JPH0745021B2

JPH0745021B2 - 塗装装置

Info

Publication number: JPH0745021B2
Application number: JP1058872A
Authority: JP
Inventors: 芳朗東郷; 章吉村; 昭雄小倉; 泰成工藤
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPH02237673A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は金属シート、例えば製缶用金属シート等のシー
トに塗料を塗布するためのローラ方式の塗装装置に関す
る。

（従来の技術）従来の、製缶用金属シート等のシートに塗料を塗布する
ためのローラ方式の塗装装置として、ゴム等の弾性体ス
リーブを有するコーティングロールと、コーティングロ
ールに塗料を転移するディストリビュータロールを備え
ており、これらの両ロールが同一周速で互に順回転する
（すなわち一方のロールが時計回り方向に回転するとき
は、他方のロールが反時計回り方向に回転する）タイプ
のものが一般に用いられている。

このタイプの塗装装置の場合、塗布される塗料の粘度が
高かったり（例えば＃４フォードカップ粘度約60〜20
0）、あるいは塗布量が多い（例えば乾燥塗膜厚さ約６
〜15μｍの場合）場合等に、形成される塗膜にリブ（又
はフロー目）と呼ばれる縞状の凹凸模様が発生し易い。
この凹凸模様は、製品（例えば金属缶）の外観を損ねる
のみならず、使用される塗料量を増やして生産コストの
上昇を招くという問題を生ずる。

さらに金属蓋のブランクにこの凹凸模様がある場合は、
蓋成形時に、ブランクが比較的薄く、かつ硬いアルミニ
ウム合金板よりなる場合等に、シーミングパネル（蓋周
縁の隆起した環状パネル部）にしわを発生し易いという
問題を生ずる。このしわは、２重巻締時にシートタイト
ネス（カバーフックのしわ入り度）を損なうので、密封
性確保のためにその発生を防止しなければならない。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、塗料が比較的高粘度で、かつ塗布量が比較的
多い場合でも、シート表面に、所謂リブがならされて、
平滑な塗膜を形成することが可能な、ローラ方式の金属
シートの塗装装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の金属シートの塗装装置は、ファウンティンロー
ル；ファウンティンロールと同じ周速で互に順回転し、
ファウンティンロールとの間に僅かな間隙幅の間隙を有
し、コーティングロールに塗料を転移するディストリビ
ュータロール；ディストリビュータロールに塗料膜を介
して軽く接触し、比較的軟らかい弾性体スリーブを有す
るコーティングロール；およびコーティングロールに対
向するバックアップロールを備え、コーティングロール
以外の各ロールの表面は鋼よりなる金属シートの塗装装
置において、ディストリビュータロールはコーティング
ロールに対し順回転し、かつディストリビュータロール
の周速（V2）とコーティングロールの周速（V1）の比
（V2/V1）が0.4〜0.6であり、かつ互に順回転するコー
ティングロールとバックアップロールの間で金属シート
に塗装を行なうことを特徴とする。

（作用）第２図に示すように、ディストリビュータロール２に塗
料膜を介して軽く接触し、比較的軟らかい弾性体スリー
ブ1aを有するコーティングロール１に対しディストリビ
ュータロール２が順回転する場合、ロールギャップ９に
塗料膜5bおよび5c′の塗料５が流入する。

流入した塗料５は、コーティングロール１とディストリ
ビュータロール２の間のロールギャップ９を通過する。
そのため第３図の曲線20に示すように、ロールセンター
ライン16の入口側近傍の位置ｐにおいて、塗料５の流体
圧力は比較的高いピーク値P₁になり、センターライン16
を出た後は比較的高い負圧になり易い。

その結果、例えば周速比（V₂/V₁）が１の場合、センタ
ーライン16の出口側に多数の気泡17が発生して、コーテ
ィングロール１の表面に転移する塗料膜5cに比較的大き
な乱れ（厚さの経時的、場所的変動）が生じ、これがリ
ブ（フロー目）発生の原因となるものと考えられる。

