特許 7277767 グラビアロール及びそれを用いた塗装金属板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-11

(45)【発行日】2023-05-19

(54)【発明の名称】グラビアロール及びそれを用いた塗装金属板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/02 20060101AFI20230512BHJP

   B05D 1/28 20060101ALI20230512BHJP

   B05D 7/14 20060101ALI20230512BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20230512BHJP

   B05D 5/06 20060101ALI20230512BHJP

【ＦＩ】

B05C1/02 102

B05D1/28

B05D7/14 P

B05D3/00 D

B05D5/06 101Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019166664

(22)【出願日】2019-09-12

(65)【公開番号】P2021041363

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-05-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中村 浩茂

(72)【発明者】

【氏名】田村 紀智

(72)【発明者】

【氏名】樋口 均

【審査官】青木 太一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２８６０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４４３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０３３３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１１－５０６３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２２７８５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ １／００－ ３／２０

Ｂ０５Ｄ １／００－ ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板の製造に用いるグラビアロールであって、
ロール本体と、
前記ロール本体の周面に設けられ、互いに仕切られた複数のセルを前記ロール本体の周面に形成する区画壁と
を備え、
前記セルは、前記ロール本体の軸方向と比較して前記ロール本体の周方向に長く延びる底面を有している、
グラビアロール。

【請求項2】

前記区画壁は、前記ロール本体の周方向に係る前記セルの両端に前記セルの角部を形成している、
請求項１記載のグラビアロール。

【請求項3】

前記セルの形状は六角形である、
請求項２記載のグラビアロール。

【請求項4】

互いに離間して前記区画壁の頂部から前記ロール本体の径方向外方に突出された複数の凸部
をさらに備えている、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のグラビアロール。

【請求項5】

前記区画壁には、前記区画壁が互いに交わる箇所に位置する交点部が含まれており、
前記凸部の頂部の幅は、前記区画壁の厚み方向に関して前記区画壁の厚み以下であって、前記区画壁の延在方向に関して前記交点部間の距離以内である、
請求項４記載のグラビアロール。

【請求項6】

前記凸部は、前記ロール本体の軸方向に対して傾斜して延在する直線に沿って配置されている、
請求項４又は請求項５に記載のグラビアロール。

【請求項7】

前記軸方向に対する前記直線の傾斜角度が０．１°以上かつ５°以下である、
請求項６記載のグラビアロール。

【請求項8】

前記区画壁には、前記区画壁が互いに交わる箇所に位置する交点部と、前記交点部間に位置する壁部とが含まれており、
前記凸部は、前記交点部に設けられている、
請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載のグラビアロール。

【請求項9】

前記区画壁には、前記区画壁が互いに交わる箇所に位置する交点部と、前記交点部間に位置する壁部とが含まれており、
前記凸部は、前記壁部に設けられている、
請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載のグラビアロール。

【請求項10】

請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のグラビアロールを備える塗装装置により金属板に塗装液を塗装する塗装工程と、
前記塗装工程の後に、前記金属板に塗装された前記塗装液を乾燥させる乾燥工程と
を含み、
前記グラビアロールの周面に付着した前記塗装液は、アプリケータロールを介して前記金属板に転写されるか又は前記金属板に直接転写され、
前記グラビアロールと前記アプリケータロール又は前記金属板との間の液分れ界面で発生した前記塗装液の凹凸が前記金属板上で平滑化される前に、前記金属板上の前記塗装液を乾燥させて、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板を得る、
塗装金属板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば塗料等の塗装液を周面の凹部に保持するグラビアロール及びそれを用いた塗装金属板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記の特許文献１には、インクを貯留するドクターチャンバーと、ドクターチャンバーから供給されたインクを保持するグラビアロールと、グラビアロールからインクが転写される印刷ロールとを備えた印刷装置が記載されている。グラビアロールの周面にはインクを保持するための凹部が加工されている。凹部の形状としては、格子型及びハニカム型等のセル形状、並びにグラビアロールの軸方向に沿って螺旋状に延びるように形成された斜線形状等がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－１４１６０９号公報

【文献】特開２０１８－１３０６９８号公報

【文献】特開２０１８－１３０６９６号公報

【文献】特開２００４－２９０９３２号公報

【文献】特開２００５－２５４０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来、ドクターチャンバーを利用した塗装は、インクを対象にした多色刷り等に適用されている。一方、ドクターチャンバーを利用した塗装は、特許文献２及び特許文献３に開示されているようにプレコート用の塗装金属板の塗装方法としても適用が検討され始めている。プレコート用の塗料は、インクに比べ粘度が高いため適用するグラビアロールのセル形状に工夫がされている。

