JPH0518643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、塗装用鋼板およびその製造方法に
係り、特に冷延鋼板、溶融亜鉛めつきないしは各
種電気めつき鋼板などの薄鋼板を用いてプレス成
形、塗装工程を経て製造される高い鮮映性を要す
る自動車ボデイや家庭用電気製品の外板に好適な
塗装用鋼板およびその製造方法、さらにその製造
に用いられる圧延用ワークロールの表面を粗面化
する加工方法に関する。

（従来の技術） 従来、自動車ボデイや家庭用電気製品に用いら
れる塗装用鋼板の代表例としての冷延薄鋼板は、
冷間圧延後脱脂清浄を行い、さらに焼鈍した後調
質圧延を施して製造するのが通常である。ここで
調室圧延の目的の一つは、表面をダル仕上げした
ワークロールを用いて軽度の圧延を行うことによ
つて鋼板表面に適度の表面粗さを与え、プレス成
形時における耐焼付性を向上させることである。

ところでこのような調質圧延に使用されるワー
クロールの表面をダル仕上げするための方法とし
ては、従来シヨツトブラストによる方法と、放電
加工による方法とが実用化されている。これらの
方法による調質圧延用ワークロールのダル仕上げ
の場合、ロール表面には不規則な粗度プロフイル
が形成されるため、調質圧延後の鋼板表面は不規
則な山と谷で構成された粗面を呈する。例えばこ
のように粗面が形成された鋼板についてプレス加
工を施せば、谷部に潤滑油を貯留させてプレス金
型と鋼板との摩擦力を低減させ、プレス作業を容
易にすると同時に、金型との摩擦力によりはく離
した金属粉を谷部にトラツプして焼き付きを防止
することができる。

近年、乗用車はもちろん、軽自動車、ワゴン
車、さらにはトラツクに至るまで塗装後のボデイ
の塗装仕上り品質の良さは、自動車の総合的な品
質の高さを顧客に対し直接的に視覚によつて訴え
ることができるため、極めて重要な品質管理項目
となつている。ところで塗装面の評価項目として
は種々のものがあるが、そのうちでも特に塗装面
の乱反射が少なく光沢性に優れていること、およ
び写像の歪みが少ないことすなわち写像性が優れ
ていることが重要であり、これらの光沢性と写像
性をあわせて一般に鮮映性と称している。

塗装面の鮮映性に対しては、塗料の種類や塗装
方法も影響を与えるが、塗装下地としての鋼板表
面の粗さの影響も強く受ける。すなわち鋼板表面
の平たんな部分の占める割合が少なくて粗面の凹
凸が激しければ、塗装面でも凹凸が大きくなり、
その結果光の乱反射を生じて光沢性を損なうとと
もに、写像の歪みを招いて写像性の低下を招き、
前述の鮮映性を悪化させることになる。一般に鋼
板表面の粗さは中心線平均粗さRaで表わすこと
が多いが、中心線平均粗さが大きいほど、山と谷
の振幅が大きくなり、そのため塗装面の凹凸が激
しくなり、前述のように鮮映性を劣化させる。

鮮映性の評価の方法としては種々の方式が開発
されているが、最も一般的には、米国のハンタ
ー・アソシエイツ・ラボラトリー（Hunter
AssociatesLaboratory）社製のドリゴン
（DORIGON）メータによる測定値すなわちDOI
（Distinctness of Image）値が使用されている。
このDOI値は、第９図に示すように資料Ｓの表面
に対し入射角30°で光を入射し、その正反射光強
度R_Sと正反射角に対し±0.3°での散乱光強度R_0.3
の値を用いて、次式で表される。

DOI値＝100×（Ra−R_0.3）／Rs ところで前述のようにシヨツトブラスト法や放
電加工法によりダル仕上げされたワークロールを
用いて鋼板に調質圧延を施した場合、既に述べた
ように鋼板表面は不規則な山と谷で構成された粗
面を呈し、板面と平行な面は非常に少ない。この
ように不規則な山と谷を有する鋼板表面に塗装を
行えば、山と谷との間の斜面に沿つて塗膜が形成
されるため、例えば後に改めて説明するように板
面と平行な塗膜面の占める割合が少なくなり、鮮
映性を悪化させる。

従来のシヨツトブラスト法や放電加工法ではこ
のような問題を避け得ず、しがたつて十分に優れ
た塗膜面の鮮映性を得ることが困難であつた。

そこで、最近になつた塗膜面の鮮映性を改善す
るため、レーザ等の高密度ビームエネルギーによ
りダル加工した調質圧延ワークロールの利用が試
みられ始めている。

このようなレーザビーム等の高密度ビームエネ
ルギーによりダル加工を施した圧延用ワークロー
ルを用いて塗装用鋼板を製造する方法としては、
出願人が例えば特願昭61−278876号明細書におい
て既に開示した。

