JPS6246235B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鋼帯の片面に連続的に液体を塗布
して処理する装置における塗膜厚調節のための気
体絞り装置に関するものである。

近年、外観に優れ、溶接性、加工性も良好でか
つ強力な耐食性を有する自動車ボデイ用鋼板とし
て片面のみ防錆処理を施した鋼板の需要が増加し
ている。

従来、鋼板の片面を化成処理したり片面塗装あ
るいは表裏異種処理を行う場合、付着皮膜量のコ
ントロールをも兼ねたロールコーテイング法が主
として採用されていた。

しかしながら、ラインスピードの高速化技術の
確立や固形分濃度の高いハイソリツド型塗布液の
出現により、 １ ストリツプ進行方向に筋状のムラが発生す
る， ２ ストリツプの板厚変更時やスローダウン時の
付着量のコントロールが困難である， ３ ロールの加工精度あるいは回転精度に起因し
て塗布液を薄く（例えばウエツト膜厚で10μｍ
以下）均一に塗布することが困難である， などの問題が起こるようになり、より実用的な塗
布装置ないしは塗布装置に付設する膜厚制御装置
の開発が望まれていた。

この要求に従つて一部に実用化されているもの
に片面亜鉛メツキや紙・フイルム等の片面溶融コ
ーテイングで採用されている気体絞り法がある。

この方式は、第１図ないし第２図にその概念的
側面図を示したような構成を有するものであつ
て、図中ストリツプ１はデフレクターロール２を
経由したのちアプリケーターロール４に導びかれ
パン６の塗布液５中に一部浸漬したアプリケータ
ーロール４を介して塗布されるものである。

塗布液が塗布されたストリツプ１は、バツクア
ツプロール３を経て次の工程（例えば乾燥工程）
に導かれるが、第１図の場合このバツクアツプロ
ール３の位置でノズル７から吹付けられる気体よ
つて過剰の塗布液が絞り取られ所定の皮膜付着量
の製品とするものであり、第２図の場合ではアプ
リケーターロール４を通つたストリツプ１がデフ
レクータロール８を通つたのちバツクアツプロー
ル９の配された位置で気体絞りを行う例を示した
ものである。

片面溶融亜鉛メツキの場合、溶融亜鉛自体の表
面張力が水の約10倍で密度も約７倍と高いため、
溶融亜鉛のストリツプ裏回りやスプラツシユの発
生あるいは空気中への浮遊などは、化成処理液に
比較して起りにくいが、この場合でも150ｍ／
min以上の高速ラインになると次のような問題が
起こつてくる。

問題点 １ アプリケーターロールによつて塗布された過剰
の塗布液が気体絞り装置によつて絞りとられ際、
直接裏回りを起こしストリツプ裏面を汚染する。

問題点 ２ アプリケータロールによつて塗布された過剰の
塗布液が気体絞り装置によつて絞りとられる際、
スプラツシユとなつて飛散しバツクアツプロール
を汚染し、更にこの汚染されたバツクアツプロー
ルによつてストリツプ裏側に塗布液が転写汚染さ
れる。

問題点 ３ アプリケーターロールによつて塗布された過剰
の塗布液が気体絞り装置によつて絞りとられる
際、スプラツシユとなつて飛散し周囲の空気を汚
染し、更にこの空中に漂つているミストがストリ
ツプ裏側に付着し汚染する。

これらの問題を解決するために、従来より多く
の提案がなされており、例えば問題１を解決する
方法としては特公昭57−39310号公報にあるよう
に気体絞りノズルに対向してストリツプの非メツ
キ面の面側エツジ面に外方に向けて不活性ガスを
吹きつけることにより、非メツキ面に裏回りしよ
うとする溶融亜鉛を外方に吹き飛ばして除去する
ための補助ノズルを配備する方法が提案されてい
る。しかしながら、この方法によると問題点１の
解決は達成できるとしても別に問題点３の原因を
形成することになる。特開昭57−98663号公報に
も提案が示されているが、同様の結果を招来す
る。

また、特公昭57−33333号公報には、問題点２
を解決する方法として、デフレクターロールのス
トリツプよりはみ出している両端縁に圧縮空気を
吹きつけるかあるいは機械的な清拭手段によつて
清浄な状態を保持する方法を提案しており、また
特開昭57−82468号にも類似技術が示されている
が、これらの場合では塗布液が化成処理液であつ
たり塗料であるときには実際に実施することはで
きない。

特開昭57−2871号公報では、コーテイングロー
ルとデフレクターロールを配設した気密チヤンバ
ーをメツキ槽に設け、チヤンバー出口にラビリン
ス密封装置を連設してストリツプに対向する気体
絞りノズルをチヤンバー外に設けることによりデ
フレクターロールの汚染とチヤンバー内の亜鉛ス
プラツシユによる汚染を防止する技術が示されて
いるが、気体絞りノズルを単にストリツプに対向
させるのみでは表面張力及び密度の小さい化成処
理液や塗料に対しては裏回りを完全に防止するこ
とは不可能である。

