JPH11300253A - ロールコーター塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小規模な設備で塗液中の気泡を効率よく低減
し、塗膜欠陥を防止できる金属板のロールコーター塗布
装置を提供する。 【解決手段】 コーターパン2、コーターパン2の下方に
コーターパン2からオーバーフローした塗液を受ける塗
液回収槽3、コーターパン2の上方に、塗液の攪拌を行う塗
液タンク5及び前記塗液タンク5から送られてきた塗液の
脱泡を行う超音波発振器6を底部に有し、コーターパン2
に塗液を供給する塗液調整タンク1を備え、前記塗液回収
槽3と前記塗液タンク5とがその途中に前記塗液回収槽3
から排出した塗液を前記塗液タンク5へ移送する塗液循
環ポンプ4を有する塗液供給配管を介して接続されてい
るロールコーター塗布装置で、前記塗液調整タンク1の後
段に遠心分離式脱泡装置7を連接し、前記塗液調整タンク
1内にメッシュの目開きサイズが150〜2000μmの網目状
開口部を有する高分子樹脂製仕切板80を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗液中の気泡を低
減して、気泡巻き込みに起因する被塗布物の塗膜欠陥を
防止できる塗液のロールコーター塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】耐食性等の特性を付与するために金属板
表面に塗布皮膜を形成することが広く行われている。例
えば、鋼板の連続処理ラインにおいて、鋼板に塗料や化
成処理液等の塗液の塗布皮膜を形成する場合、ロールコ
ーター塗布装置を用いることが多い。ロールコーター塗
布装置において気泡を巻き込んだ塗液が鋼板に塗布され
ると、クレーター状の塗膜欠陥等が発生して、製品の外
観を損なったり、塗膜性能を損なったりする。

【０００３】塗布部に供給される塗液中には、種々の原
因で気泡が巻き込まれている。そのため、ロールコータ
ー塗布装置では、図６（ａ）に示すように、塗布部のコ
ーターパン４０内に液面付近がピックアップロール４１
側と連通する板状の仕切板４２ａ、また（ｂ）に示すよ
うにコーターパン４０の底部でピックアップロール４１
側と連通する板状の仕切板４２ｂ、あるいは両者を設け
て、これらの仕切板によって、循環流路４３からコータ
ーパン４０に送られてきた塗液中の気泡４４の浮上を促
進して破泡して、気泡４４がピックアップロール４１側
に移動しないようにしている（例えば、特開昭６２−１
６０１６１号公報、特開平６−３１２１５２号公報
等）。

【０００４】しかし、前記した板状の仕切板は気泡の浮
上を促進する作用が弱いので、気泡の巻き込みに起因す
る塗膜欠陥が発生しやすい。特に塗料のように粘性が高
い液体で、また塗料中の気泡のように直径の小さい気泡
の場合、気泡の浮上が遅いので、塗液中の気泡を浮上除
去する作用が低下し、気泡の巻き込みに起因する塗膜欠
陥がより発生しやすくなる。

【０００５】したがって、塗料のように粘性が高い塗液
で、また塗料中の気泡のように直径の小さい気泡であっ
ても、塗液中に存在する気泡を低減して、気泡巻き込み
に起因する塗膜欠陥を防止できることが必要である。

【０００６】特開平９−１６４３５３号公報には、超音
波を利用して予め気泡を低減した塗料をコーターパンに
供給して気泡巻き込みに起因する塗膜欠陥を低減する塗
装装置が提案されている。前記提案では、塗料循環ポン
プ出側で吐出圧が開放されることによって塗料中の気泡
が数十μｍ程度の微細な気泡になり、この微細な気泡が
コーターパンに送られて鋼帯に塗布されてクレーター状
の塗膜欠陥の原因になっていることを突きとめ、塗料循
環ポンプとコーターパンの間に超音波発振器を備えた塗
料調整タンクを配設し、塗料調整タンクで超音波を利用
して微細な気泡を除去した後コーターパンに塗料を供給
する。

【０００７】図７は前記提案に係る塗装装置であり、１
は塗料調整タンク、２はコーターパン、３は塗料回収
槽、４は塗料循環ポンプ、５は塗料タンク、６は超音波
発振器、２１ａはオーバフロー管、２２ａは塗料供給配
管、２３ａは塗料タンク５から塗料調整タンク１に塗料
を送る塗料配管、２５ａは塗料調整タンク１からコータ
ーパン２へ塗料を送る塗料配管、２４ａと２６ａは流量
調整装置、１５はピックアップロール、１６はアプリケ
ーターロールである。

