連続塗布処理方法
【課題】ロールコーターを用いて基材に連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる連続塗布処理方法を提供する。
【解決手段】ロールコーター１Ａの下流側に設置した膜厚計１１の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて、ピックアップロール４の周速Ｖｐ、ドクターロール５の周速Ｖｄ、アプリケーターロール６の周速Ｖａを自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて上下限値を設定するとともに、フィードバック制御を開始する時は、ドクターロール５の周速Ｖｄの調整のみで膜厚制御を行い、ドクターロール５の周速Ｖｄがその上下限値に達した後は、ピックアップロール４の周速Ｖｐまたは／およびアプリケーターロール６の周速Ｖａの調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【解決手段】ロールコーター１Ａの下流側に設置した膜厚計１１の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて、ピックアップロール４の周速Ｖｐ、ドクターロール５の周速Ｖｄ、アプリケーターロール６の周速Ｖａを自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて上下限値を設定するとともに、フィードバック制御を開始する時は、ドクターロール５の周速Ｖｄの調整のみで膜厚制御を行い、ドクターロール５の周速Ｖｄがその上下限値に達した後は、ピックアップロール４の周速Ｖｐまたは／およびアプリケーターロール６の周速Ｖａの調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に連続して塗布処理を行う連続塗布処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続して走行する基材（例えば鋼板）に耐食性、加工性、美観性、絶縁性等の性能を付与するために、各種の塗膜を基材表面上に形成させる処理（連続塗布処理）を行っている。この連続塗布処理方法には、ロールコーター方式が一般的に用いられており、ロールを２本用いる２ロールコーター、あるいは３本のロールを用いる３ロールコーターが広く使用されている。特に、３ロールコーターは塗布膜厚の制御性に優れることと、表面外観が比較的美麗であることから、主流のロールコーター方式になっている。
【０００３】
この３ロールコーター方式は、塗布液が満たされているコーターパンより塗布液をくみ上げるピックアップロールと、ピックアップロールによりくみ上げられた塗布液量を調整するドクターロールと、調整された塗布液量をピックアップロールから基材に転写するアプリケーターロールにより構成されている。各ロールの回転方向は、ロール間の近接点、あるいは接触点において同方向に回転するナチュラル回転の場合と逆方向に回転するリバース回転の場合があるが、一般的にはリバース回転の方が比較的平滑な塗膜面が得られやすいということからリバース回転にする場合が多い。また、アプリケーターロールは基材表面に傷を付けないように鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールを用いている。
【０００４】
比較的粘度の低い塗布液の場合、ピックアップロールとドクターロール間をすり抜ける液量が少なくなるため、ピックアップロールにはロール表面に溝加工が施されたグラビアロールが用いられる場合も多い。グラビアパターンには、斜線状のＶ溝パターンや四角錐の頂点が溝の谷となるようなパターン等があるが、グラビアパターンの種類、溝サイズは塗布液の種類、必要とする膜厚に応じて適宜決められる。
【０００５】
基材の走行速度の変化に対して、一定の膜厚を保つためには、各コーターロールの周速を変更するのが最も迅速に対応できるため、各コーターロールの周速を変更し、膜厚を制御する場合が多く、膜厚を制御する際は、ロールコーターの下流側に設置された膜厚計により計測し、フィードバック制御により管理範囲内の膜厚になるように、ロール周速等を調整することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１７７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ロールコーター方式による連続塗布処理においては、単に膜厚が管理範囲内に入っていても、塗布欠陥により外観不良になる場合がある。すなわち、膜厚の自動制御を行うことによって目標の膜厚が得られたとしても、外観に不良が生じる場合がある。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ロールコーターを用いて基材に連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる連続塗布処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。
【００１０】
［１］塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において逆方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記各ロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、フィードバック制御を開始する時は、前記ドクターロールの周速のみの調整で膜厚制御を行い、前記ドクターロールの周速がその上下限値に達した後は、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【００１１】
［２］塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において同方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記ピックアップロールの周速と前記アプリケーターロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【００１２】
［３］前記各ロールの周速のいずれかがその上下限値に達した際には、アラームを出力することを特徴とする前記［１］または［２］に記載の連続塗布処理方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、基材に連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１における連続塗布処理ラインの側面図である。