周速比（V₂/V₁）が低くなるほど、ロール間における塗
料５に生ずるずりが大きくなるため、第３図の曲線21に
示すように、ピーク値P₂が低下し、そのためセンターラ
イン16を出た後の負圧値も低下する。そして周速比（V₂
/V₁）が0.6以下の場合は、上記のようにロール間での圧
力変化が小さくなること、およびディストリビュータロ
ール２よりもコーティングロール１の周速が大きいた
め、ロールギャップ９の出口側地点のコーティングロー
ル１上で塗料膜が周方向に引延ばされるために、塗料膜
5cおよび塗布膜10に発生するリブは非常に小さくなるも
のと推測される。さらに塗布膜10が加熱硬化するまでに
レベリングするため実質的にリブがなくなる。

一方周速比（V₂/V₁）が0.4より低い場合は、ディストリ
ビュータロール２の塗料膜5bからロールギャップ９に流
入する塗料５の量が十分でなく、そのため塗料膜5cに塗
料切れ部が生じて、シート６上に塗布膜10（第１図）の
形成されない部分が生じて塗装不能となる。この点から
周速比（V₂/V₁）は0.4以上でなければならない。

ディストリビュータロール２およびファウンティンロー
ル３は何れも表面が鋼よりなり、同じ周速で互に順回転
し、ディストリビュータロール２はファウンティンロー
ルとの間に僅かな間隙幅ｗの間隙を有しているので、こ
の間隙幅ｗを調整することによりディストリビュータロ
ール２に転移する塗料膜5bの厚さを調節することができ
る。

ディストリビュータロール２はさらに、比較的軟らかい
弾性体スリーブ1aを有し、互に順回転するコーティング
ロール１に塗料膜を介して軽く接触する。従ってディス
トリビュータロール２とコーティングロール１間のロー
ルギャップ９は極めて狭く、塗料膜5bがロールギャップ
９を通過の際、前記のように圧力（第３図参照）を発生
する。しかし比較的軟らかい弾性体スリーブ1aはこの圧
力に対して凹み易いので、塗料膜5bの塗料は容易にロー
ルギャップ９を通過する。

そのためディストリビュータロール２からコーティング
ロール１に転移した塗料膜5cの厚さは、ディストリビュ
ータロール２とコーティングロール１の周速比（V2/V
1）が一定の場合、ディストリビュータロール２に転移
した塗料膜5bの厚さに比例する。従って金属シート６に
塗布される塗布膜10の厚さ、従って焼付乾燥後の塗膜厚
さは、主として間隙幅ｗによって定められる。

従ってディストリビュータロール２とコーティングロー
ル１の周速比（V2/V1）を適切な範囲内で一定にし、間
隙幅ｗを調節することによって、金属シート６に塗布さ
れる塗布膜10の厚さ、すなわち焼付乾燥後の塗膜厚さを
定めることができる。

上記のように、塗料膜5bの塗料は容易にロールギャップ
９を通過するので、ロールギャップ９の下側から塗料の
滴が、その下方を通常は水平方向に移動する金属シート
６の上に落下して、焼付乾燥後の金属シート６の上に滴
状に厚い塗膜部分が生ずるおそれがない。

（実施例）第１図において、１はコーティングロール、２はディス
トリビュータロール、３はディストリビュータロール２
の周面に所定厚の塗料膜5bを形成するためのフアウンテ
インロール、４は、コーティングロール１と協同してシ
ート６を塗装し、同時に矢印Ａ方向に移送するバックア
ップロール、14はモイスニングロールである。コーティ
ングロール１の表面は、ゴムや弾性プラスチック等の比
較的軟らかい（例えば第13頁第２〜３行に記載のよう
に、硬度がJIS A35度の）弾性体スリーブ1aよりなって
いるが、他のロールの表面はすべて剛体例えば鋼よりな
っている。

フアウンテインロール３はディストリビュータロール２
に対し順回転し、ディストリビュータロール２もコーテ
ィングロール１に対し順回転するように、それぞれのロ
ールは図示されない駆動機構により駆動される。

フアウンテインロール３の周速は、ディストリビュータ
ロール２の周速V₂と等しく、ディストリビュータロール
２の周速V₂とコーティングロール１の周速V₁の比（V₂/V
₁）は0.4〜0.6となるように定められている。バックア
ップロール４の周速はコーティングロール１の周速V₁と
等しい。

