JPS628225B2 - - 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がスローダウン時の
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
に片面溶融亜鉛メツキや紙・フイルム等の片面コ
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はデフレクタロール２を経
由したのちアプリケータロール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に
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
プリケータロール４を通つたストリツプ１がデフ
レクタロール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
比較して起こりにくいが、この場合でも15ｍ／
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、
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
キ面の両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、気体絞りノズルを簡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
ぐために、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分に
補助ノズルを設け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、気
体絞りノズル（以下単にノズルという）７の下部
に補助ノズル１３を設置しストリツプエツジから
ストリツプ中心方向に対して気体流１１を起こ
し、気体流１０とによつて合成気体流１２を作る
ことにより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、具体的実施例を示した本発明を説明す
る。第５図および第６図はストリツプ１がバツク
アツプロール３を通過する所にノズル７を配した
場合の概念的側面図および正面図であり、ノズル
７の下には筒状補助ノズル１３，１３′がストリ
ツプの内側方向に向けて配設され、その下方には
更に気体吸引装置１４が設けられている。これら
ノズル７および気体吸引装置１４のその各々は、
公知のものを使用するが、気体吸引装置１４につ
いては発生したスプラツシユを効率良く分離・回
収できるものが望ましく、例えば第５図に示すよ
うな筐体によつて分離された塗布液は排出口１５
より取出され循環使用できるものが好ましい。一
方、気体吸引装置１４において塗布液を分離した
のちの気体は、吸引用フアン１６および洗浄装置
１７を経た上でノズル７および筒状補助ノズル１
３，１３′から噴出される気体として再使用する
ためにブロワー１８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１９，１９′および弁２０は、ブロア１８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。

補助ノズル１３，１３′は、下面を第６図に示
したようにノズル７の下にストリツプの斜め前方
よりストリツプエツジ部に向けて設置する。スト
リツプ幅方向の面と補助ノズル１３，１３′軸が
成す角度θは、０〜90゜範囲の中から選ばれる。
θが０゜未満（ストリツプ裏側からの気体噴射）
の場合第６図において構造上不可能であり、また
θ＝90゜を超えた場合ではストリツプ中心に向か
う気体流を作ることはできない。

なお、補助ノズル１３，１３′は、ストリツプ
幅が変更されてもストリツプエツジ検出装置（図
示していない）と連動してその位置を変更可能に
している。

第７図および第８図は、デフレクタロール８の
上方にバツクアツプロール９を設け、このバツク
アツプロール９の位置で気体絞りノズル７により
付着量のコントロールを行う場合を示したもの
で、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飛散しないよう遮蔽板２
１を気体吸引装置１４の上部に連結して設けてい
る。

この実施例の場合、補助ノズル１３，１３′と
ストリツプ面との成す角度θは−90゜〜90゜の間
で選択することができ、またθが−90゜〜０゜と
する場合は、バツクアツプロール９の下方に補助
ノズル１３，１３′を設置する。

第９図および第１０図は、デフレクタロール８
の上方で２組のノズル７，７′を用い両面気体噴
射する場合の例であり、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の下方に
は遮蔽板２１が設置されその下方には気体吸引装
置１４が連結されているのは前の例と同様であ
る。

この場合のθは、−90゜〜90゜とすることがで
きるが、θ＝０゜の方向に補助ノズルを設けるの
が好ましい。

第１１図は、バツクアツプロール３の位置でノ
ズル７により付着量コントロールする際に、補助
ノズル１３，１３′を複数組設けた場合を示す。
この場合は、それぞれの補助ノズル１３，１３′
に対し気体流量調節弁１９，１９′を対応させて
設置し更に元バルブ２２を設けることによりライ
ンスピード、塗布液の性質、ノズル７からの気体
噴射量に応じて複数組の補助ノズル１３，１３′
における気体流量が調節可能となりストリツプ裏
面の汚染を円滑に防止することができる。

補助ノズル１３，１３′を複数組設けること
は、第１１図の場合に限ることではなく他の例に
おいても利用することができる。

第１２図は、バツクアツプロール３の外周に沿
つた弧形スリツト状補助ノズル２３，２３′を設
けた場合の側面を示したもので、第１３図はその
補助ノズル２３を弧形スリツト部２４からみた斜
視図である。また第１４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とノズル７を
配したときにスリツト状補助ノズル２５を付加し
た場合を示したもので、第１５図は、このスリツ
ト状補助ノズル２５，２５′をスリツト部２６か
らみた斜視図である。

第１６図は、ノズル７，７′により両面気体絞
りを行うとき、ノズル７，７′の下部にスリツト
状補助ノズル２５，２５′を設けた場合を示した
ものである。

以上具体的に示した各実施態様を有する気体絞
り法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
可能であるこ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図は本発明に基づき補助ノズルを
設けたときの正面図、第５図は本発明による一実
施例を示した側面図、第６図は第５図における実
施例の正面図、第７図および第８図は本発明によ
る他の実施例の側面図および正面図、第９図およ
び第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および
正面図、第１１図は本発明による補助ノズルを複
数組使用した一実施例を示す側面図、第１２図は
本発明による補助ノズルを変形した場合の部分側
面図、第１３図は第１２図の補助ノズルの斜視
図、第１４図は本発明によるスリツト状補助ノズ
ルを用いた部分側面図、第１５図は第１４図の補
助ノズルの斜視図、第１６図は気体絞りノズルを
２組使用し更にスリツト状補助ノズルを併用した
側面図である。 １……ストリツプ、３，９……バツクアツプロ
ール、７……ノズル、１０，１１，１２……気体
流、１３……筒状補助ノズル、１４……気体吸引
装置、２１……遮蔽板、２３……弧型スリツト状
補助ノズル、２５……スリツト状補助ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼帯片面に液体を塗布処理しその付着膜厚を
   調節するための気体絞り装置において、該気体絞
   り装置に近接して気体補助ノズルを設け前記気体
   絞り装置の鋼帯エツジ部から外方向に流れる気体
   流を前記補助ノズルにより内方向に流れを変える
   気体を噴出せしめるようにしたことを特徴とする
   鋼帯の片面塗布液コーテイング用気体絞り装置。 ２ 補助ノズルが一対の筒状補助ノズルである特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 一対の筒状補助ノズルが複数組である特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の装置。 ４ 補助ノズルが弧形スリツト状補助ノズルであ
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 補助ノズルがスリツト状補助ノズルである特
   許請求の範囲第１項記載の装置。