【図２】本発明の実施形態２における連続塗布処理ラインの側面図である。
【図３】本発明の実施例１における本発明例３と比較例３を比較した図である。
【図４】本発明の実施例１における本発明例４と比較例４を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１における連続塗布処理ラインを示す側面図である。
【００１７】
図１に示すように、この連続塗布処理ラインには、連続して走行する基材Ｓの表面に塗布液を塗布するために、リバース回転型の３ロールコーター１Ａが設置されている。
【００１８】
この３ロールコーター１Ａは、コーターパン２から塗布液３をくみ上げるピックアップロール４と、ピックアップロール４上の塗布液３の液量を調整するドクターロール５と、調整されたピックアップロール４上の塗布液３を基材Ｓに転写するアプリケーターロール６を備えている。なお、基材Ｓはバックアップロール８に巻きついた状態で塗布される。
【００１９】
そして、各ロール（ピックアップロール４、ドクターロール５、アプリケーターロール６）の回転方向は、各ロール間、あるいはアプリケーターロール６と基材Ｓ間において互いに逆方向である。なお、ドクターロール５上には塗布液３を掻き取るブレード７が設置されている。
【００２０】
基材Ｓが鋼板等の金属板の場合は、アプリケーターロール６はゴムがライニングされたゴムロールを用いる。ピックアップロール４はロール表面に溝加工されたグラビアロールを用いる。
【００２１】
３ロールコーター１Ａの下流側には、塗布液３を乾燥、焼付けさせるオーブン９と、加熱後に冷却を行う冷却帯１０が設置されている。
【００２２】
そして、冷却帯１０の下流側に、膜厚計１１が設置されており、膜厚計１１の出力は演算装置１２に入力され、予め設定した目標膜厚になるように、周速制御装置１３による自動制御（フィードバック制御）によって、各ロール（ピックアップロール４、ドクターロール５、アプリケーターロール６）の周速が自動的に調整されるようになっている。
【００２３】
その上で、上記のようなリバース回転型３ロールコーター１Ａにおいて、塗布外観を劣化させる塗布欠陥の発生メカニズムについて詳細な検討を行った結果、以下の知見が得られた。
【００２４】
すなわち、塗布欠陥の発生場所は、ピックアップロール４とアプリケーターロール６の間、およびアプリケーターロール６と基材Ｓとの間のメニスカス部である。前者については、ピックアップロール４の周速Ｖｐに対してアプリケーターロール６の周速Ｖａが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。後者についても、アプリケーターロール６の周速Ｖａに対して基材Ｓの走行速度（ライン速度）ＬＳが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。
【００２５】
したがって、塗布欠陥を生じさせないためには、ピックアップロール４の周速Ｖｐと、アプリケーターロール６の周速Ｖａをともに適正な周速範囲にしなければならない。つまり、基材Ｓの走行速度ＬＳに対して、アプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値を設定し、そのアプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値に対応して、ピックアップロール４の周速Ｖｐの上下限値を設定する。具体的には、アプリケーターロール６の周速Ｖａおよびピックアップロール４の周速Ｖｐともに、下限値は塗布欠陥を発生させない条件で決められ、上限値は各ロールの最大周速によって決められる。
【００２６】
一方、ドクターロール５の周速Ｖｄは、それによって塗布欠陥を発生させることはないため、上下限の制約範囲を特に定める必要はない。したがって、上限値はドクターロール５の最高周速、下限値はドクターロール５の最低周速とすることでよい。
【００２７】
そして、ドクターロール５の周速変更は、アプリケーターロール６やピックアップロール４とは異なり、塗布外観に影響を与えないため、膜厚制御に最も適している。
【００２８】
したがって、自動制御（フィードバック制御）の開始直後は、まずドクターロール５の周速Ｖｄの変更・調整により膜厚制御を行い、ドクターロール５の周速Ｖｄだけでは膜厚制御ができなくなった時点、つまりドクターロール５の周速Ｖｄが上下限値に到達した時点で、ピックアップロール４の周速Ｖｐまたはアプリケーターロール６の周速Ｖａあるいはその両方を変更・調整する膜厚制御に切り替える。このように、ドクターロール５の周速Ｖｄの変更・調整による膜厚調整を最大限行うことで、塗布外観の安定化がより一層図られる。
【００２９】
このようにして、この実施形態１においては、基材Ｓに連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる。
【００３０】
すなわち、この実施形態１においては、塗布欠陥を発生させないような各ロールの周速範囲で膜厚制御を行うことが可能になり、膜厚のばらつきも少なくすることができたため、塗布欠陥もなく所望の膜厚が得られるとともに、膜厚狙い値を下げる製造方法が確立された。したがって、この実施形態１によって、オペレーターの介在がなくても常に安定した品質が得られ、省力化が可能となるとともに、製造コストの低減が図られる。
【００３１】
［実施形態２］
図２は、本発明の実施形態２における連続塗布処理ラインを示す側面図である。
【００３２】
図２に示すように、この連続塗布処理ラインは、基本的には、図１に示した連続塗布処理ラインと同様であるが、リバース回転型の３ロールコーター１Ａに代えて、一部がナチュラル回転になっている３ロールコーター１Ｂが設置されている。
【００３３】
すなわち、この３ロールコーター１Ｂは、ドクターロール５の回転方向が３ロールコーター１Ａと逆方向になっており、ピックアップロール４とドクターロール５が近接点で同方向に回転する３ロールコーターである。
【００３４】
その上で、上記のような一部ナチュラル回転型３ロールコーター１Ｂにおいて、塗布外観を劣化させる塗布欠陥の発生メカニズムについて詳細な検討を行った結果、この一部ナチュラル回転型３ロールコーター１Ｂにおいても、塗布欠陥の発生場所は、ピックアップロール４とアプリケーターロール６の間、およびアプリケーターロール６と基材Ｓとの間のメニスカス部であることが分かった。前者については、ピックアップロール４の周速Ｖｐに対してアプリケーターロール６の周速Ｖａが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。後者についても、アプリケーターロール６の周速Ｖａに対して基材Ｓの走行速度（ライン速度）ＬＳが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。