ディストリビュータロール２とフアウンテインロール３
間の上部ニップ部の両端近傍には楔状の塗料受け板７が
設けられていて、図示されない塗料タンクからカーテン
状もしくは棒状で流下する塗料５が、上部ニップ部に貯
って、若干量の塗料溜り5aが形成されるようになってい
る。８はフアウンテインロール３およびディストリビュ
ータロール２の下面から落下する塗料５の受け皿であ
る。

塗料溜り5aの塗料５は、ディストリビュータロール２の
下面に回って塗料膜5bを形成した後、ロールギャップ９
においてコーティングロール１に転移して塗料膜5cを形
成する。塗料膜5bの１部5b′（第３図）は転移されない
で、そのままディストリビュータロール２について回っ
て塗料溜り5aに戻る。塗料膜5cはコーティングロール１
とバックアップロール４の間でシート６に塗布され、塗
布膜10を形成する。塗料膜5cの１部5c′（第３図）はシ
ート６に塗布されることなく、コーティングロール１に
付着したままロールギャップ９に至る。塗布膜10の厚さ
（塗布量）は主として、ディストリビュータロール２と
フアウンテインロール３の間隙幅ｗによって定められ
る。なおディストリビュータロール２とコーティングロ
ール１は、ロールギャップ９において、塗料膜を介して
軽く接触、所謂キスタッチするように配設されている。

各シート６間の間隙12がコーティングロール１とバック
アップロール４の間を通過するさい、又はシート６の送
りが中断したときなどに、バックアップロール４の周面
4aに塗料５が転移して周面4aが汚損するのを防止するた
め、この転移した塗料を周面4aより除去すべくブレード
状のスクレーパ13が設けられている。

なおシート６が通過している間に、周面4aが乾燥状態に
なって摩擦係数が大きくなって、スクレーパ13によって
傷つけられるのを防止するため、周面4aは常時モイスニ
ングロール14によって塗料15を薄くコートされて潤滑さ
れるようになっている。

以上の装置により、シート６への塗料の塗布は次のよう
にして行なわれる。シート６上に形成されるべき塗布膜
10の厚さに合わせて、フアウンテインロール３とディス
トリビュータロール２の間隙幅ｗを調節した後、各ロー
ルを第１図に示す回転方向（矢印方向）に回転して、シ
ート６を図示されない搬送装置により、コーティングロ
ール１とバックアップロール４の間に送入する。

塗料タンクから流下する塗料５は塗料溜り5aを形成した
後、ディストリビュータロール２の周面に移行し、塗料
膜5bを形成する。塗料膜5bはロールギャップ９において
スムースにコーティングロール１の周面に移行して、か
なり平滑な塗料膜5cを形成する。塗料膜5cはコーティン
グロール１とバックアップロール４の間でシート６に塗
布され、かなり平滑な塗布膜10を形成する。この塗布膜
10は図示されない乾燥装置により乾燥されて所謂リブが
ならされた平滑な塗膜（図示されない）となる。

（具体例１）具体例１直径339mm、硬度JIS A（JIS K6301−1975）35度のブチ
ルゴムよりなる弾性スリーブ1aの厚さ17mm、長さ1190mm
のコーティングロール１、直径199mmの鋼製ディストリ
ビュータロール２（表面仕上げは0.8S）、直径229mmの
鋼製フアウンテインロール３、および直径339mmの鋼製
バックアップロール４（各ロール2,3,4の長さはコーテ
ィングロール１の長さに等しい）を備える第１図に示す
タイプの塗装装置を用いて、次の条件で厚さ0.3mmのア
ルミニウム合金シート６の片面にビニルオルガノゾル系
塗料５を塗布して、塗布膜10を形成後、ガスオーブンで
200℃×10分の焼付乾燥を行なって塗膜を形成した。結
果を第１表に示す。

塗布条件：コーティングロール１の周速（V₁）:105m/
分。

ディストリビュータロール２の周速（V₂）：第１表に示
すように種々の周速。

バックアップロール４の周速:105m/分。

塗料5:粘度80秒／＃４フォードカップ，固形分33重量
％。

乾燥塗膜は、塗装不能の周速比（V₂/V₁）0.3の場合を除
き平均厚さ９μｍで、全体的に黄色ずんでいるが、周速
比V₂/V₁が0.4〜0.6の場合、肉眼的にリブ状の畳目模様
（所謂フロー目）がならされて平滑であった。