この特願昭61−278876号明細書に記載の要旨に
ついて、図面を用いて説明する。

まず、この発明の塗装用鋼板は、第１１図に示
すように、鋼板７の板面の中心線平均粗さRaが
0.3〜2.0μmの範囲内にあり、かつその表面粗さを
構成する微視的形態が、平たんな山頂部８を有す
る台形状の山部１０と、その周囲の全部または一
部を取囲むように形成された溝状の谷部１１及び
山部１０の間であつてかつ谷部１１の外側にその
谷部１１の底よりも高くかつ山部１０の山頂面８
より低いかまたは同じ高さに形成された中間平た
ん部９とによつて構成され、しかも第１２図に示
すように隣り合う山部１０，１０の平均中心距離
をSm、谷部１１，１１の外縁の平均直径をＤ、
山部１０の平たんな山頂面８の平均直径をd₀、山
部１０の平たんな山頂面８と前記中間平たん部９
の平たん面の面積の和が板面の全面積に占める割
合をη％と定義して、 1.7＜Sm／Ｄ≦3.0 Sm−Ｄ≦450μm 30μm≦d₀≦500μm 80％≦η≦95％ を満足するように構成されているものであり、ま
たこの塗装用鋼板の製造方法は、第１０図および
第１２図に示すように、予め調質圧延用ワークロ
ール３の表面６に、微小なクレータ状の凹部１と
その凹部１の外縁において表面にリング状に盛り
上がつた盛り上がり部２との集合からなり、かつ
隣り合う凹部１，１間の平均中心間距離Smとリ
ング状盛り上がり部２，２の外縁の直径Ｄとの比
Sm／Ｄが1.7〜3.0の範囲内、Sm−Ｄが450μm以
下とされた表面模様（以下ダル目という）１２を
形成する模様付け加工を、高密度エネルギー源
（図示せず）を用いて施しておき、そのダル目付
けされたワークロール３を、第１３図に示すよう
に調質圧延をすべき鋼板７の片面もしくは両面に
用い、調質圧延延び率λを0.3％以上として、調
質圧延することによりワークロール３の表面のダ
ル目１２を鋼板７の表面に転写するようにしたも
のである。

すなわち、このようなレーザ加工により粗面化
されたワークロール３を用いて調質圧延された鋼
板（以下レーザダル鋼板という）７は、その表面
の粗さを形成するプロフイルが規則的でかつ大き
な平たん面積λを有し、200μm以上のうねりを含
まないため塗装後の鮮映性を著しく向上させるこ
とができるのである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記特願昭61−278876号明細書
に記載されているような技術を実施するのに用い
るワークロール３にレーザによるダル目加工を施
す場合は、第１４図に示すように回転するワーク
ロール３に垂直に短いピツチの断続したレーザビ
ーム１３をワークロール３の回転軸と平行に移動
させながら照射し、ワークロール３の表面を溶融
させてダル目付けを行うのであるが、ワークロー
ル３のレーザビーム軌跡は第１５図に拡大して示
すようにらせん状になり、このらせん軌跡１４上
でみる限りダル目１２は直線上につながるけれど
も、ワークロール３の隣り合うらせん円周上のダ
ル目１２の位相は一致しないのである。したがつ
て、ワークロール３の表面のダル目１２のパター
ンは、微視的にみると第１６図に示すようにロー
ル円周方向では最も隣接するダル目１２を結ぶ線
分L_Pがほとんど傾斜をたずに並んでいるのに対
し、ロール軸方向の線分L_Mは不規則な配列とな
つているから、鋼板７としてみれば表面ダル目パ
ターンとして縦横方向で異方性を有することにな
る。

このような異方性を有する鋼板７をプレス加工
し塗装すると、使用部位によつても十分な高鮮映
性が発揮され得ない場合がある。その理由を以下
に述べる。

一般に、塗装が施される対象物は地表に対して
水平な面と水平でない面とを有する。水平面では
塗料の吹き付けが行われた後に塗料は凹凸を緩和
するようにミクロな流動によつて平滑面に近づく
ことができる。この過程は塗料吹き付けの後の焼
き付け工程でも起こる。この塗料のミクロな流動
は、下地の鋼板の粗さを形成するプロフイルが均
一であればあるほど均一となり易い。

しかし、例えば従来のシヨツトブラスト法や放
電加工によつて粗面化されたワークロールを用い
て調質圧延された鋼板（以下それぞれシヨツトダ
ル鋼板、放電ダル鋼板という）は、粗さを形成す
るプロフイルが均一でないためにこのような塗料
の流動が不均一となり、かつ平たん面積率が小さ
いこと、および粗さを形成するプロフイルが
200μm以上の大きなうねりを含んでいるなどが原
因となつて塗装後の鮮映性が劣化するのである。