【０００８】塗料循環ポンプ４の出側で微細な気泡が発
生するが、この気泡は底部に超音波発振器６を備える塗
料調整タンク１で超音波発振器６のキャビテーションに
より、塗料中の気泡を相互に衝突合体してブドウの房の
ような大きな気泡集合体にして、液面に浮上消滅する。

【０００９】気泡集合体は一つ一つの分散した気泡に比
べて体積が大きいため、塗料調整タンク１内での浮上速
度が速くなり、液面に浮上消滅するまでの時間が短くな
るので、気泡除去が促進され、塗料中の気泡が効率的に
除去される。次いで、塗料は塗料配管２５ａを経てコー
ターパン２に送られる。塗料配管２５ａから流出する塗
料中の気泡が低減されているので塗膜欠陥を防止でき
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記装置で
は、気泡集合体の浮上消滅を十分に行うには、浮上に要
する時間を確保するために塗料調整タンク１の容積をか
なり大きくする必要がある。そのため、設備が大規模に
なり、設備費の増加、設置場所の確保、塗料調整タンク
１内の液体量の増加などの問題点がある。

【００１１】特に、気泡の直径が小さくて気泡集合体の
体積が小さく、粘性が大きい塗料の場合、塗料調整タン
ク１内での気泡集合体の浮上速度が遅くなるため、前記
問題が顕著になる。そのため、設備規模の制約から、気
泡集合体が浮上消滅する前に塗料配管２５ａから塗料と
ともに流出してしまい、低い気泡除去効率で利用せざる
を得ない場合もある。

【００１２】液体中の気泡を除去する装置として、遠心
分離式脱泡装置が知られている。遠心分離式脱泡装置を
用いて、塗液の気泡を除去することが考えられる。

【００１３】図８に液体の遠心分離式脱泡装置を示す。
遠心分離式脱泡装置では、遠心分離式脱泡器５０ａで液
体を強制的に旋回させて、発生する大きな遠心力を利用
し、また気体と液体の遠心力の差を利用して気液分離を
行う。

【００１４】多数の気泡５１を含む液体５２が流入管５
３ａから、円筒状の遠心分離式脱泡器５０ａの下部に高
流速で流入する。遠心分離式脱泡器５０ａ内では矢印Ａ
で示される螺旋回転の運動により、大きな遠心力が発生
する。気泡５１より比重が大きい液体５２は旋回円の中
心から外側に向かって移動する。逆に、液体５２より比
重が小さい気泡５１は旋回円の中心に向かって移動す
る。旋回円の中心に集まった気泡５１は互いに合体して
大きな気泡塊５４になり、旋回円の中心軸上に設置され
た放気管５５ａから吸引ポンプ５６ａで吸引され、若干
の液体５２とともに系外に排出される。

【００１５】ここで、旋回円の中心に向かって移動中の
気泡５１には旋回円の中心に向かって向心力が、外側に
向かって流体粘性力が作用している。この時、気泡５１
の直径が小さいほど、気泡５１の向心力は小さくなるか
ら旋回円中心への移動速度は遅くなり、さらに液体５２
の粘性が大きいほど液体の粘性による流体抵抗が大きく
なるから気泡５１の旋回円中心への移動速度は遅くな
る。

【００１６】遠心分離式脱泡装置を用いて、例えば塗料
のように気泡の直径が小さく粘性が大きい塗液の気泡を
除去した場合、気泡５１が旋回円中心に集まって放気管
５５ａから系外に排出されるまでの所要時間が長くな
り、放気管５５ａから遠心分離式脱泡装置の系外へ排出
される前に気泡５１が流出管５７ａから塗液とともに流
出してしまい、所要の気泡除去効果をあげることができ
ない。

【００１７】したがって、ロールコーター塗布装置の塗
液の供給部に前記遠心分離式脱泡装置を設けても、塗料
のように、粘性が大きく塗液中の気泡の直径の小さい塗
液の場合、塗液中の気泡を気泡を十分に除去できず、多
数の小さな気泡を含む塗液が塗布部に供給され、気泡巻
き込みに伴う塗膜欠陥を防止することができない。