具体例２直径305mm、硬度JIS A（JIS K6301−1975）35度のブチ
ルゴムよりなる弾性スリーブ1aの厚さ17mm、長さ355mm
のコーティングロール１、直径123mmの鋼製ディストリ
ビュータロール２（表面仕上げは0.8S）、直径148mmの
鋼製フアウンテインロール３、および直径203mmの鋼製
バックアップロール４（各ロール2,3,4の長さはコーテ
ィングロール１の長さに等しい）を備える第１図に示す
タイプの塗装装置を用いて、次の条件で厚さ0.2mmの錫
めっき鋼板の片面にエポキシエステルアミノ系塗料５を
塗布して、塗布膜10を形成後、ガスオーブンで170℃×1
0分の焼付乾燥を行なって塗膜を形成した。

塗布条件：コーティングロール１の周速（V₁）:90m/
分。

ディストリビュータロール２の周速（V₂）：周速比（V₂
/V₁）が0.3,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2になるように変えた。

バックアップロール４の周速:90m/分。

間隙幅（ｗ）:160μｍ塗料5:粘度75秒／＃４フォードカップ，固形分49重量
％。

乾燥塗膜は、塗装不能の周速比（V₂/V₁）0.3の場合を除
き、平均厚さ６μｍで全体的に無色透明であるが、この
場合も周速比V₂/V₁が0.4〜0.6のときに、肉眼的にリブ
状の畳目模様（所謂フロー目）がなく、平滑で光沢のあ
る塗膜が得られた。

（発明の効果）本発明の金属シートの塗装装置は、塗料が比較的高粘度
で、かつ塗布量が比較的多い場合でも、滴状に厚い塗膜
部分、およびリブ（フロー目）や塗料切れ部の無い、一
様に平滑な塗膜を金属シートに形成できるという効果を
奏する。

耐食性等の観点から塗膜厚さは通常、最少厚さが補償さ
れなければならない。従ってリブが顕著なほど使用する
塗料量が多いことになる。そのため本発明の塗装装置に
よれば、塗装シートの外観が優れているのみならず、使
用する塗料量がより少なくてよく、そのため生産コスト
が低下するというメリットを有する。

また本発明の塗装装置で塗装されて、平滑な塗膜を有す
る金属シートから形成された金属蓋は、シーミングパネ
ルにしわが発生し難いというメリットを有する。

さらに本発明の塗装装置は、ディストリビュータロール
とコーティングロールの周速比（V2/V1）を適切な範囲
内で一定にし、間隙幅ｗを調節することによって、金属
シートに塗布される塗布膜の厚さ、すなわち焼付乾燥後
の塗膜厚さを定めることができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である塗装装置の説明用正面
図、第２図は第１図のＢ部の拡大縦断面図、第３図は第
２図のロールギャップにおける塗料流体圧力分布の例を
示す線図である。１……コーティングロール、1a……弾性体スリーブ、２
……ディストリビュータロール、３……ファウンティン
ロール、４……バックアップロール、５……塗料、６…
…金属シート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ファウンティンロール：ファウンティンロ
ールと同じ周速で互に順回転し、ファウンティンロール
との間に僅かな間隙幅の間隙を有し、コーティングロー
ルに塗料を転移するディストリビュータロール：ディス
トリビュータロールに塗料膜を介して軽く接触し、比較
的軟らかい弾性体スリーブを有するコーティングロー
ル：およびコーティングロールに対向するバックアップ
ロールを備え、コーティングロール以外の各ロールの表
面は鋼よりなる金属シートの塗装装置において、ディス
トリビュータロールはコーティングロールに対し順回転
し、かつディストリビュータロールの周速（V2）とコー
ティングロールの周速（V1）の比（V2/V1）が0.4〜0.6
であり、かつ互に順回転するコーティングロールとバッ
クアップロールの間で金属シートに塗装を行なうことを
特徴とする金属シートの塗装装置。