ生産性良く形成することができると共に、色
変えも手際良く行うことができるロ−ラ−カ−テンフロ
−塗装手段を確立することであった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく様々な観点から鋭意研究を行ったところ次
のような事項が明らかとなった。

【００１４】即ち、ロ−ラ−カ−テンフロ−塗装に際し
て、一般に知られるスリット開口を有した塗布ノズルや
塗布ダイを塗装ロ−ル面に近接配置し、このノズルやダ
イによって塗装ロ−ル面を塗布するように塗料を押し出
して供給してやれば、ドクタ−ロ−ルを要することなく
所要の制御された薄い膜厚で塗料を塗装ロ−ル面に付着
させることができ、従って被塗装物上に流下する塗料カ
−テンも自在な膜厚にて形成することができるので、ド
クタ−ロ−ル無しに均一美麗な塗装が行えるとの知見を
得たのである。

【００１５】本発明は、上記知見事項等を基にした検討
によって完成されたもので、「回転する塗装ロ−ル上に
供給した塗料をドクタ−ブレ−ドによって掻き取りカ−
テン状に流下させて被塗装物の塗装を行うロ−ラ−カ−
テンフロ−塗装法において、 塗装ロ−ルにスリット状開
口を有するノズル（“ダイ”と称されるものも含む）を
近接配置し、 このノズルによって塗料を供給することに
より均一美麗な塗装が行えるようにした点」に大きな特
徴を有している。

【００１６】図１は、上記本発明に係るロ−ラ−カ−テ
ンフロ−塗装方法の一例を説明した概要図であるが、こ
の方法で必要とする主要設備は塗装ロ−ル４及びドクタ
−ブレ−ド６と、塗装ロ−ル４の上部に近接して配置さ
れた“スリット状開口を有するノズル"11 である。

【００１７】

【作用】塗装に当っては、まずノズル11のスリット状開
口から塗料を押し出し、回転する塗装ロ−ル４上に所定
の均一膜厚の塗料液膜を連続的に形成する。なお、形成
する塗料液膜の厚さは、この種のノズルによる直接的な
塗装の場合と同様に“ノズル11の開口面積”或いは“ノ
ズル11内の塗料押し出し圧”を調整することによって制
御される。

【００１８】この塗装ロ−ル４上に形成された塗料液膜
は、塗装ロ−ル４の回転に伴ってロ−ル下方位置まで運
ばれるが、この間に表面張力等で塗装ロ−ル上にてより
一層の均一化，平滑化が行われる。そして、塗装ロ−ル
４の下方位置にはドクタ−ブレ−ド６が接触配置されて
いるので、塗装ロ−ル４上に保持されていた塗料液膜は
ドクタ−ブレ−ド６によって掻き取られ、該ドクタ−ブ
レ−ド面に沿って流下した後、カ−テン状の均一塗膜流
（塗膜カ−テン７）を形成して走行移動する被塗装物１
上に被着し塗装がなされる。

【００１９】ところで、この塗装法にしても最終の目的
は鋼板等の被塗装物に塗装することであることは言うま
でもなく、従って塗料の供給に“塗装が行えるノズル”
を使用するのであれば該ノズルで被塗装物を直接的に塗
装すれば良いと考えられなくもない。しかし、例えば被
塗装物が鋼板であるような場合には板の両端部又は中央
が他の部分より伸びている場合が多々あり、そのため前
記ノズルで直接的に塗装しようとするとノズル先端と被
塗装物とが接触したり、またノズルと被塗布物との間隔
が変化することによる“塗膜厚の変動”や“塗膜面上に
さざ波状の模様が発生すること”が懸念される。

【００２０】しかるに、塗装ロ−ルへの塗布では、ロ−
ル面が平滑であるのでノズルを図２で示すように非常に
近接して配置することができ、そのためノズル11から押
し出された塗料は塗装ロ−ル４上に均一にかつ自在の厚
さで塗布されることとなる。また、先にも述べたよう
に、塗装ロ−ル４上に形成された塗料液膜はロ−ルの下
方一まで運ばれる間により一層均一，平滑化されるの
で、これをドクタ−ブレ−ドで掻き取って被塗装物上に
流下させ被着させれば、被塗装物に多少の歪みがあった
としてもトラブルなく均一な塗布膜を形成することがで
きる。

【００２１】上述のように、ノズルを平滑な塗装ロ−ル
に対し非常に近接して配置することができるため、ドク
タ−ロ−ルを用いなくても極めて薄い塗料の膜を塗装ロ
−ル上に形成させることができるばかりか、この塗装ロ
−ル上に形成する塗料の膜も１〜５００μｍ程度までの
広い膜厚範囲に調整することが可能である。そして、こ
のように塗装ロ−ル面上の塗料液膜厚さを自在に調整す
ることにより、被塗装物上に流下する塗料カ−テンの膜
厚を自在に制御でき、最終塗膜厚のきめ細かい制御を行
うことができる。