ここで、前述した鋼板表面の粗さを形成するプ
ロフイルの規則性についてさらに詳しく説明す
る。

レーザダル鋼板の場合は第１７図に示すように
その圧延方向に粗面を構成するダル目１２が一様
な大きさでかつ一定間隔で配列されて極めて規則
的であるが、圧延方向と直角な方向（以下板幅方
向という）のダル目１２の配列は規則的とはいえ
ない。これはワークロールの粗面化がワークロー
ルの円周上をらせん状に沿つてダル目の間隔が一
定となるように行われているためであつて、結果
としてワークロール面上に隣り合うらせん上のダ
ル目１２の相対位置は一定にならず、いわゆる異
方性を有するのである。

発明者らは、このような異方性を有するレーザ
ダル鋼板（以下異方性レーザダル鋼板という）を
種々塗装実験した結果、水平面塗装では十分に高
い鮮映性を得ることがきるが、例えば垂直面など
の水平でない部位では、従来のシヨツトダル鋼板
や放電ダル鋼板よりすぐれた鮮映性を得ることが
できる水平面ほどには鮮映性を著しく向上させる
ことが困難であることを見出した。

すなわち、第１７図に示した異方性レーザダル
鋼板のテストパネルを作成して、垂直の姿勢に保
つて３コートの塗装を施したときの塗膜の鮮映性
を調べた結果は第１８図に示した。ここで「塗装
姿勢」はテストパネルを圧延方向が横（したが
つて板幅方向が縦）になるように保持した場合で
あり、「塗装姿勢」は圧延方向が縦（したがつ
て板幅方向が横）になるように保持した場合であ
る。また、塗装の仕方はテストパネルの表面にま
ずリン酸亜鉛デイツプ処理による化成処理を施し
てから電着下塗厚さ18〜20μm、中塗厚さ30〜
35μmさらに上塗厚さ30〜35μmの３コートを施し
たものである。

第１８図から明らかなように、塗装姿勢のテ
ストパネルのDOI値は塗装姿勢のテストパネル
に比べて高くなつていることがわかる。

このようにDOI値の差が生じる理由は、以下に
よるものであると考えられる。

(a) 垂直面では、吹きつけられた塗料が銅板表面
に一たん付着してから重力によつて垂れ下がる
ように下向きに流動する。

(b) 塗装始動では、第１９図ａに示すようにダ
ル目１２に沿つた直線L_P1方向には規則的に凹
凸が現れ、その上を塗料が規則的に流動する部
位Ａとダル目１２，１２の間の平たん部９を通
る直線L_P2に沿って凹凸のない平滑面を塗料が
流れる部位Ｂがあるが、レーザダル鋼板では直
線L_P1と直線L_P2との間隔は通常数100μm以下で
あり、部位Ａと部位Ｂは塗料の粘性によつて相
互に影響し合うこともあずかつて塗料の下方向
への流動即ち垂れは均一化することになる。

(c) 一方、塗装姿勢では、第１９図ｂに示すよ
うに塗料の流れる、例えば直線L_M1，L_M3，L_M5
のような部位によつて凹凸がさまざまな形でバ
ラツキ不規則であるから、塗料の流動はそれら
の影響を受けて第１９図ｃに示すような不均一
の部位Ｃ，Ｄが生じて塗膜の肌が荒れることに
なる。

したがつて、このような異方性レーザダル鋼板
を用いて、例えば自動車用の部品を組み立てて塗
装を行うと、鋼板の圧延方向が縦向きであるか横
向きであるによつて塗装後の鮮映性が異なり、し
かもある一つの部材が縦向きの鋼板を使つた部品
と横向きの鋼板を使つた部材が複合されている場
合は、部材の部位によつて塗装の鮮映性の差とな
つて現われる。

さらに、鋼板を横向きに使つた場合は鮮映性が
劣化するが、例えば自動車の外板部品はプレス作
業の効率などの経済的理由やその大きさにより、
鋼板の圧延方向を垂直方向にしたり水平方向にし
たりして自由に使えることが要求されるが、鮮映
性に差がでることを防止するために鋼板を例えば
縦向きだけになるように制御することは、設計上
プレス作業上の制約となつてしまうわけである。