【0005】

プレコート金属板の製造に適用されているロールコーターによる塗装方法では、ロールの周方向（塗装方向）にスジ状模様のいわゆるローピング模様と呼ばれる模様を塗膜表面に発生させないように検討がなされている。特許文献４では、ピックアップロール、アプリケータロール及びライン速度を調整することでローピング模様を抑制する方法が開示されている。また、特許文献５では、ローピング模様を発生させないため、アプリケータロール上の塗料膜との接触材料として弾性変形の大きい樹脂フィルムを使用することが開示されている。

【0006】

従来のコーティング方法の主流であるロールコーターでは、ローピング模様がでないように塗装条件を設定して塗装を行っている。ドクターチャンバーコーターによる塗装においても基本的にはローピング模様の発生を抑制した塗装条件が設定される。

【0007】

一方、塗装金属板の用途によっては、この塗装方向であるライン方向に形成されたローピング模様の意匠性が好まれる場合がある。そのため、ドクターチャンバーによる塗装においても従来ロールコーターで形成されていたローピング模様と同様なローピング模様の形成を要求されることもあるし、新たにローピング模様が要求される場合もある。

【0008】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板をより確実に得ることができるグラビアロール及びそれを用いた塗装金属板の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るグラビアロールは、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板の製造に用いるグラビアロールであって、ロール本体と、ロール本体の周面に設けられ、互いに仕切られた複数のセルをロール本体の周面に形成する区画壁とを備え、セルは、ロール本体の軸方向と比較してロール本体の周方向に長く延びる底面を有している。

【0010】

本発明に係る塗装金属板の製造方法は、上記のグラビアロールを備える塗装装置により金属板に塗装液を塗装する塗装工程と、塗装工程の後に、金属板に塗装された塗装液を乾燥させる乾燥工程とを含み、グラビアロールの周面に付着した塗装液は、アプリケータロールを介して金属板に転写されるか又は金属板に直接転写され、グラビアロールとアプリケータロール又は金属板との間の液分れ界面で発生した塗装液の凹凸が金属板上で平滑化される前に、金属板上の塗装液を乾燥させて、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板を得る。

【発明の効果】

【0011】

本発明のグラビアロール及びそれを用いた塗装金属板の製造方法によれば、ロール本体の軸方向と比較してロール本体の周方向に長く延びる底面をセルが有しているので、より確実に塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態１に係るグラビアロールを含む塗装装置の構成を示す説明図である。

【図2】図１のグラビアロールを示す正面図である。

【図3】図２の区画壁を拡大して示す拡大斜視図である。

【図4】図２のセルの断面図である。

【図5】レーザー彫刻により形成したセルを示す３Ｄ形状測定画像（第１例）である。

【図6】レーザー彫刻により形成したセルを示す３Ｄ形状測定画像（第２例）である。

【図7】レーザー彫刻により形成したセルを示す３Ｄ形状測定画像（第３例）である。

【図8】図２のグラビアロールの作用を説明するための説明図である。

【図9】比較例に係るグラビアロールの作用を示す説明図である。

【図10】本実施の形態の塗装金属板の製造方法を示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施の形態２に係るグラビアロールを示す正面図である。

【図12】本発明の実施の形態３に係るグラビアロールを示す正面図である。

【図13】本発明の実施の形態４に係るグラビアロールを示す正面図である。

【図14】図１３の区画壁を拡大して示す拡大斜視図である。

【図15】図１３のグラビアロールの第１変形例を示す説明図である。

【図16】図１３のグラビアロールの第２変形例を示す説明図である。

【図17】図１３のグラビアロールの第３変形例を示す説明図である。

【図18】図１３のグラビアロールの第４変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【0014】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るグラビアロール３を含む塗装装置１の構成を示す説明図である。図１に示す塗装装置１は、例えば鋼板等の金属板の表面に塗装液１ａを塗装して、塗装金属板を製造するために用いられる装置である。塗装対象である金属板としては、鋼板ではなく、例えばアルミニウム板等の他の金属板を用いてもよい。塗装液１ａとしては、例えばインク、塗料及び化成処理液等を挙げることができる。塗装液１ａは、有機溶剤に溶解した樹脂に加えて、サブミクロンから数十ミクロンの顔料を含むことができる。塗装液１ａの粘度（＃４フォードカップ粘度）は、１０ｓ以上かつ３００ｓ以下、より詳細には６０ｓ以上かつ１８０ｓ以下であり得る。