【００１８】本発明は、前記問題を考慮して、小規模な
設備で塗液中の気泡を効率よく低減し、塗膜欠陥を防止
できる金属板のロールコーター塗布装置を提供すること
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨は次の通りである。

【００２０】第１発明は、コーターロールにより金属板
に塗布するための塗液をいれるコーターパン、コーター
パンの下方にコーターパンからオーバーフローした塗液
を受けるための塗液回収槽、コーターパンの上方に、塗
液の攪拌を行うための塗液タンク及び前記塗液タンクか
ら送られてきた塗液の脱泡を行うための超音波発振器を
底部に有し、コーターパンに塗液を供給するための塗液
調整タンクを備え、前記塗液回収槽と前記塗液タンクと
がその途中に前記塗液回収槽から排出した塗液を前記塗
液タンクへ移送するための塗液循環ポンプを有する塗液
供給配管を介して接続されているロールコーター塗布装
置において、前記塗液調整タンクの後段に遠心分離式脱
泡装置を連接するとともに、前記塗液調整タンク内に、
メッシュの目開きサイズが１５０〜２０００μｍの網目
状開口部を有し、塗液の流れを制御する高分子樹脂製仕
切板を備えることを特徴とするロールコーター塗布装置
である。

【００２１】第２発明は、前記第１発明において、塗液
調整タンクが塗液の温度調整手段を備えることを特徴と
するロールコーター塗布装置である。

【００２２】［作用］塗液調整タンクで超音波を用いて
塗液に脱泡処理を施した後、引き続いて遠心分離式脱泡
装置を用いて脱泡処理を施すと、前記それぞれの処理の
単独処理では得ることができない顕著な脱泡作用を奏す
る。塗液調整タンク内にメッシュの目開きサイズが１５
０〜２０００μｍの網目状開口部を有する高分子樹脂製
仕切板を配設することにより前記の脱泡作用をさらに向
上できる。

【００２３】前記によって脱泡された塗液は、塗布部に
持ち込まれる塗液中の気泡が少なくなっているので、金
属板表面に発生する気泡巻き込みに起因する塗膜欠陥を
防止できる。また、脱泡効率が高いので設備全体を小規
模にできる。

【００２４】塗液調整タンクに超音波発振器を設けるこ
とにより、塗料温度が上昇して塗料粘度が変化し、塗膜
厚変動等の塗布作業、塗膜品質に影響する場合がある。
また、気温の季節変動による塗液温度の上下変化によっ
て同様の問題が発生する場合もある。塗液調整タンクに
温度調整手段を設けることによって、塗液調整タンクの
温度変化を防ぎ、前記の問題を防止できる。

【００２５】以下、超音波を用いた脱泡処理に引き続い
て遠心分離式脱泡処理を施すことによって顕著な脱泡効
果を奏する理由について図１を用いて説明する。図１に
おいて、４６は塗料調整タンク、４７は超音波発振器、
５０は遠心分離式脱泡器であり、説明の便宜上、脱泡処
理装置中の塗液および気泡の様子を透視する斜視図とし
ている。

【００２６】図１において、塗液配管４９を通り、超音
波発振器４７が底部に設置された塗液調整タンク４６内
に流入する塗液５２中には多数の気泡５１が存在する。
超音波発振器４７が設置された塗液調整タンク４６内の
塗液５２に超音波により振動を与えることによって塗液
調整タンク４６内を流れる塗液５２中に圧力分布の不均
一が生じ、高圧部の気泡５１が低圧部に移動して、液体
５２中に分散している複数の気泡５１が、ブドウの房状
に集合して、気泡集合体６０となる。ブドウの房状の気
泡集合体６０は一つ一つの分散した気泡５１に比べて、
体積が大きい。そのため、気泡６０の浮上速度が大きく
なり液面に浮上破泡するので塗液５２中の気泡数は短時
間で大幅に減少する。