この発明は、上記のような事情を背景としてな
されたものであつて、塗装後の垂直面の鮮映性に
優れた鋼板およびその製造方法を提供することを
目的とする。

またこの発明の別の目的は、鮮映性にすぐれた
鋼板の製造方法に直接用いるワークロールの表面
に適切な粗面化加工を行う方法について提案する
ことにある。

（問題を解決するための手段） この発明は、 板面の中心線平均粗さRaが０，３〜2.0μmの
範囲内にあり、かつその表面粗さを構成する微視
的形態が、平たんな山頂面を有する台形状の山部
と、その周囲の全部または一部を取囲むように形
成された溝状の谷部及び山部の間であつてかつ谷
部の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の山
頂面より低いかまたは同じ高さに形成された中間
平たん部とによつて構成され、しかも隣り合う山
部の平均中心距離をSm、谷部の外縁の平均直径
をＤ、山部の平たんな山頂面の平均直径をd₀、山
部の平たんな山頂部と前記中間平たん部の平たん
面の面積の和が板面の全面積に占める割合をη％
と定義して、 1.7＜Sm／Ｄ≦3.0 Sm−Ｄ≦450μm 30μm≦d₀≦500μm 80％≦η≦95％ を満足するように構成されている塗装用鋼板にお
いて、鋼板の調質圧延時の圧延方向と直角な方向
に隣り合つて最も近接する２つの山部の中心間を
結ぶ直線が前記圧延方向と直角な方向に平行な直
線となす偏角が20°以内に設定されることを特徴
とする塗装用鋼板（第１発明）、 予め調質圧延用ワークロールの表面に、微小な
クレータ状の凹部と、の凹部外縁において表側に
リング状に盛り上がつた盛り上がり部との集合か
らなり、かつ隣り合う凹部間の平均中心距離Sm
とリング状盛り上がり部の外縁の直径Ｄとの比
Sm／Ｄが1.7〜3.0の範囲内、Sm−Ｄが450μm以
下とされ、かつワークロールの回転軸方向におい
て最も近接する任意の２つの凹部の中心を結ぶ直
線が前記回転軸と平行な直線とをなす偏角が20℃
以内とされた表面模様を形成する模様付け加工
を、高密度エネルギー源を用いて施しておき、そ
の表面模様付けされたワークロールを、調質圧延
をすべき鋼板の片面もしくは両面を用い、調質圧
延延び率λを0.3％以上として、調質圧延するこ
とによりワークロール表面の模様を鋼板表面に転
写することを特徴とする、塗装用鋼板の製造方法
（第２発明）および、 回転するワークロールの表面に、集光された高
密度ビームエネルギーをワークロールの軸方向に
移動させつつ間けつ的に照射し、ワークロールに
より圧延される鋼板の表面に転写されるダル目が
碁盤目状になるダル目をワークロールの表面に形
成するに際して、下記(1)式に従うワークロールの
円周方向における隣接ダル目間の設定ピツチ
SmL₀に基いて単位時間当りの高密度ビームエネ
ルギー照射回数Ｑを下記(2)式により求め、この照
射回数にもとづいて高密度ビームエネルギー照射
を制限することを特徴とするワークロールのダル
目加工方法（第３発明）である。

記 πD_R／ＮSmL₀SmL₁ ＋１／Ｎ（δ−Smctan20°） …(1) ただし δ＜SmL₁ ここで D_R：ワークロールの直径 SmL₁：ワークロールの円周方向における隣接
ダル目間の設定ピツチ Ｎ：πD_R／SmL₁から求まる最大の自然数 δ：ダル目位相差 Smc：ワークロールの軸線方向における隣接ダ
ル目間の設定ピツチ Ｑ＝πD_R／SmL₀・Ｍ …(2) ここでＭ：ワークロールの単位時間当り回転数 なお、前記高密度エネルギー源としてはレーザ
や電子ビームを用いることができる。

（作用） 発明者らは、より鮮映性の向上に有利になるよ
うな鋼板の表面粗さのプロフイルを改良すべく鋭
意検討した結果、平たんな山頂部を有する山部を
圧延方向のみならず板幅方向にも一直線に規則的
に配列すれば、垂直姿勢で塗装を施すときにおい
ても塗装の下向きの流動を均一化することができ
ることを見出し、第１および２発明を完成させる
に至つた。

すなわち、レーザダル加工を施したワークロー
ルを用いて製造される鋼板が縦横どちら向きに使
用されていても上下方向におけるダル目が直線状
に近接して並ぶようにすればよいわけである。し
たがつて、第１図に示すようにレーザ等の高密度
エネルギー源を用いてワークロール３の表面の粗
面化加工を行うに際し、微小なクレータ状の凹部
１とその凹部１の外縁において表側にリング状に
盛り上がつた盛り上がり部２とからなるダル目１
２がロール回転軸方向にもロール円周方向にも碁
盤目状に規則的に配列されるようにワークロール
面上のレーザ加工点を制御して加工を施し、この
ワークロールを用いて鋼板を圧延すれば、等方性
のレーザダル鋼板を得ることができるのである。