【００３５】
したがって、塗布欠陥を生じさせないためには、ピックアップロール４の周速Ｖｐと、アプリケーターロール６の周速Ｖａをともに適正な周速範囲にしなければならない。つまり、基材Ｓの走行速度ＬＳに対して、アプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値を設定し、そのアプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値に対応して、ピックアップロール４の周速Ｖｐの上下限値を設定する。具体的には、アプリケーターロール６の周速Ｖａおよびピックアップロール４の周速Ｖｐともに、下限値は塗布欠陥を発生させない条件で決められ、上限値は各ロールの最大周速によって決められる。
【００３６】
一方、ドクターロール５の周速Ｖｄが膜厚に及ぼす影響は小さく、ドクターロール５の周速Ｖｄの変更・調整による膜厚制御は適当でない。
【００３７】
したがって、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａの変更・調整によって膜厚制御を行う。その際、実施形態１と同様にして、各ロール（ピックアップロール４、アプリケーターロール６）に上下限値を設ける。
【００３８】
このようにして、この実施形態２においては、基材Ｓに連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる。
【００３９】
すなわち、この実施形態２においては、塗布欠陥を発生させないような各ロールの周速範囲で膜厚制御を行うことが可能になり、膜厚のばらつきも少なくすることができたため、塗布欠陥もなく所望の膜厚が得られるとともに、膜厚狙い値を下げる製造方法が確立された。したがって、この実施形態２によって、オペレーターの介在がなくても常に安定した品質が得られ、省力化が可能となるとともに、製造コストの低減が図られる。
【００４０】
さらに、上記の実施形態１および実施形態２において、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａのいずれかがそのロールの上下限値に達した場合に、アラームを出力させ、オペレーターに知らさせるようにすることで、各ロールの周速が適正範囲から外れ、塗布欠陥の発生する可能性があるという注意を促させ、塗布欠陥の連続発生を防止することができる。
【００４１】
なお、上記の実施形態１、２では、図１、図２に示したように、基材Ｓはバックアップロール８に巻きついた状態で片面に塗布されているが、本発明は、基材Ｓを挟んで両面に３ロールコーターが配置されていてバックアップロールを必要としない両面同時塗布にも適用することができる。また、基材Ｓの通板方向は水平パスでも垂直パスでも何れでも良い。
【００４２】
そして、上記の実施形態１、２では、３ロールによるロールコーターで説明したが、ピックアップロールとアプリケーターロール間に１本以上の中間ロールを挟む、３ロール以上のロール構成となっていても良い。
【００４３】
また、上記の実施形態１、２では、ピックアップロールへの塗液供給は、コーターパンからの塗液掻き上げを記載したが、スプレーや押し出し等の他の塗液供給方法を用いても良い。
【００４４】
さらに、上記の実施形態１、２では、ロールコーターの下流側に設置する膜厚計を乾燥後の位置に設置した例を示したが、ここに限定するものではなく、液膜の状態で測定する膜厚計の場合は、乾燥前の位置に設置し、乾燥後の膜厚に換算すればよい。また、膜厚計も、膜厚または付着量が測定出来れば特に種類を限定するものではない。
【実施例】
【００４５】
本発明を以下の実施例（本発明例、比較例）により詳細に説明する。
【００４６】
本発明例１として、板厚０．４〜１．２ｍｍ、板幅９００〜１４００ｍｍの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図１に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００４７】
その際、図１の３ロールコーター１Ａは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は金属ロールで、ロール表面にロール周方向に対して４５度の角度にＶ型の溝加工（ピッチ０．２ｍｍ、深さ０．１ｍｍ）が施されたグラビアロールであった。各ロール４、５、６のロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は２００ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が１ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００４８】
そして、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御の開始時は、ドクターロール５の周速Ｖｄのみの変更・調整で行い、ドクターロール５の周速Ｖｄが上下限値に達した場合は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００４９】
表１に、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００５０】
【表１】
【００５１】
これに対して、比較例１として、上記の本発明例１と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００５２】
また、本発明例２として、前記と同サイズの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図２に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００５３】
その際、図２の３ロールコーター１Ｂは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は鏡面の金属ロールであった。各ロールのロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は２００ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が８ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００５４】