【００２７】次いで、塗料調整タンク４６で除去されな
かったブドウの房状に集合した気泡集合体６０を含む塗
液５２は、塗液調整タンク４６から流出し、塗液配管６
２を経て下流に設置された遠心分離式脱泡器５０内にそ
の下部から流入する。図２は、図１の遠心分離式脱泡器
５０下部の塗液５２流入部の断面（Ｅ−Ｅ断面）を示す
図である。図２に示すように、遠心分離式脱泡器５０の
入口５８は、高流速を得るために流路が狭くなってい
る。塗液５２は塗液配管５３から遠心分離式脱泡器５０
の断面形状が円形の内壁５９の矢印Ｆで示される接線方
向に高流速で流れ込んでくる。高流速で流れ込んできた
塗液５２は遠心分離式脱泡器５０内壁５９に沿って、図
２の矢印Ｇで示されるように旋回し、図１の矢印Ａで示
される螺旋回転をしながら上昇し、最終的に遠心分離式
脱泡器５０の上部の塗液配管５７から流出していく。

【００２８】塗料調整タンク４６から排出される塗液５
２中の気泡は体積が大きいので、遠心分離式脱泡器５０
では、矢印Ａで表される旋回円の中心への向心力が大き
くなり、ブドウの房状の気泡集合体６０の旋回円中心へ
の移動速度が格段に速くなって効率良く旋回円中心に集
められる。そのため、遠心式脱泡器５０内に流入してか
ら流出していくまでの短時間に、確実に旋回円中心に集
まり、そこで互いに合体し、大きな気泡塊５４となって
放気管５６から系外へ連続的に排出され、遠心分離式脱
泡器５０から塗装部に塗液配管５７を介して気泡が除去
された塗液５２が供給される。

【００２９】次に、塗液調整タンク内に設ける仕切板の
材質、開口部寸法の限定理由について説明する。図３に
示す塗液を循環させる簡易な実験装置を用いて、塗液槽
７３内に設ける仕切板７２の材質、形状を変更して、塗
液中の気泡の除去性を検討した。

【００３０】塗液として、粘度３００ｃｐのアミノアル
キド系クリアー塗料をおよそ１０００ｍｌ入れた後、小
型高速ディスペーサーを用いて強制的に気泡を巻き込ん
だ試料を作成した。塗液の流れを制御する仕切板７２と
して、材質、メッシュの目開きサイズ（図５中のｄ）の
異なる網目状開口部を有し、底部に塗液が容易に流れる
ことができる隙間を有する仕切板７２ａ、上部に塗液が
通過する部位のある仕切板７２ｂを配設し、それぞれに
ついて、試料７０をポンプ７１を用いて５分間循環した
後、塗液槽７３（深さ１０ｃｍ）の液面下２ｃｍの部分
（ｃ点）から試料７０をスポイトでサンプリングした。
サンプリングした試料７０を、スペーサーを介したスラ
イドガラスに滴下し、上部にカバーガラスをのせた後、
倍率３倍の顕微鏡観察により光点として認められた気泡
数を３回カウントした。

【００３１】調査結果を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１から、仕切板の材質が高分子樹脂で、
メッシュの目開きサイズが１５０〜２０００μｍの網目
状開口部を有する場合に、気泡数の減少効果が大きいこ
とがわかる。

【００３４】高分子樹脂製仕切板が金属製仕切板よりも
網目部で気泡をトラップする効果が大きいのは、高分子
樹脂製仕切板の方が金属製仕切板よりも塗液との濡れ性
がよいので網目部で気泡をトラップする効果が優れるた
めと考えられる。

【００３５】また、メッシュの目開きサイズを１５０〜
２０００μｍで気泡数の減少効果が大きいのは、メッシ
ュの目開きサイズが１５０μｍより小さい場合、塗液が
網目状開口部を通過しにくくなり、従来の板状の仕切板
と同様な流れになるため、気泡をトラップする効果が不
十分になり、また、メッシュの目開きサイズが２０００
μｍより大きい場合、塗液が網目状開口部を通過する際
に、気泡をトラップする効果がほとんどなくなるためと
考えられる。

【００３６】

【発明の実施の形態】図４は、本発明の実施の形態に係
るロールコーター塗布装置を示す図である。図４におい
て、１は塗液調整タンク、２はコーターパン、３は塗液
回収槽、４は塗液循環ポンプ、５は塗液タンク、７は遠
心分離式脱泡器、１５はピックアップロール、１６はア
プリケーターロール、２１はオーバフロー管、２２、２
３、２５、２７は塗液配管、２９は遠心分離式脱泡器７
から塗料回収槽３へ気泡を含む塗液を送る放気管、また
２４、２６はポンプ、２８は流量調整装置である。