【0015】

塗装装置１は、ドクターチャンバー２及びグラビアロール３を有している。

【0016】

ドクターチャンバー２は、内部に塗装液１ａが溜められる容器体である。ドクターチャンバー２には、チャンバー本体２０、上流側ドクターブレード２１及び下流側ドクターブレード２２が含まれている。チャンバー本体２０は、前部に開口を有する断面略Ｃ字状の部材である。上流側ドクターブレード２１は、グラビアロール３の回転方向に係るチャンバー本体２０の開口の上流側に配置された長手状部材である。同様に下流側ドクターブレード２２は、グラビアロール３の回転方向に係るチャンバー本体２０の開口の下流側に配置された長手状部材である。各ドクターブレード２１、２２は、グラビアロール３の回転方向に係る上流側及び下流側においてチャンバー本体２０の開口を部分的に覆っている。

【0017】

グラビアロール３は、全体として金属製のロール体であり、上流側ドクターブレード２１及び下流側ドクターブレード２２の先端間に形成された開口部２３を通してドクターチャンバー２の内部に臨むように配置されている。ドクターチャンバー２の周面にはドクターブレード２１、２２の先端が突き当てられている。グラビアロール３が回転駆動されることで、ドクターチャンバー２内の塗装液１ａがグラビアロール３の周面に順次付着する。下流側ドクターブレード２２は、ドクターチャンバー２の周面の塗装液１ａを掻きとり、グラビアロール３の周面に付着する塗装液１ａの付着量を調整する。グラビアロール３の周面に付着した塗装液１ａが金属板に塗装される。グラビアロール３と金属板との間に他のロール（アプリケータロール）が介在されてもよいし、グラビアロール３から金属板に直接的に塗装液１ａの塗装が行われてもよい。

【0018】

グラビアロール３の製造方法としては、以下の二つを挙げることができる。一つ目の方法は、金属ロール表面を平滑に研磨した後、所定の凹凸形状が形成された母型金型を押し付けて凹凸形状を転写する転造による方法である。凹凸表面にはハードクロムめっきを施す場合が一般的である。二つ目の方法は、まず金属部材の表面を平滑に研磨した後、その表面にセラミックスを溶射法で吹き付けて表面にセラミックス層を形成し、表面を研磨して平滑にする。続いて、レーザーアブレーションにより所定の凹凸パターンを彫刻する方法である。レーザー彫刻は転造に比べ、複雑な形状を彫刻できることが特徴である。レーザー種としては、ＣＯ₂レーザーやＹＡＧレーザー等がある。セラミックス種としては、酸化クロム、アルミナ、ジルコニア等がある。

【0019】

次に、図２は図１のグラビアロール３を示す正面図であり、図３は図２の区画壁３１を拡大して示す拡大斜視図であり、図４は図２のセル３２の断面図である。図４において、（ａ）はロール本体３０の周方向３０ｂに沿うセル３２の断面を示し、（ｂ）はロール本体３０の軸方向３０ａに沿うセル３２の断面を示している。また、図５～図７は、レーザー彫刻により形成したセル３２を示す３Ｄ形状測定画像（第１～第３例）である。なお、図５～図７には、実施の形態４にて説明する凸部３４も表れている。

【0020】

図２及び図３に示すように、グラビアロール３は、ロール本体３０及び区画壁３１を有している。

【0021】

ロール本体３０は、グラビアロール３の径方向中央部分を構成する円柱状部分である。

【0022】

区画壁３１は、ロール本体３０の周面に立設された壁体であり、互いに仕切られた複数のセル３２をロール本体３０の周面に形成している。図３に示しているように、区画壁３１の高さは等しくされていることが好ましい。また、区画壁３１はそれぞれの延在方向に一様の高さを有していることが好ましい。区画壁３１のうち、区画壁３１が互いに交わる箇所に位置しセル３２の角部に隣接する部分を交点部３１ａと呼び、交点部３１ａ間に位置する部分を壁部３１ｂと呼ぶことがある。

【0023】

各セル３２は、区画壁３１によって囲まれた凹部である。各セル３２は、互いに隣接して設けられている。各セル３２には、グラビアロール３の回転に応じて塗装液１ａが貯められる。