そして、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００５５】
表２に、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００５６】
【表２】
【００５７】
これに対して、比較例２として、上記の本発明例２と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００５８】
また、本発明例３として、前記と同サイズの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図１に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００５９】
その際、図１の３ロールコーター１Ａは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は金属ロールで、ロール表面にロール周方向に対して４５度の角度にＶ型の溝加工（ピッチ０．２ｍｍ、深さ０．１ｍｍ）が施されたグラビアロールであった。各ロール４、５、６のロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は７０ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が２４ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００６０】
そして、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御の開始時は、ドクターロール５の周速Ｖｄのみの変更・調整で行い、ドクターロール５の周速Ｖｄが上下限値に達した場合は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００６１】
表３に、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００６２】
【表３】
【００６３】
これに対して、比較例３として、上記の本発明例３と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００６４】
また、本発明例４として、前記と同サイズの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図２に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００６５】
その際、図２の３ロールコーター１Ｂは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は鏡面の金属ロールであった。各ロールのロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は７０〜１００ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が４０ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００６６】
そして、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００６７】
表４に、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００６８】
【表４】
【００６９】
これに対して、比較例４として、上記の本発明例４と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００７０】
その結果、本発明例１、２では、鋼板Ｓの速度（ライン速度）ＬＳを変更しても、常に良好な外観と安定した膜厚が得られ、膜厚のばらつきも膜厚平均値に対する標準偏差が５．８％と小さくすることができたため、膜厚の管理範囲内で下限値を下回らない膜厚狙い値を低くすることができ、従来よりも膜厚平均値を７．５％下げることができた。
【００７１】
一方、比較例１、２では、膜厚を管理範囲内に入れるためには、必ずしも良好な外観が得られなかった場合もあり、膜厚のばらつきも膜厚平均値に対する標準偏差が８．３％と大きかった。また、ライン速度ＬＳの変更直後では、膜厚においても管理範囲から外れる場合もあった。
【００７２】
さらに、本発明例３と比較例３の比較結果を図３に示す。
【００７３】
また、本発明例４と比較例４の比較結果を図４に示す。
【００７４】
本発明例４では、高粘度塗料においても、鋼板Ｓの速度（ライン速度）ＬＳを変更しても、常に良好な外観を安定した膜厚が得られ、膜厚のばらつきも比較例４に対して７０％下げることができた。
【００７５】
なお、この実施例では基材として鋼板を用いたが、本発明は特に鋼板に限定されることなく、アルミ等の他の金属板や紙、フィルムにも適用されるものである。
【符号の説明】
【００７６】
Ｓ 基材
１Ａ ３ロールコーター（リバース回転型３ロールコーター）
１Ｂ ３ロールコーター（一部ナチュラル回転型３ロールコーター）
２ コーターパン
３ 塗布液
４ ピックアップロール
５ ドクターロール
６ アプリケーターロール
７ ブレード
８ バックアップロール
９ オーブン
１０ 冷却帯
１１ 膜厚計
１２ 演算装置
１３ 周速制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に連続して塗布処理を行う連続塗布処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続して走行する基材（例えば鋼板）に耐食性、加工性、美観性、絶縁性等の性能を付与するために、各種の塗膜を基材表面上に形成させる処理（連続塗布処理）を行っている。この連続塗布処理方法には、ロールコーター方式が一般的に用いられており、ロールを２本用いる２ロールコーター、あるいは３本のロールを用いる３ロールコーターが広く使用されている。特に、３ロールコーターは塗布膜厚の制御性に優れることと、表面外観が比較的美麗であることから、主流のロールコーター方式になっている。
【０００３】