【００３７】塗液タンク５及び塗液調整タンク１はコー
ターパンの上方に配設され、塗料調整タンク１には、そ
の底部に超音波発振器６、外側部に水冷ジャケット８、
槽内に塗液の流れを制御する仕切板８０（８０ａ、８０
ｂ）が配設されている。

【００３８】コーターパン２からオーバーフローした塗
液を、オーバフロー管２１を経由して塗液回収槽３に回
収する。オーバフロー管２１の下部は、塗液回収槽３に
回収された塗液中に浸漬されている。塗液回収槽３は、
コーターパン２から持ち込まれた気泡あるいはコーター
パン２から落下の際に生じた気泡を浮上消泡させ、ここ
から流出する塗液中の気泡を低減することができる。従
って、塗液調整タンク１で脱泡処理を施す際の負荷の低
減につながるので、塗液調整タンク容量の小型化、超音
波発振器６の出力の低減等に寄与する。また、塗液回収
槽３を図４に示すようにホッパーとした場合、塗液の線
流速に変化を与えて気泡の浮上消泡効果を向上させるこ
とができるので、槽の小容量化に寄与する。

【００３９】塗液回収槽３に回収された塗液は、塗液循
環ポンプ４により塗液供給配管２２を経由して塗液タン
ク５に送られる。塗液タンク５では、必要に応じて図示
されていない塗液補給タンクから、金属板１７に付着し
て減少した塗液の補給や粘度調整のための溶剤の補給等
が行われる。塗液タンク５では、これらの塗液の濃度を
均一化するために、攪拌羽根をもった攪拌装置３３によ
り攪拌される。塗液循環ポンプ４で送られてきた塗液中
に含まれる微細な気泡の一部がこのタンクで浮上除去さ
れる。

【００４０】次いで、塗液は、塗液配管２３を経由し
て、塗液タンク５から塗液調整タンク１に送られる。塗
液タンク５と塗液調整タンク１との間には、塗液タンク
５から塗液調整タンク１に供給される塗液の流量をコン
トロールするためのポンプ２４を設置し、ポンプ４と連
動させ、塗液タンク５の液面位置がコントロールできる
ようになっている。

【００４１】塗液調整タンク１の底部に超音波発振器６
が設けられている。超音波発振器６により圧力分布の不
均一が生じて塗液中の気泡は相互に衝突合体して大きな
気泡となり、浮上、破泡するので、塗液調整タンク１に
おける塗液中の気泡を効率的に除去できる。

【００４２】超音波発振器６の周波数は、２０〜５０Ｋ
Ｈｚ、より好ましくは２５〜４０ＫＨｚにすると脱泡効
率が良好である。この周波数が、２０ＫＨｚ未満ではキ
ャビテーションが起こりにくくなり、脱泡効率が低下す
る。また、周波数が５０ＫＨｚを超えると作業環境上の
問題が生ずるので好ましくない。超音波発振器６には、
塗液の種類により、脱泡効率、分散効率が異なることに
対応できるように出力変動可能な超音波発振器を用いる
ことができる。

【００４３】超音波発生源の振動子としては、磁歪振動
子、圧電振動子、電歪振動子などを用いることができ
る。磁歪振動子としては、ニッケル、フェライト、アル
フェル合金等、圧電振動子としては、水晶、ロッシェル
塩等、電歪振動子としては、チタン酸バリウム、ジルコ
ン酸チタン鉛等を例示できる。

【００４４】超音波発振器６の設置場所は塗液調整タン
ク１の底部にするのが脱泡性の点で有利である。設置方
法は、塗液調整タンク内部への投込み式、塗液調整タン
ク内部や底面部への組込み式であってもよいが、これら
の設置方法に限定されるものではない。

【００４５】超音波発振器６は塗液調整タンク１の底部
の全面に設けると塗液調整タンク１の塗液排出口３２の
近傍で圧力分布の不均一により生じた気泡が遠心分離式
脱泡器７へ流出する可能性がある。従って、気泡による
塗膜欠陥が発生しやすい場合、塗液調整タンク１の塗液
排出口３２の近傍には超音波発振器６を設けない方が望
ましい。