問題点３を解決する方法としては、前述の特開
昭57−2871号公報のほかに実開昭57−83170号公
報記載の技術もある。後者には、亜鉛スプラツシ
ユ発生部位に雰囲気ガス吸引口を配置する方法が
提案されているが、例えばデフレクターロール部
分ではロール汚染（問題点２）を起こすことにな
り使用することはできない。また実開昭57−
92761号公報では、雰囲気ガスを噴出する非メツ
キ面ダスト付着防止カバーの設置が提案されてい
るがこの場合もロール汚染を防止することは不可
能と考えられる。

類似技術である紙・フイルム等の片面コーテイ
ングについて特開昭51−43933号公報には、原紙
に対し塗布ロールを用いて塗料を塗布したのちミ
ータリングロールで余剰塗料を除去して平滑化ロ
ールで塗布面を均らしてから気体絞りノズルで塗
布量を規制する方法が記載されている。この方法
によればたしかにスプラツシユの発生量を多少抑
制することができるものの完全になくすことはで
きず更にバツクアツプロールの汚染は防げ得ない
ものである。また特開昭51−119051号公報には、
バツクアツプロールの汚染と塗料の直接裏回りを
防ぐため、塗工時に紙またはフイルム等の端部に
不塗工部を設ける方法が提案されているが、これ
では歩留りを低下させるという欠点が生ずる。

本発明者らは、気体絞りと塗布液のストリツプ
裏側への直接裏回りないしはスプラツシユ発生の
機構について鋭意研究を加え次の結論を得た。

１ 塗布液のストリツプ裏側へ直接裏回りする現
象は、気体絞りノズルから噴出した気体流が気
体絞りノズル下部のストリツプエツジ部でエツ
ジより外側に向かう気体流になることに起因
し、このエツジより外側へ向かう気体流は、ス
トリツプの裏側に気体絞りノズルと対向するも
のが何もない場合に激しく現れ（この場合スト
リツプ裏側が負圧となる）、また両面気体絞り
を行つた場合あるいはバツクアツプロールが気
体絞りノズルと対向する場合においても確認さ
れた。

２ スプラツシユ発生は、気体絞りノズル下部の
ストリツプエツジ部におけるエツジより外側へ
向かう気体流によつてもたらされるものと、気
体絞りノズルから噴射される気体流が塗布液と
衝突することによつてもたらされるものとに分
けられる。前者に起因するスプラツシユは、主
にバツクアツプロールやデフレクターロールを
汚染する原因となりまた低ラインスピードにお
いても生ずる。後者に起因するスプラツシユ
は、主に周囲の空気を汚染する原因となり一般
的には高ラインスピードにおいて生ずるが、化
成処理液のような表面張力や密度の小さい塗布
液においては30ｍ／min程度のラインスピード
でも発生する場合がある。

以上の挙動を示すモデル図を第３図に示した。
図中１０は、気体絞りノズル７から噴射された気
体流のうちストリツプエツジ部で外側に向かう気
体流を示したものである。このような気体流１０
の影響によつてスプラツシユが発生しバツクアツ
プロールを汚染したり、あるいは直接塗布液の裏
回りが起こるのである。

以上の如き結論を基礎として更に検討を行い遂
に気体絞りノズル下部のストリツプエツジ部に噴
射気体整流板を設けストリツプエツジ部からスト
リツプ中心方向に向かう気体流を形成すると共に
気体絞りノズルの下方に気体吸引装置を設けるこ
とにより前述の問題１ないし３を一挙に解決させ
得ることを見出し本発明に至つた。

本発明は気体絞り装置に関するもので、基本的
思想の一具体例としては第４図に示した通り、ス
トリツプエツジ部において気体絞りノズル（以下
単にノズルという）７の下部に傾斜部１３及び垂
直部１４から形成してなる噴射気体整流板を配し
ストリツプエツジからストリツプ中心方向に向か
う気体流１１を起こし、気体流１０とによつて合
成された気体流１２を形成させストリツプエツジ
から発生するスプラツシユや塗布液の直接裏回り
を防止するものである。

以下、具体的に図に基づいて本発明を説明す
る。第４図は、ノズル７の下側に設けられた噴射
気体整流板を示したものであり、このものは垂直
板１４と傾斜板１３とで構成されている。

第４図におけるＡ−Ａ断面斜視図を第５図に示
したが、ノズル７から噴射した気体流１５は、噴
射気体整流板の垂直部１４に衝突したのち下方に
向かう気体流１６となり更に傾斜部１３で整流さ
れた気体流１７は最終的に気体流１２となるので
ある。