この３ロールコーター方式は、塗布液が満たされているコーターパンより塗布液をくみ上げるピックアップロールと、ピックアップロールによりくみ上げられた塗布液量を調整するドクターロールと、調整された塗布液量をピックアップロールから基材に転写するアプリケーターロールにより構成されている。各ロールの回転方向は、ロール間の近接点、あるいは接触点において同方向に回転するナチュラル回転の場合と逆方向に回転するリバース回転の場合があるが、一般的にはリバース回転の方が比較的平滑な塗膜面が得られやすいということからリバース回転にする場合が多い。また、アプリケーターロールは基材表面に傷を付けないように鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールを用いている。
【０００４】
比較的粘度の低い塗布液の場合、ピックアップロールとドクターロール間をすり抜ける液量が少なくなるため、ピックアップロールにはロール表面に溝加工が施されたグラビアロールが用いられる場合も多い。グラビアパターンには、斜線状のＶ溝パターンや四角錐の頂点が溝の谷となるようなパターン等があるが、グラビアパターンの種類、溝サイズは塗布液の種類、必要とする膜厚に応じて適宜決められる。
【０００５】
基材の走行速度の変化に対して、一定の膜厚を保つためには、各コーターロールの周速を変更するのが最も迅速に対応できるため、各コーターロールの周速を変更し、膜厚を制御する場合が多く、膜厚を制御する際は、ロールコーターの下流側に設置された膜厚計により計測し、フィードバック制御により管理範囲内の膜厚になるように、ロール周速等を調整することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１７７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ロールコーター方式による連続塗布処理においては、単に膜厚が管理範囲内に入っていても、塗布欠陥により外観不良になる場合がある。すなわち、膜厚の自動制御を行うことによって目標の膜厚が得られたとしても、外観に不良が生じる場合がある。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ロールコーターを用いて基材に連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる連続塗布処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。
【００１０】
［１］塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において逆方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記各ロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、フィードバック制御を開始する時は、前記ドクターロールの周速のみの調整で膜厚制御を行い、前記ドクターロールの周速がその上下限値に達した後は、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【００１１】
［２］塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において同方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記ピックアップロールの周速と前記アプリケーターロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【００１２】
［３］前記各ロールの周速のいずれかがその上下限値に達した際には、アラームを出力することを特徴とする前記［１］または［２］に記載の連続塗布処理方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、基材に連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１における連続塗布処理ラインの側面図である。
【図２】本発明の実施形態２における連続塗布処理ラインの側面図である。
【図３】本発明の実施例１における本発明例３と比較例３を比較した図である。
【図４】本発明の実施例１における本発明例４と比較例４を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１における連続塗布処理ラインを示す側面図である。
【００１７】
図１に示すように、この連続塗布処理ラインには、連続して走行する基材Ｓの表面に塗布液を塗布するために、リバース回転型の３ロールコーター１Ａが設置されている。
【００１８】
この３ロールコーター１Ａは、コーターパン２から塗布液３をくみ上げるピックアップロール４と、ピックアップロール４上の塗布液３の液量を調整するドクターロール５と、調整されたピックアップロール４上の塗布液３を基材Ｓに転写するアプリケーターロール６を備えている。なお、基材Ｓはバックアップロール８に巻きついた状態で塗布される。
【００１９】
そして、各ロール（ピックアップロール４、ドクターロール５、アプリケーターロール６）の回転方向は、各ロール間、あるいはアプリケーターロール６と基材Ｓ間において互いに逆方向である。なお、ドクターロール５上には塗布液３を掻き取るブレード７が設置されている。
【００２０】
基材Ｓが鋼板等の金属板の場合は、アプリケーターロール６はゴムがライニングされたゴムロールを用いる。ピックアップロール４はロール表面に溝加工されたグラビアロールを用いる。
【００２１】
３ロールコーター１Ａの下流側には、塗布液３を乾燥、焼付けさせるオーブン９と、加熱後に冷却を行う冷却帯１０が設置されている。
【００２２】
そして、冷却帯１０の下流側に、膜厚計１１が設置されており、膜厚計１１の出力は演算装置１２に入力され、予め設定した目標膜厚になるように、周速制御装置１３による自動制御（フィードバック制御）によって、各ロール（ピックアップロール４、ドクターロール５、アプリケーターロール６）の周速が自動的に調整されるようになっている。
【００２３】
その上で、上記のようなリバース回転型３ロールコーター１Ａにおいて、塗布外観を劣化させる塗布欠陥の発生メカニズムについて詳細な検討を行った結果、以下の知見が得られた。
【００２４】
すなわち、塗布欠陥の発生場所は、ピックアップロール４とアプリケーターロール６の間、およびアプリケーターロール６と基材Ｓとの間のメニスカス部である。前者については、ピックアップロール４の周速Ｖｐに対してアプリケーターロール６の周速Ｖａが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。後者についても、アプリケーターロール６の周速Ｖａに対して基材Ｓの走行速度（ライン速度）ＬＳが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。