【００４６】塗液調整タンク１への塗液供給口３１と塗
液調整タンク１の塗液排出口３２はそれぞれ塗液調整タ
ンク１の反対側に設けることが好ましい。このような配
置にすることにより、塗液調整タンク１における脱泡効
果をより高めることができる。

【００４７】また、塗液調整タンク１の塗液排出口３２
は、塗液調整タンク１の底部近傍の位置に設けることが
好ましい。塗液中の気泡は上部に浮上するので、底部の
方が気泡が少ない。従って、底部近傍の位置から塗液を
排出することにより、気泡の少ない塗液を遠心分離式脱
泡器７に供給することができる。また、スラジ等の沈降
性異物が底部に存在していても、遠心分離式脱泡器７に
排出されることがない。

【００４８】塗料調整タンク１内に配設された仕切板８
０ａ、８０ｂを図５に示す。仕切板８０ａ、８０ｂは、
いずれもメッシュの目開きサイズ（ｄ）が１５０〜２０
００μｍで、８０ａは底部に塗液流通部のある網目状開
口部を有する高分子樹脂製仕切板、８０ｂは上部に塗液
の流通部のある網目状開口部を有する高分子樹脂製仕切
板で、その周囲がＳＵＳ板８１で補強されている。

【００４９】仕切板８０ａ、８０ｂによって、塗液調整
タンク１中における塗液の流れが制御される。すなわ
ち、仕切板８０ａでは仕切板底部の塗液流通部および網
目状開口部を通過して塗液が流れ、仕切板８０ｂでは仕
切板上部の塗液流通部および網目状開口部を通過して塗
液が流れる。

【００５０】底部に塗液流通部を有する仕切板８０ａで
は、仕切板８０ａを通過して塗液が流れる際に浮上した
気泡をトラップし、また、網目状開口部を通過する塗液
中の気泡を網目部にトラップして、破泡し、気泡がコー
ターパン２に送り込まれることを防止する。

【００５１】上部に塗液流通部を有する仕切板８０ｂで
は、網目状開口部を通過する塗液中の気泡を網目部にト
ラップして破泡し、気泡がコーターパン２に送り込まれ
ることを防止する。また、スラジ等の沈降性異物をトラ
ップし、これらの異物がコーターパン２に送り込まれる
ことを防止する。

【００５２】仕切板８０は、前記したような網目状開口
部を有し、底部に塗液流通部を有する仕切板８０ａと上
部に塗液流通部を有する仕切板８０ｂとを設けることが
好ましい。これらの仕切板を交互に複数設けてもよい。

【００５３】底部に塗液流通部を有する仕切板８０ａ
は、仕切板の下部の一部が凹状の形状のものであっても
よい。上部に塗液流通部を有する仕切板８０ｂは、仕切
板の上部の一部が凹状の形状のものであってもよい。

【００５４】また、塗液調整タンク１内の塗液流れに支
障がないなら、底部あるいは上部に塗液流通部のない仕
切板であってもよい。

【００５５】また、必用に応じて、本発明に規定する網
目状開口部を有し、底部に塗液流通部を有する仕切板８
０ａのみを用いることもできる。

【００５６】仕切板の材質は、耐塗液性の観点からフッ
素樹脂製であることがより好ましい。

【００５７】また、図４の装置は、塗液調整タンク１の
外側部に水冷ジャケット８を備える。塗液調整タンク１
中の塗液温度を図示しない温度検出器により検出し、水
ジャケット８中の水温を調整して塗液温度を一定温度に
保持できる。塗液調整タンク１中の塗液温度を一定に保
持することによって、塗液の粘度の変動を防止できるの
で、塗膜厚変動を低減することができる。

【００５８】塗液調整タンク１と遠心分離式脱泡器７と
の間には、塗液調整タンク１から遠心分離式脱泡器７に
排出する塗液の流量をコントロールするためのポンプ２
６を設置し、ポンプ２４と連動させ、塗液調整タンク１
の液面位置がコントロールできるようになっている。塗
液は塗液調整タンク１の底部に近接して設けられた塗液
排出口３２から、塗液配管２５を経由して遠心分離式脱
泡器７に送られる。