【００２２】なお、ノズルと塗装ロ−ルとの間隔は目的
とする塗膜厚さ及び塗装ロ−ルの回転速度に応じて変え
るが、通常は１mm以下とされる。この場合、ノズルと塗
装ロ−ルとの間隔を２〜１０mm程度と余りに離し過ぎる
と、図３に示すように塗装ロ−ルに随伴された空気流に
よって塗料膜の下に空気を巻き込んだりするので注意を
要する。

【００２３】そして、本発明法によると、ノズルからの
塗料の供給によって塗装ロ−ル面に非常に薄い塗料液膜
を作ることができるので、具体的にはドクタ−ブレ−ド
面を流下して形成される塗料カ−テンの膜厚を２５μｍ
以下の薄膜とすることも可能である。被塗装物へはこの
カ−テン状の塗料液膜を塗布していくこととなるので、
被塗装物の走行速度を上げることにより被塗装物面に形
成される最終塗膜厚を一層薄くすることもできる。

【００２４】また、これまでの説明からも明らかなよう
に、本発明法によるとドクタ−ロ−ルを要しないので、
ロ−ル目発生の恐れが無い上、色変え時の洗浄部材が極
めて少なくて済み、塗装機械の停止時間を極力短縮して
連続操業に近い状態で高品位でバラエティに富んだ塗装
品を安定提供することが可能になる。

【００２５】ところで、本発明においては、塗装ロ−ル
に塗料を供給するためのノズルから押し出される塗料の
量を均一化するため、前記図２にも示したように、ノズ
ル11内のスリット開口より上流の位置に適当な塗料溜12
を形成しておくのが良く、これにより塗布ムラが極力抑
制される。

【００２６】また、ノズル内に形成する上記塗料溜12の
上方部に一部ガス溜りを確保しておき、このガス溜り内
のガス圧を調整して塗料を押し出すようにすれば、圧縮
性に富んだガスによってノズルへの塗料供給ポンプ等か
らの圧力振動が吸収されるので、圧力振動に起因した
“ノズルからの流出塗料量の変動”が防止でき、好まし
い結果が得られる。

【００２７】更に、図４に示したように、塗料供給用ノ
ズル11の外郭形状を塗料と接触する下流側が一部カット
された“オタマジャクシ形状”にすると、塗装ロ−ル４
上に空気混入の無い平滑な塗料液膜面を安定して形成す
ることができるため、是非とも推奨したい手段である。

【００２８】なお、本発明者等は、前記図１に示した形
態のロ−ラ−カ−テンフロ−コ−タ−を使用し、鋼板に
一般ポリエステル系塗料の塗装試験を実施した。この際
に用いられた塗料供給用のノズルは、スリット開口幅が
１mm以上で、その範囲において無段階調節可能なもので
あった。そして、塗装作業に当っては、このノズルを塗
装ロ−ル面と１mm以下のクリアランスを保って（このク
リアランスは塗装ロ−ル上に形成する塗料液膜厚に応じ
て変化させた）配置し、ノズルのスリット開口から塗料
を高圧で押し出しながら塗装ロ−ル上に供給した。

【００２９】このようにして、鋼板上に形成される最終
塗膜厚を１０〜４０μｍまで変化させて塗装を行い、得
られた塗装鋼板の表面状態を観察したところ、前記図６
で示した方法による以上に表面の平滑性に優れた塗面が
得られており、しかも塗装速度についても最大２００ｍ
/minと極めて速くできることが確認された。

【００３０】

【効果の総括】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、被塗装物や塗布液の種類，塗膜厚を問わずに平滑で
均一な塗膜面を有する塗装材を生産性良く提供すること
ができ、また色変え時間も極めて短くなって少量多品種
の塗装作業を連続操業に近い状態で行うことが可能とな
るなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ロ−ラ−カ−テンフロ−塗装方法の一例
に関する説明図である。

【図２】本発明ロ−ラ−カ−テンフロ−塗装方法でのノ
ズル配置状態例に関する説明図である。

【図３】塗装ロ−ルからノズルを離し過ぎた場合の不都
合に関する説明図である。

【図４】ノズルの好ましい外郭形状に関する説明図であ
る。

【図５】従来のロ−ルカ−テンフロ−塗装法の説明図で
ある。

【図６】従来のロ−ルカ−テンフロ−塗装法の別例に関
する説明図である。

【符号の説明】

１ 被塗装物 ２ 塗料 ３ 塗料供給パイプ ４ 塗装ロ−ル ５ ドクタ−ロ−ル ６ ドクタ−ブレ−ド ７ 塗料カ−テン ８ ドクタ−ナイフ ９ 塗料タンク 10 塗料供給カ−テン 11 ノズル 12 塗料溜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 謙一 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する塗装ロ−ル上に供給した塗料を
   ドクタ−ブレ−ドによって掻き取りカ−テン状に流下さ
   せて被塗装物の塗装を行うロ−ラ−カ−テンフロ−塗装
   法において、塗装ロ−ルにスリット状開口を有するノズ
   ルを近接配置し、このノズルによって塗料を供給するこ
   とを特徴とする、カ−テンフロ−塗装方法。