【００２５】
したがって、塗布欠陥を生じさせないためには、ピックアップロール４の周速Ｖｐと、アプリケーターロール６の周速Ｖａをともに適正な周速範囲にしなければならない。つまり、基材Ｓの走行速度ＬＳに対して、アプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値を設定し、そのアプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値に対応して、ピックアップロール４の周速Ｖｐの上下限値を設定する。具体的には、アプリケーターロール６の周速Ｖａおよびピックアップロール４の周速Ｖｐともに、下限値は塗布欠陥を発生させない条件で決められ、上限値は各ロールの最大周速によって決められる。
【００２６】
一方、ドクターロール５の周速Ｖｄは、それによって塗布欠陥を発生させることはないため、上下限の制約範囲を特に定める必要はない。したがって、上限値はドクターロール５の最高周速、下限値はドクターロール５の最低周速とすることでよい。
【００２７】
そして、ドクターロール５の周速変更は、アプリケーターロール６やピックアップロール４とは異なり、塗布外観に影響を与えないため、膜厚制御に最も適している。
【００２８】
したがって、自動制御（フィードバック制御）の開始直後は、まずドクターロール５の周速Ｖｄの変更・調整により膜厚制御を行い、ドクターロール５の周速Ｖｄだけでは膜厚制御ができなくなった時点、つまりドクターロール５の周速Ｖｄが上下限値に到達した時点で、ピックアップロール４の周速Ｖｐまたはアプリケーターロール６の周速Ｖａあるいはその両方を変更・調整する膜厚制御に切り替える。このように、ドクターロール５の周速Ｖｄの変更・調整による膜厚調整を最大限行うことで、塗布外観の安定化がより一層図られる。
【００２９】
このようにして、この実施形態１においては、基材Ｓに連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる。
【００３０】
すなわち、この実施形態１においては、塗布欠陥を発生させないような各ロールの周速範囲で膜厚制御を行うことが可能になり、膜厚のばらつきも少なくすることができたため、塗布欠陥もなく所望の膜厚が得られるとともに、膜厚狙い値を下げる製造方法が確立された。したがって、この実施形態１によって、オペレーターの介在がなくても常に安定した品質が得られ、省力化が可能となるとともに、製造コストの低減が図られる。
【００３１】
［実施形態２］
図２は、本発明の実施形態２における連続塗布処理ラインを示す側面図である。
【００３２】
図２に示すように、この連続塗布処理ラインは、基本的には、図１に示した連続塗布処理ラインと同様であるが、リバース回転型の３ロールコーター１Ａに代えて、一部がナチュラル回転になっている３ロールコーター１Ｂが設置されている。
【００３３】
すなわち、この３ロールコーター１Ｂは、ドクターロール５の回転方向が３ロールコーター１Ａと逆方向になっており、ピックアップロール４とドクターロール５が近接点で同方向に回転する３ロールコーターである。
【００３４】
その上で、上記のような一部ナチュラル回転型３ロールコーター１Ｂにおいて、塗布外観を劣化させる塗布欠陥の発生メカニズムについて詳細な検討を行った結果、この一部ナチュラル回転型３ロールコーター１Ｂにおいても、塗布欠陥の発生場所は、ピックアップロール４とアプリケーターロール６の間、およびアプリケーターロール６と基材Ｓとの間のメニスカス部であることが分かった。前者については、ピックアップロール４の周速Ｖｐに対してアプリケーターロール６の周速Ｖａが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。後者についても、アプリケーターロール６の周速Ｖａに対して基材Ｓの走行速度（ライン速度）ＬＳが速くなりすぎると塗布欠陥が生じる。
【００３５】
したがって、塗布欠陥を生じさせないためには、ピックアップロール４の周速Ｖｐと、アプリケーターロール６の周速Ｖａをともに適正な周速範囲にしなければならない。つまり、基材Ｓの走行速度ＬＳに対して、アプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値を設定し、そのアプリケーターロール６の周速Ｖａの上下限値に対応して、ピックアップロール４の周速Ｖｐの上下限値を設定する。具体的には、アプリケーターロール６の周速Ｖａおよびピックアップロール４の周速Ｖｐともに、下限値は塗布欠陥を発生させない条件で決められ、上限値は各ロールの最大周速によって決められる。
【００３６】
一方、ドクターロール５の周速Ｖｄが膜厚に及ぼす影響は小さく、ドクターロール５の周速Ｖｄの変更・調整による膜厚制御は適当でない。
【００３７】
したがって、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａの変更・調整によって膜厚制御を行う。その際、実施形態１と同様にして、各ロール（ピックアップロール４、アプリケーターロール６）に上下限値を設ける。
【００３８】
このようにして、この実施形態２においては、基材Ｓに連続して塗布処理を行うに際して、常に安定して、所望の膜厚と良好な塗布外観の両方を得ることができる。
【００３９】
すなわち、この実施形態２においては、塗布欠陥を発生させないような各ロールの周速範囲で膜厚制御を行うことが可能になり、膜厚のばらつきも少なくすることができたため、塗布欠陥もなく所望の膜厚が得られるとともに、膜厚狙い値を下げる製造方法が確立された。したがって、この実施形態２によって、オペレーターの介在がなくても常に安定した品質が得られ、省力化が可能となるとともに、製造コストの低減が図られる。
【００４０】
さらに、上記の実施形態１および実施形態２において、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａのいずれかがそのロールの上下限値に達した場合に、アラームを出力させ、オペレーターに知らさせるようにすることで、各ロールの周速が適正範囲から外れ、塗布欠陥の発生する可能性があるという注意を促させ、塗布欠陥の連続発生を防止することができる。
【００４１】
なお、上記の実施形態１、２では、図１、図２に示したように、基材Ｓはバックアップロール８に巻きついた状態で片面に塗布されているが、本発明は、基材Ｓを挟んで両面に３ロールコーターが配置されていてバックアップロールを必要としない両面同時塗布にも適用することができる。また、基材Ｓの通板方向は水平パスでも垂直パスでも何れでも良い。