第２図および第３図を用いて、この発明の原理
を説明する。

ワークロール３のロール円周方向Ｙに隣り合う
任意の２個のダル目１２の中心間を結ぶ直線L_p、
ロール軸方向Ｘに隣り合う任意の２個のダル目１
２の中心間を結ぶ直線をL_Hとすると、直線L_Pと
Ｙがなす偏角をαとし、直線L_HとＸがなす偏角
をβとすると、偏角αおよびβはそれぞれ α≦20° …(1) β≦20° …(2) を満足するようにすれば、ワークロール３の表面
に上記の規則的に配列するダル目を得ることがで
きるのである。

偏角αについては、本発明の先行技術である前
出特願昭61−27886号明細書に開示の技術を適用
する限り問題がないことは、既に述べた通りであ
る（この方法では、具体的にはα≦0.02°であ
る）。

一方、偏角βについては、前出第１９図ｂのよ
うに異方性レーザダル鋼板の板幅方向を縦方向に
して垂直塗装を行う場合の偏角βの大きさの許容
値を求めるべく、次のような実験を行つた。

第４図に示すように台２０上の平面２１に対し
て30°の勾配を有する傾斜面２２上に従来の異方
性レーザダル鋼板２３をセツトした。傾斜面２２
の中心線C₁に対し鋼板２３の中心線C₂がなす偏
角をθとする。

鋼板２２上の任意位置の線_A上に５点の標点
A₁〜A₅を設け、これらから一定距離20mm離れた
下方の線_B上に、標点A₁〜A₅に対応した５点の
標点B₁〜B₅を設けて、標点A₁〜A₅にそれぞれ１
標点当り0.005c.c.の粘度4.5センチポワズの油を注
射器で滴下してそれぞれに対応した標点B₁〜B₅
に至るまでの流下時間を偏角θを変化させながら
測定した。その結果を第５図に示した。また、油
滴の流れの形態と最終流下長さを測定し、それら
の結果を第６図、第７図に示した。

第５図から明らかなように、偏角θが大きくな
ると油滴の流下速度が増加して垂れやすくなり、
また流下速度のバラツキが大きいことがわかる。
また、第６図、第７図からわかるように偏角θが
大きくなるに従い流れに乱れば目立ち、最終流下
長さのバラツキも大きくなつている。

以上のことから、偏角θが大きい程塗装時の塗
料が垂れやすく、不均一に流下し塗膜の平滑性を
損なうと考えられ、したがつて、第５図および第
７図からみて偏角θは20°が限界である。

よつて、等方性レーザダル鋼板の板幅方向のダ
ル目の配列即ちワークロールのロール軸方向のダ
ル目の配列の不規則性を表す偏角βの上限を20°
とすればよいのである。

以上説明したように第２発明に従う方法によつ
て、鋼板に良好な鮮映性を付与できるが、第２発
明で直接使用するワークロールにはいわゆる碁盤
目状にマイクロクレータを導入しなくてはなら
ず、このワークロール表面へのダル目加工を実現
し得る方法は提案されていないのが実状である。

すなわちダル目加工を施した圧延用ワークロー
ルについて、特公昭62−11922号公報には、回転
するワークロールに垂直に短いピツチの継続レー
ザビームをワークロールの回転軸と平行に移動さ
せながら照射し、ワークロールの表面を溶融させ
てダル目付けを行うことが開示されている。この
ワークロールのレーザビーム軌跡はらせん状とな
り、このらせん軌跡上でみるとダル目が直線上に
つながるが、ワークロールの隣り合うらせん円周
上のダル目の位相は一般的に一致しない。

したがつてこのようなロールで調質圧延を施し
た鋼板は必然的に表面ダルパターンとして縦横方
向で異方性をもつことになる。

そこで発明者らは、圧延用ロールの表面上に軸
線方向にも、円周方向にも、直線上にマイクロク
レータを配列させることによつてロール表面に碁
盤目状の規則正しいダル目を付与して、効率的に
粗面化加工する方法について鋭意検討した結果、
マイクロクレータの加工エネルギーとして高密度
ビームエネルギーを用い、回転するロール表面へ
の高密度ビームエネルギーの単位時間当りの照射
回数を、ロール円周方向の個々のマイクロクレー
タの相隣り合う間隔SmLと、ロールの直径Ｄ及
びその単位時間当りの回転数Ｍに基いて制御する
こと、さらにロール表面上の加工が進行している
場合は、高密度エネルギーを照射する前に、すで
に加工されたロール円周面に沿うらせん状の加工
軌跡上にあるマイクロクレータに関連づけて高密
度ビームエネルギーの単位時間当りの照射回数と
その照射時間を制御することによつて、シリンダ
表面上に碁盤目状の規則正しいマイクロクレータ
を配列させ得ることを見出し、第３発明を完成さ
せるに至つたのである。