【００５９】塗料調整タンク１で除去されなかった塗液
中の気泡は、ブドウの房状に集合した気泡集合体のまま
の状態で遠心分離式脱泡器７内に流入する。遠心分離式
脱泡器７内で、気泡集合体はその体積に比例した強い向
心力を受けるため、短時間で効率良く旋回円の中心に集
まり、旋回円の中心に集まった気泡集合体は互いに合体
して大きな気泡塊になり、旋回円の中心軸上に設置され
た放気管２９を通ってコーターパン２の下流の塗液回収
槽３に戻される。気泡が除去された塗液は、塗液配管２
７を経てコーターパン２へ送られる。

【００６０】なお、塗料調整タンク１内でブドウの房状
に集合した気泡集合体は、塗料調整タンク１を出た後の
流れの中で、特に流れが乱流の場合、時間が経つと再び
分散して気泡が均一に分布してしまい、下流の遠心分離
式脱泡器７において、気泡集合体を旋回円の中心に効率
よく集めるという作用が低下する。したがって、気泡集
合体が再び分散する時間をなるべく与えないために、塗
料調整タンク１とその下流の遠心分離式脱泡器７間の塗
液配管２５の長さはできる限り短くすることが、遠心分
離式脱泡器７で気泡除去効率を高める上でより望まし
い。

【００６１】ここで、放気管２９内の気泡を、塗液回収
槽３に戻す理由は以下の通りである。放気管２９から
は、除去された気泡だけではなく、若干の塗液も排出さ
れるため、その分の塗液を無駄に捨てないために塗液回
収槽３に戻している。この際、塗液回収槽３に戻った気
泡は既に塊となって大きくなっているため、塗液回収槽
３内で素早く浮上して消滅する。万が一、気泡塊が塗液
の流れに巻き込まれ、微細化して、塗液とともに移動し
ていっても、コーターパン２の前で脱泡装置で除去され
るので問題はない。

【００６２】このことから、放気管２９内の気泡塊を戻
す場所としては、塗液が溜められていて、戻ってきた気
泡塊が浮上して外部の大気中に消滅していく場所が望ま
しく、前記の塗液回収槽３内の他には、塗料タンク５内
が望ましい。

【００６３】尚、前記の例に限らず、放気管２９から気
泡塊とともに若干排出される塗液を専用に回収する塗液
回収装置を設置し、この塗液回収装置に放気管２９内の
塗液を回収することも有効である。

【００６４】さらにここで、放気管２９に遠心分離器７
内の気泡を吸引するポンプが設置されていないにもかか
わらず、気泡塊が遠心分離式脱泡器７から放気管２９を
通して排出される理由は、遠心分離式脱泡器７の下流の
塗液配管２７に設置した圧力調整弁２８の開度を調整す
ることによって、ポンプ２４により発生した正圧の影響
で遠心分離式脱泡器７内が外部に対して正圧になるた
め、その圧力差により遠心分離式脱泡器７内の気泡塊は
放気管２９を通って外部に流れるためである。

【００６５】コーターパン２に供給された塗液は、ピッ
クアップロール１５、アプリケーターロール１６、ドク
ターロール１８を介して、バッキングロール１９に巻き
かけられて走行する金属板１７に塗布され、必要な工程
を経て製品となる。塗液が高粘度であっても、あるいは
塗液中に含まれる気泡の直径が小さい場合であっても、
コーターパン２に供給される塗液中の気泡は著しく低減
されているので、この塗液を塗布した金属板１７は気泡
巻き込みに起因する塗膜欠陥を防止できる。

【００６６】図４の塗装装置において、塗液の流量が多
くなる程、また、塗液の粘性が大きくなる程、もしくは
気泡の直径が小さくなる程、脱泡の負荷が大きくなり、
気泡除去効率が低下する。このような場合、図４に示し
た超音波発振器６を備えた塗料調整タンク１と遠心分離
式脱泡器７とを順次連接した装置を、塗液の流れに対し
て並列あるいは直列に設置することにより、気泡除去効
率を向上できる。

【００６７】図４の装置では、３本のコーターロールを
使用しているが、本発明は、３本のコーターロールを使
用する塗装装置に限定されるわけではなく、使用するコ
ーターロール本数によることなく、ロールコーターによ
る塗装を行う塗装装置において本発明の効果を発揮でき
る。

【００６８】また、塗液については、化成処理液、感光
液、その他の塗液の塗布に広く適用できるが、特に塗料
のように、粘度が高く、微細な気泡を含む塗液を使用す
る場合に効果が大きい。