【0024】

本実施の形態の区画壁３１は、ハニカム状のセル３２を形成するように配設されている。ハニカム状のセル３２は、六角形又は亀甲形のセル３２と呼ぶこともできる。ここでいうセル３２の形状とは、セル３２の上部開口３２ａ（図４参照）の形状を指す。本実施の形態のセル３２の形状は、正六角形とされている。各セル３２の形状は、辺の長さが異なる六角形であってもよい。本実施の形態では、区画壁３１が形成するハニカム状の模様は、軸方向３０ａに対して傾斜する直線３５に沿って形成されている。

【0025】

上述のように、各セル３２は転造又はレーザー彫刻により形成され得る。これらの方法、特にレーザー彫刻にて各セル３２を形成した場合、各セル３２の実際の形状は、図２及び図３のように整った六角形とならず、図５～図７に示すような崩れた形状（角が丸まり円形に近い形状）となる場合もある。本発明におけるハニカム状のセル３２には、このような崩れた形状のセル３２が並べられた構造も含まれる。

【0026】

本実施の形態の区画壁３１は、ロール本体３０の周方向３０ｂに係るセル３２の両端にセル３２の角部３２ｂを形成している。すなわち、周方向３０ｂに進むにつれてセル３２の上部開口３２ａが先細りとなるように区画壁３１が配設されている。本実施の形態では、セル３２の両端において、ロール本体３０の周方向３０ｂに対して約６０°の傾斜角で区画壁３１が延在されている。ロール本体３０の周方向３０ｂに対する区画壁３１の傾斜角は、４０°以上かつ８０°以下であることが好ましく、５０°以上かつ７０°以下であることがさらに好ましい。

【0027】

セル３２は、底面３２ｃを有している。底面３２ｃは、セル３２の底に位置する面である。底面３２ｃは、ロール本体３０の周方向３０ｂに沿って延在されるか、又はロール本体３０の接平面と平行な面に沿って延在されることができる。

【0028】

本実施の形態では、底面３２ｃの形状はセル３２の上部開口３２ａの相似形とされている。底面３２ｃの面積はセル３２の上部開口３２ａの面積よりも小さい。また、底面３２ｃの中心がセル３２の上部開口の中心と一致するように底面３２ｃが配置されている。図４の（ａ）及び（ｂ）に特に現れているように、底面３２ｃの外縁は接続壁３２ｄを介して区画壁３１の下端に接続されている。しかしながら、底面３２ｃの形状はセル３２の上部開口３２ａと相似でない形状であってもよい。また、底面３２ｃは、大きさも含めてセル３２の上部開口３２ａと同一形状であってもよい。

【0029】

本実施の形態のセル３２の底面３２ｃは、ロール本体３０の軸方向３０ａと比較してロール本体３０の周方向３０ｂに長く延びている。すなわち、図４の（ｂ）に示すロール本体３０の軸方向３０ａに係る底面３２ｃの長さＬａｘよりも、図４の（ａ）に示すロール本体３０の周方向３０ｂに係る底面３２ｃの長さＬｃｉが長くされている。底面３２ｃが軸方向３０ａに長く延在されることの作用については後に詳しく説明する。周方向３０ｂに係る底面３２ｃの長さＬｃｉは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上であることが更に好ましい。

【0030】

各セル３２の容積は、例えば６０ｍｌ／ｍ²以上かつ８０ｍｌ／ｍ²以下とすることができる。グラビアロール３の線数は、セル容積に応じて任意に選択可能であり、低い値であれば塗装液の転写量が増し、高い値であれば塗装液の転写量が減少する。グラビアロール３の線数は４０Ｌ／ｉｎｃｈ以上かつ８０Ｌ／ｉｎｃｈとすることができる。本実施の形態のグラビアロール３における線数は、直線３５に沿うか又は直線３５と平行な１インチの線分と交差する区画壁３１の数をｎとした場合、ｎ－１の数と理解することができる。

【0031】

次に、図８は、図２のグラビアロール３の作用を説明するための説明図である。図８において、（ａ）は図２のグラビアロール３のセル３２及びその底面３２ｃを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のグラビアロール３によって形成される塗装液１ａの凹凸を示す説明図である。

【0032】

上述のように、本実施の形態のセル３２の底面３２ｃは、軸方向３０ａと比較して周方向３０ｂに長く延びている。図８の（ａ）においてセル３２の内部に描かれた長方形は、底面３２ｃの延在幅を表している。