次に第２０図に従つて、第３発明を詳しく説明
する。

第２０図ａは直径D_Rのワークロール３１を回
転させながらレーザビーム３２をロール３１の回
転軸と平行に移動させながら照射したときのレー
ザビーム照射点の軌跡３３を示し、隣合う軌跡の
間隔はSmcに設定されている。

また同図ｂにｉ番目とｉ＋１番目の軌跡を平面
に展開して示す。任意のとなり合う軌跡状のマイ
クロクレータをロール１の回転軸に平行なロール
表面上の直線（以下基準線という）上に配列する
には、同図ｃに示すように、ｉ番目のらせんと基
準線３４の交点３５をｉ番目のらせん上の第１番
目のマイクロクレータとしたときに、ｉ番目のら
せん上における最後のマイクロクレータ３６又は
マイクロクレータ３６の次のマイクロクレータ３
６ａをｉ＋１番目のらせんと基準線３４の交点と
が一致するようにすれば良い。

なおロール上に形成するマイクロ・クレータ間
の距離Smはこのロールにて調質圧延を施す鋼板
の使用用途によつて450μm未満の値に選定され、
例えば対象とする鋼板が自動車用の場合は約
300μm程度であり、この数値が±10％程度で変動
しても後述するように、マイクロクレータ間隔
Smとマイクロクレータの直径Ｄが 0.85Sm／Ｄ3.0 Sm−ｄ＜450μm を満足する限り、塗装後に高い鮮映性を得ること
ができる。

ここで、まずロール円周方向のマイクロクレー
タ間隔SmLを所望のSmL₁に設定し、ｉ番目のら
せん上にマイクロクレータを形成する。

そしてｉ番目のらせん上に形成したマイクロク
レータの数をＮとすると、 πD_R＝Ｎ・SmL₁＋δ ただしδ＜SmL₁ ここで D_R：ロール直径 δ：ダル目位相差 から、ＮπD_R／SmL₁ となる。

次にｉ＋１番目のらせん上に形成するマイクロ
クレータの円周方向の間隔SmL₀を次式(1)の範囲
内で決定する。

πD_R／ＮSmL₀SmL₁ ＋１／Ｎ（δ−Smctan20°） …(1) さらに決定したSmL₀に基いて、単位時間当た
りのレーザ照射回数Ｑを次式(2)により求め、求め
たレーザ照射回数Ｑに従つてロール表面へマイク
ロクレータを形成する。

Ｑ＝πD_R／SmL₀・Ｍ …(2) ここでＭ：ロールの単位時間当りの回転数 上記したようにSmL₀を選定することによつて
ロール回転軸方向にとなり合うすなわちｉ番目と
ｉ＋１番目のらせん上における、任意のマイクロ
クレータの中心間を結ぶ直線とロール表面上の軸
線と平行な直線とがなす偏角βは常に β20° とすることができる。

したがつて以上の加工によつてダル目を付与さ
れたロールにて調質圧延を施せば、実質的に碁盤
目状に配列させたマイクロクレータを鋼板に転写
することになり、鋼板を水平でない姿勢において
塗装して使用する場合にも、鋼板の圧延方向に左
右されず高い鮮映性を得ることができる。

なお高密度ビームエネルギー源としてはレーザ
のほか電子ビームなどを用いることが可能であ
る。

（実施例） 実施例 １ 高密度エネルギー源としてレーザを用い、レー
ザ加工点を制御しながら偏角βを後述の実施例２
の方法によつて下記の４種類とした表面粗さ
2.2μmRaのワークロールを製作した。

偏角：α≦0.02° β＝0°，20°，30°，45°， 表面粗さのプロフイル： Sm／Ｄ＝1.5 Sm−Ｄ≦225μm これらのワークロールを用いて、冷延後焼鈍を
施した板厚0.8mmの冷延鋼板を調質圧延延び率λ
を0.8％として調質圧延を施して、表面粗さRaが
1.1±0.3μmの鋼板を得た。

ついで、調質圧延後の各鋼板に次のような条件
で化成処理を行つた。

処理剤 ：デイツプ処理用細粒型リン酸塩系薬剤 デイツプ条件 ：43℃×120秒 被膜重量 ：2.2p±0.2g／cm² 前処理 ：脱脂、水洗、表面調整 後処理 ：水洗、純水洗、乾燥 化学処理後、次のような条件で３コート塗装を
施した。

塗装姿勢 ：垂直姿勢 下塗 ：カチトンED塗料18〜20μm厚 中塗 ：シーラー30〜35μm厚 上塗 ：トツプコート30〜35μm厚 なお、各工程ともサンデイングは行わなかつ
た。