【００４２】
そして、上記の実施形態１、２では、３ロールによるロールコーターで説明したが、ピックアップロールとアプリケーターロール間に１本以上の中間ロールを挟む、３ロール以上のロール構成となっていても良い。
【００４３】
また、上記の実施形態１、２では、ピックアップロールへの塗液供給は、コーターパンからの塗液掻き上げを記載したが、スプレーや押し出し等の他の塗液供給方法を用いても良い。
【００４４】
さらに、上記の実施形態１、２では、ロールコーターの下流側に設置する膜厚計を乾燥後の位置に設置した例を示したが、ここに限定するものではなく、液膜の状態で測定する膜厚計の場合は、乾燥前の位置に設置し、乾燥後の膜厚に換算すればよい。また、膜厚計も、膜厚または付着量が測定出来れば特に種類を限定するものではない。
【実施例】
【００４５】
本発明を以下の実施例（本発明例、比較例）により詳細に説明する。
【００４６】
本発明例１として、板厚０．４〜１．２ｍｍ、板幅９００〜１４００ｍｍの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図１に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００４７】
その際、図１の３ロールコーター１Ａは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は金属ロールで、ロール表面にロール周方向に対して４５度の角度にＶ型の溝加工（ピッチ０．２ｍｍ、深さ０．１ｍｍ）が施されたグラビアロールであった。各ロール４、５、６のロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は２００ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が１ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００４８】
そして、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御の開始時は、ドクターロール５の周速Ｖｄのみの変更・調整で行い、ドクターロール５の周速Ｖｄが上下限値に達した場合は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００４９】
表１に、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００５０】
【表１】
【００５１】
これに対して、比較例１として、上記の本発明例１と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００５２】
また、本発明例２として、前記と同サイズの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図２に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００５３】
その際、図２の３ロールコーター１Ｂは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は鏡面の金属ロールであった。各ロールのロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は２００ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が８ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００５４】
そして、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００５５】
表２に、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００５６】
【表２】
【００５７】
これに対して、比較例２として、上記の本発明例２と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００５８】
また、本発明例３として、前記と同サイズの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図１に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００５９】
その際、図１の３ロールコーター１Ａは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は金属ロールで、ロール表面にロール周方向に対して４５度の角度にＶ型の溝加工（ピッチ０．２ｍｍ、深さ０．１ｍｍ）が施されたグラビアロールであった。各ロール４、５、６のロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は７０ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が２４ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００６０】
そして、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御の開始時は、ドクターロール５の周速Ｖｄのみの変更・調整で行い、ドクターロール５の周速Ｖｄが上下限値に達した場合は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００６１】
表３に、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００６２】
【表３】
【００６３】
これに対して、比較例３として、上記の本発明例３と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００６４】
また、本発明例４として、前記と同サイズの亜鉛めっき鋼板のコイルに対して、図２に示した連続塗布処理ラインを用いて、ライン速度ＬＳが４０〜１２０ｍｐｍの範囲で塗布を行い、乾燥後の塗布外観の評価、および蛍光Ｘ線による膜厚測定を行った。なお、乾燥後の塗布外観の評価は、十分に明るい蛍光灯の下で目視による観察によって行った。
【００６５】