第６図および第７図は、ストリツプ１がバツク
アツプロール３を通過する際にノズル７によつて
付着皮膜量をコントロールする場合を示した側面
図および正面図であり、ノズル７の下部に噴射気
体整流板の傾斜部１３及び１３を配し更にその下
方には気体吸引装置１８を設けている。この例の
場合は、噴射気体整流板は傾斜部１３のみからな
つており垂直部１４の機能をバツクアツプロール
３が果しており、傾斜部１３は可及的にバツクア
ツプロール３に近づけるようにする。この場合、
傾斜部１３は支持棒２４で支持され、ストリツプ
の幅が変動したときにも対応できるようストリツ
プエツジ検出装置（図示していない）と連動する
ようになつている。またノズル７および気体吸引
装置１８の各々はそれ自体公知のものを利用する
が、気体吸引装置１８は発生したスプラツシユを
効率よく分離・回収できるものが好ましく、ここ
で分離された塗布液は排出口１９より排出されて
再び塗布液として循環使用する。

一方、気体吸引装置１８において塗布液を分離
したのちの気体は、吸引用フアン２０および洗浄
装置２１を経た上でノズル７から噴出される気体
として再使用するためにブロワー２２に送るが、
必要がなければそのまま大気中に放出することも
できる。

弁２３は、ブロワー２２から送られる気体供給
量を調節するものであるが、当然のことながら別
の供給源からの気体を用いることができるのはい
うまでもない。

第８図および第９図は、デフレクターロール８
の上方にバツクアツプロール９を設けその位置で
ノズル７を作動させる場合であり、特に高速ライ
ンにおいてストリツプ全幅から発生するスプラツ
シユが周囲に飛散しないよう遮蔽板２５を設けて
いる。この遮蔽板２５は、その下部に気体吸引装
置１８と連結させることが好ましい。

また、この例の場合には、バツクアツプロール
９は噴射気体整流板の垂直部１４，１４′の機能
を有していないので垂直部１４，１４′と傾斜部
１３，１３′を有する噴射気体整流板の使用が必
要となる。この噴射気体整流板は支持棒２４，２
４′によつて支持されている。この場合も前述し
たようにストリツプ幅が変動したときに対応でき
るようになつている。

第１０図は、デフレクターロール８の上方にお
いて、２組のノズル７，７′を用い両面気体噴射
を行う場合を示したもので、ノズル７′はバツク
アツプロールの機能を果している。ノズル７の下
方で遮蔽板２５が設置され、その下方に気体吸引
装置１８が連結されているのは前の例と同様であ
る。

この場合、噴射気体整流板の垂直部１４，１
４′がストリツプ１よりもノズル７′側に寄るよう
配置した方が効果が高くなる。

以上のような各例に対して使用する噴射気体整
流板としては、概ね第１１図に示した如きものを
用いる。このうちａは垂直部１４と傾斜部１３と
が板状のもので構成されたものである。この場合
辺２６，２７，２８で囲まれた垂直部１４の最適
形状としては、辺２７がストリツプエツジに隣接
したときに辺２６と辺２８とで形成される角度を
０゜＜θ＜90゜としたものが掲げられる。垂直部
１４と傾斜部１３とが成す角度90゜以下が好まし
いようである。

ｂは、垂直部１４と曲面２９で形成された噴射
気体整流板の例であり、ｃは傾斜部１３をはさん
で垂直部１４と平行の板３０を有する樋状噴射気
体整流板である。

以上具体的に示した各実施態様を有する気体絞
り装置を採用することによつて、低速度による操
業はもちろんのこと、200ｍ／min以上の高速ラ
インでもストリツプ裏面の塗布液汚染を防止する
ことができるが、本発明は、鋼帯の処理のみなら
ず紙・フイルム等の片面コーテイング処理にも適
用可能であるとは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来法を説明する概念
図、第３図は従来法のノズル近辺を拡大して示し
た正面図、第４図は本発明による噴射気体整流板
を設けたときの正面図、第５図は第４図のＡ−Ａ
線断面斜視図、第６図は本発明の一実施例を概念
的に示した側面図、第７図は第６図の正面図、第
８図および第９図は本発明の他の実施例を示す側
面図および正面図、第１０図は気体絞りノズルを
２組使用している場合の本発明による一実施例を
示す側面図、第１１図は噴射気体整流板の具体例
を示す説明図である。 １……ストリツプ、３，９……バツクアツプロ
ール、７……ノズル、１０，１１，１２，１５，
１６，１７……気体流、１３……噴射気体整流板
の傾斜部、１４……噴射気体整流板の垂直部、２
５……遮蔽板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼帯の片面に塗布型化成処理または塗装を行
   いその付着皮膜量を調節する気体絞り装置におい
   て、該気体絞り装置の鋼帯エツジ部に対応するノ
   ズルの下部に傾斜部又は曲面と垂直部とから形成
   してなる噴射気体整流板及びその下方に気体吸引
   装置を設け、鋼帯エツジ部から外側方向に流れる
   気体を内側方向に流路を変更させることを特徴と
   する鋼帯の片面塗布液コーテイング用気体絞り装
   置。