塗装後の塗膜表面いついてドリゴンメータを用
いてDOI値を測定した。その測定結果を第８図に
示した。

この図からわかるように、偏角βが20°の塗装
鋼板は偏角βが0°のものに比べてDOI値は若干劣
化しているものの自動車ボデイ用外板として必要
とされるDOI値を十分満足している。

実施例 ２ レーザ光を間けつ的に照射する遮断手段とし
て、第２１図に示す回転式チヨツパを適用し、軸
長：1600mmおよび径：530mmのワークロールの表
面にダル目を付与するに当り、始めにロール円周
方向のマイクロスケール間隔SmL₁を320mmに設
定して第１列目のダル目を形成し、続いて付与す
るダル目の間隔SmL₀を演算器４０〜４２にて決
定し、さらにSmL₀に基いて演算器４３にて単位
時間当りのレーザ照射回数Ｑを演算し、これに従
つてダル目を付与する操作を順次行つて、ワーク
ロール表面に碁盤目状のマイクロクレータを形成
した。

レーザ照射回数の制御は、チヨツパデイスク４
４に照射されるレーザ光を通す孔４５の数をＴ、
チヨツパ駆動用のモーター４６ａの回転数をｍ
〔r.p.m〕、ロール回転用のモータ４７に付設され
た回転速度検出器４８から得られるロール回転数
をＭ〔r.p.m〕としたとき、 mT＝πD_R／SmL₀・Ｍ（＝Ｑ） となるように行う。なお４６ｂはモータ４６ａの
回転速度制御器である。

またレーザ光の遮蔽手段として第２２図に示す
シヤツタを用いてもよく、この場合には単位時間
当りのレーザ照射回数Ｑはシヤツタによつて
SmL₀、ロール径D_Rおよびロール回転数Ｍに関連
づけて制御すればよい。

なお演算器４０から４２は第２１図に示したも
のと同じで、また図中４９は演算器、５０はシヤ
ツタ開閉制御器、５１はレーザ発振器、５２はシ
ヤツタおよび５３はミラーである。

（発明の効果） 以上説明したように、第１発明の塗装用鋼板に
よれば、たとえ垂直姿勢で塗装が施されてもプレ
ス成形性を損なうことなく、塗膜の鮮映性を従来
よりも向上させ得る顕著な効果が得られ、また第
２の発明の塗装用鋼板の製造方法によれば、上述
のように塗膜の鮮映性が優れた鋼板を実際に製造
することができる。