その際、図２の３ロールコーター１Ｂは、各ロールの材質については、アプリケーターロール６とドクターロール５が鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールであり、ピックアップロール４は鏡面の金属ロールであった。各ロールのロール径は全て３００ｍｍであり、各ロール間およびアプリケーターロール６と鋼板Ｓ間の押付け荷重は７０〜１００ｋｇとした。塗布液は、液温度２０℃において粘度が４０ｃｐ、表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのものを用いた。
【００６６】
そして、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて、それぞれの上下限値を設定しておき、膜厚計１１の測定値が膜厚設定値となるように、自動制御（フィードバック制御）を実施した。その際、自動制御は、ピックアップロール４の周速Ｖｐとアプリケーターロール６の周速Ｖａを同時に変更・調整するようにした。
【００６７】
表４に、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａについて設定した上下限値を示す。なお、各ロール４、６の周速Ｖｐ、Ｖａのいずれかがその上下限値に達した場合に、アラームを出力させる設定とした。
【００６８】
【表４】
【００６９】
これに対して、比較例４として、上記の本発明例４と同様の条件下で、従来のように、ライン速度ＬＳの変更に対して、オペレーターが各ロール４、５、６の周速Ｖｐ、Ｖｄ、Ｖａをそれぞれ変更・調整して、膜厚の制御を行った。
【００７０】
その結果、本発明例１、２では、鋼板Ｓの速度（ライン速度）ＬＳを変更しても、常に良好な外観と安定した膜厚が得られ、膜厚のばらつきも膜厚平均値に対する標準偏差が５．８％と小さくすることができたため、膜厚の管理範囲内で下限値を下回らない膜厚狙い値を低くすることができ、従来よりも膜厚平均値を７．５％下げることができた。
【００７１】
一方、比較例１、２では、膜厚を管理範囲内に入れるためには、必ずしも良好な外観が得られなかった場合もあり、膜厚のばらつきも膜厚平均値に対する標準偏差が８．３％と大きかった。また、ライン速度ＬＳの変更直後では、膜厚においても管理範囲から外れる場合もあった。
【００７２】
さらに、本発明例３と比較例３の比較結果を図３に示す。
【００７３】
また、本発明例４と比較例４の比較結果を図４に示す。
【００７４】
本発明例４では、高粘度塗料においても、鋼板Ｓの速度（ライン速度）ＬＳを変更しても、常に良好な外観を安定した膜厚が得られ、膜厚のばらつきも比較例４に対して７０％下げることができた。
【００７５】
なお、この実施例では基材として鋼板を用いたが、本発明は特に鋼板に限定されることなく、アルミ等の他の金属板や紙、フィルムにも適用されるものである。
【符号の説明】
【００７６】
Ｓ 基材
１Ａ ３ロールコーター（リバース回転型３ロールコーター）
１Ｂ ３ロールコーター（一部ナチュラル回転型３ロールコーター）
２ コーターパン
３ 塗布液
４ ピックアップロール
５ ドクターロール
６ アプリケーターロール
７ ブレード
８ バックアップロール
９ オーブン
１０ 冷却帯
１１ 膜厚計
１２ 演算装置
１３ 周速制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において逆方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記各ロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、フィードバック制御を開始する時は、前記ドクターロールの周速のみの調整で膜厚制御を行い、前記ドクターロールの周速がその上下限値に達した後は、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【請求項２】
塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において同方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記ピックアップロールの周速と前記アプリケーターロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【請求項３】
前記各ロールの周速のいずれかがその上下限値に達した際には、アラームを出力することを特徴とする請求項１または２に記載の連続塗布処理方法。
【請求項１】
塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において逆方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記各ロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、フィードバック制御を開始する時は、前記ドクターロールの周速のみの調整で膜厚制御を行い、前記ドクターロールの周速がその上下限値に達した後は、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【請求項２】
塗布液をピックアップロールで汲み上げ、前記ピックアップロール上の塗布液の量をドクターロールで調整し、前記ドクターロールとの近接点において同方向に回転するアプリケーターロールに前記ピックアップロールから塗布液を転写し、さらに、連続して走行する基材に前記アプリケーターロールから塗布液を転写するロールコーターによる連続塗布処理方法において、
前記ロールコーターの下流側に設置した膜厚計の測定値と予め設定した膜厚設定値との差に応じて前記各ロールの周速を自動的に調整するフィードバック制御によって膜厚制御を行うに際して、前記ピックアップロールの周速と前記アプリケーターロールの周速についてそれぞれ上下限値を設定するとともに、前記ピックアップロールの周速の調整または／および前記アプリケーターロールの周速の調整によって膜厚制御を行うことを特徴とする連続塗布処理方法。
【請求項３】
前記各ロールの周速のいずれかがその上下限値に達した際には、アラームを出力することを特徴とする請求項１または２に記載の連続塗布処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６００６（Ｐ２０１２−６００６Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７０５８（Ｐ２０１０−２８７０５８）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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