【００６９】

【実施例】図４に示した超音波発振器、仕切板、水冷ジ
ャケットを備える塗料調整タンクと遠心分離式脱泡器を
連接した脱泡装置、図７に示した超音波発振器と水冷ジ
ャケット、または更に仕切板を備える塗料調整タンクを
備える脱泡装置を準備した。遠心分離式脱泡器には、仕
様が粘度３００ｃＰで流量３０リットル／分の市販品を
使用した。仕切板については、材質とメッシュの目開き
サイズの異なるものを準備した。

【００７０】前記の塗装装置を用いて、ポリエステル系
塗料を通常よりは気泡を巻き込みやすい高粘度の条件
（塗料温度：約１０℃）にして鋼板に２，０００ｍ塗装
し、気泡に起因する塗装欠陥の発生数を調査した。塗装
欠陥の発生数は塗装鋼板の外観を目視観察により調査し
た。調査結果を表２に示す。

【００７１】

【表２】

【００７２】発明例は比較例に比べて小規模な設備であ
りながら気泡に起因する塗装欠陥が低減されている。

【００７３】

【発明の効果】本発明の塗布装置によれば、塗液が高粘
度であっても、あるいは塗液中に含まれる気泡の直径が
小さい場合であっても、塗液中の気泡を効率よく除去で
きるので、従来、問題になっていた被塗布物表面の気泡
巻き込みによるクレーター状の欠陥等の塗膜欠陥を少な
くすることができる。また、気泡除去効率が高いので塗
布装置を小規模にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布装置の脱泡作用を説明する図。

【図２】図１に示した装置のＥ−Ｅ断面を示す図。

【図３】塗液タンク内に配設する仕切板の材質、開口部
寸法を変更した場合の塗液の脱泡性調査に用いた実験設
備を示す図。

【図４】本発明の実施の形態に係る塗布装置を示す図。

【図５】図４に示したロールコーター塗布装置の塗液調
整タンクに配設した仕切板を示す図。

【図６】ロールコーター塗布装置において、コーターパ
ンに配設される仕切板を示す図。

【図７】超音波を利用して塗液中の気泡を低減する塗装
装置を示す図。

【図８】液体の遠心分離式脱泡装置を示す図。

【符号の説明】

１ 塗液調整タンク ２ コーターパン ３ 塗液回収槽 ４ 循環ポンプ ５ 塗液タンク ６ 超音波発振器 ７ 遠心分離式脱泡器 ８ 温度調整手段（水冷ジャケット） １５ ピックアプロール １６ アプリケーターロール １７ 金属板 ２１ オーバーフロー管 ２２、２３、２５、２７ 塗液配管 ２４、２６、２７、２８ 流量調整装置 ２９ 放気管 ３３ 攪拌装置 ４９ 塗液配管（流入管） ５０ 遠心分離式脱泡器 ５１ 気泡 ５２ 塗液（液体） ５３ 連結管 ５４ 気泡塊 ５５ 放気管 ５６ 放気ポンプ ５７ 塗液配管（流出管） ６０ 気泡集合体 ８０、８０ａ、８０ｂ 仕切板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コーターロールにより金属板に塗布する
   ための塗液をいれるコーターパン、コーターパンの下方
   にコーターパンからオーバーフローした塗液を受けるた
   めの塗液回収槽、コーターパンの上方に、塗液の攪拌を
   行うための塗液タンク及び前記塗液タンクから送られて
   きた塗液の脱泡を行うための超音波発振器を底部に有
   し、コーターパンに塗液を供給するための塗液調整タン
   クを備え、前記塗液回収槽と前記塗液タンクとがその途
   中に前記塗液回収槽から排出した塗液を前記塗液タンク
   へ移送するための塗液循環ポンプを有する塗液供給配管
   を介して接続されているロールコーター塗布装置におい
   て、前記塗液調整タンクの後段に遠心分離式脱泡装置を
   連接するとともに、前記塗液調整タンク内に、メッシュ
   の目開きサイズが１５０〜２０００μｍの網目状開口部
   を有し、塗液の流れを制御する高分子樹脂製仕切板を備
   えることを特徴とするロールコーター塗布装置。
2. 【請求項２】 塗液調整タンクが塗液の温度調整手段を
   備えることを特徴とする請求項１記載のロールコーター
   塗布装置。