また第３発明によれば、ワークロールの表面に
碁盤目状に並んだダル目を付与することができ、
このワークロールを調質圧延に用いることによつ
て異方性のないマイクロクレータを鋼板に転写す
ることが可能で、したがつて塗装姿勢に左右され
ずに高鮮映性の鋼板を製造し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明方法に係る等方性レーザダ
ル鋼板を製造するワークロール表面のダル目配列
を模式的に示す展開図、第２図は、ワークロール
のロール円周方向のダル目の偏角を模式的に示す
展開図、第３図は、ワークロールのロール軸方向
のダル目の偏角を模式的に示す展開図、第４図
は、偏角βを決定するための実験装置を示す斜視
図、第５図は、偏角と標点間流下時間の関係を示
す特性図、第６図は、油滴の流れの形態を示す平
面図、第７図は、油滴の最終流下長さのバラツキ
を示す特性図、第８図は、塗装鋼板の偏角βと
DOI値の関係を示す特性図、第９図は、鮮映性を
示すDOI値の測定方法を示す説明図、第１０図
は、高密度エネルギー源としてレーザを用いてダ
ル目付け加工されたワークロールの表面の粗面プ
ロフイルを模式的に示したａ断面図、ｂ平面図、
第１１図は、第１０図のロールにより調質圧延さ
れた鋼板表面の粗面プロフイルを模式的に示した
ａ断面図、ｂ平面図、第１２図は、調質圧延用ワ
ークロールおよび鋼板の表面の粗面を形成するプ
ロフイルの各部の寸法の定義を示すための説明
図、第１３図は、第１０図のワークロールを用い
て鋼板の調質圧延を施している状態を模式的に示
す断面図、第１４図は、レーザパルスを用いてワ
ークロールにダル目加工を施す状態を模式的に示
す斜視図、第１５図は、レーザビーム軌跡を拡大
して模式的に示す斜視図、第１６図は、レーザに
よりダル目加工を施したワークロールのダル目パ
ターンを模式的に示す展開図、第１７図は異方性
レーザダル鋼板のダル目パターンを示す平面図、
第１８図は、異方性レーザダル鋼板の表面に塗装
姿勢を変えて塗装したときの塗膜DOI値を示す特
性図、第１９図は、異方性レーザダル鋼板を垂直
姿勢にして塗膜を施すときの塗料の流動状態を示
す説明図、第２０図ａはワークロール上のレーザ
光の軌跡を示す説明図、同図ｂ，ｃは軌跡の展開
図、第２１図はこの発明に適用する装置の説明
図、第２２図は別の装置例を示す説明図である。 １……ワークロール表面のクレータ状凹部、２
……ワークロール表面のリング状に盛り上がつた
盛り上がり部、３……ワークロール、７……鋼
板、８……鋼板表面の山部の平たんな山頂面、９
……鋼板表面の中間平たん部、１０……鋼板表面
の山部、１１……鋼板表面の谷部、１２……ダル
目、１３……レーザビーム、１４……らせん状軌
跡、２０……台、２１……平面、２２……傾斜
面、２３……鋼板、３１……ワークロール、３２
……レーザビーム、３３……軌跡、３４……基準
線、３５……交点、３６，３６ａ……マイクロク
レータ、４０〜４２，４９……演算器、４４……
チヨツパデイスク、４５……孔、４６，４７……
モータ、４８……回転速度検出器、５０……シヤ
ツタ開閉制御器、５１……レーザ発振器、５２…
…シヤツタ、５３……ミラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板面の中心線平均粗さRaが0.3〜2.0μmの範
   囲内にあり、かつその表面粗さを構成する微視的
   形態が、平たんな山頂面を有する台形状の山部
   と、その周囲の全部または一部を取囲むように形
   成された溝状の谷部及び山部の間であつてかつ谷
   部の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の山
   頂面より低いかまたは同じ高さに形成された中間
   平たん部とによつて構成され、しかも隣り合う山
   部の平均中心距離をSm、谷部の外縁の平均直径
   をＤ、山部の平たんな山頂面の平均直径をd₀、山
   部の平たんな山頂面と前記中間平たん部の平たん
   面の面積の和が板面の全面積に占める割合をη％
   と定義して、 1.7＜Sm／Ｄ≦3.0 Sm−Ｄ≦450μm 30μm≦d₀≦500μm 80％≦η≦95％ を満足するように構成されている塗装用鋼板にお
   いて、鋼板の調質圧延時の圧延方向と直角な方向
   に隣り合つて最も近接する２つの山部の中心間を
   結ぶ直線が前記圧延方向と直角な方向に平行な直
   線となす偏角が20°以内に設定されることを特徴
   とする塗装用鋼板。 ２ 予め調質圧延用ワークロールの表面に、微小
   なクレータ状の凹部と、その凹部外縁において表
   側にリング状に盛り上がつた盛り上がり部との集
   合からなり、かつ隣り合う凹部間の平均中心間距
   離Smとリング状盛り上がり部の外縁の直径Ｄと
   の比Sm／Ｄが1.7〜3.0の範囲内、Sm−Ｄが
   450μm以下とされ、かつワークロールの回転軸方
   向において最も近接する任意の２つの凹部の中心
   を結ぶ直線が前記回転軸と平行な直線となす偏角
   20°以内とされた表面模様を形成する模様付け加
   工を、高密度エネルギー源を用いて施しておき、
   その表面模様付けされたワークロールを、調質圧
   延をすべき鋼板の片面もしくは両面に用い、調質
   圧延延び率λを0.3％以上として、調質圧延する
   ことによりワークロール表面の模様を鋼板表面に
   転写することを特徴とする、塗装用鋼板の製造方
   法。 ３ 前記高密度エネルギー源としてレーザを用い
   る特許請求の範囲第２項記載の塗装用鋼板の製造
   方法。 ４ 回転するワークロールの表面に、集光された
   高密度ビームエネルギーをワークロールの軸方向
   に移動させつつ間けつ的に照射し、ワークロール
   により圧延される鋼板の表面に転写されるダル目
   が碁盤目状になるダル目をワークロールの表面に
   形成するに際して、 下記(1)式に従うワークロールの円周方向におけ
   る隣接ダル目間の設定ピツチSmL₀に基いて単位
   時間当りの高密度ビームエネルギー照射回数Ｑを
   下記(2)式により求め、この照射回数にもとづいて
   高密度ビームエネルギー照射を制御することを特
   徴とするワークロールのダル目加工方法。 記 πD_R／ＮSmL₀SmL₁ ＋１／Ｎ（δ−Smctan20°） …(1) ただし δ＜SmL₁ ここで D_R：ワークロールの直径 SmL₁：ワークロールの円周方向における隣接
   ダル目間隔の設定ピツチ Ｎ：πD_R／SmL₁から求まる最大の自然数 δ：ダル目位相差 Smc：ワークロールの軸線方向における隣接ダ
   ル目間の設定ピツチ Ｑ＝πD_R／SmL₀・Ｍ …(2) ここでＭ：ワークロールの単位時間当りの回転
   数