【0033】

グラビアロール３の周面に付着した塗装液１ａは、アプリケータロールを介して金属板に転写されるか又は金属板に直接転写される。グラビアロール３からアプリケータロール又は金属板に塗装液１ａが転写されるとき、アプリケータロール又は金属板上には、セル３２に対応する部分に塗装液１ａが厚くつき、区画壁３１に対応する部分に塗装液１ａが薄くつく。セル３２に対応する部分には、セル３２の凹形に対応する凸形の塗装液１ａの集まりが形成される。以下、セル３２に対応する部分を単にセル部分と呼ぶ。また、セル部分の塗装液１ａの集まりを省略してセル塗装液と呼ぶ。

【0034】

図８の（ｂ）においてハッチングを付した長方形は、アプリケータロール又は金属板上のセル塗装液の周方向３０ｂに係る延在幅を示している。本実施の形態のグラビアロール３では、セル３２の底面３２ｃが周方向３０ｂに長く延びているので、アプリケータロール又は金属板上のセル塗装液も周方向３０ｂに長く延在される。また、実施の形態のグラビアロール３では、区画壁３１がロール本体３０の周方向３０ｂに係るセル３２の両端にセル３２の角部３２ｂを形成しているので、セル塗装液も周方向３０ｂにより長く延在される。

【0035】

セル塗装液は、周囲の他のセル塗装液と集まり、図８の（ｂ）において黒塗りの四角形で示す複数条の凸条部３３に成長しやすい。複数条の凸条部３３は、塗装方向（グラビアロール３の周方向３０ｂ）に長く延在されるとともに、塗装方向に直交する方向に互いに離間して形成される。凸条部３３間には、凸条部３３よりも低い塗装液１ａの膜が形成される。すなわち、本実施の形態のグラビアロール３を用いることにより、グラビアロール３とアプリケータロール又は金属板との間の液分れ界面に塗装液１ａの凹凸を発生させることができる。

【0036】

次に、図９は、比較例に係るグラビアロール３の作用を示す説明図である。図９において、（ａ）は比較例に係るグラビアロール３のセル３２及びその底面３２ｃを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のグラビアロール３によって形成される塗装液１ａの凹凸を示す説明図である。

【0037】

図９の（ａ）に示す比較例に係るグラビアロール３のセル３２は、実施の形態のグラビアロール３のセル３２と異なる向きで配設されている。すなわち、実施の形態のセル３２は底面３２ｃが周方向３０ｂに長く延在する向きで配設されていたが、比較例に係るセル３２は、底面３２ｃが軸方向３０ａに長く延在する向きで配設されている。換言すると、比較例に係るセル３２は、実施の形態のセル３２に対して９０°回転した向きで配設されている。

【0038】

図９の（ｂ）においてハッチングを付した長方形は、比較例に係るセル３２を有するグラビアロール３からアプリケータロール又は金属板に塗装液１ａが転写されるとき、アプリケータロール又は金属板上のセル塗装液（セル３２に対応する部分に形成されるセル部分の塗装液１ａの集まり）の周方向３０ｂに係る延在幅を示している。比較例に係るグラビアロール３では、周方向３０ｂに係るセル３２の底面３２ｃの延在幅が短いので、アプリケータロール又は金属板上のセル塗装液も周方向３０ｂに短くなる。また、比較例に係るグラビアロール３では、区画壁３１が周方向３０ｂに直交する方向に延在されているので、それぞれのセル塗装液が周方向３０ｂに互いに分断されやすい。このため、セル塗装液は、図８の（ｂ）に示すような周方向３０ｂに延びる凸条部３３に成長することなく周囲に分散して平滑化されやすい。

【0039】

次に、図１０は、本実施の形態の塗装金属板の製造方法を示すフローチャートである。図１０に示すように、本実施の形態の塗装金属板の製造方法は、塗装工程（ステップＳ１）と乾燥工程（ステップＳ２）とを含んでいる。

【0040】

塗装工程（ステップＳ１）は、本実施の形態のグラビアロール３を備える塗装装置１により金属板に塗装液１ａを塗装する工程である。塗装工程では、グラビアロール３が回転駆動されることで、ドクターチャンバー２内の塗装液１ａがグラビアロール３の周面に順次付着される。グラビアロール３の周面に付着した塗装液１ａは、アプリケータロールを介して金属板に転写されるか又は金属板に直接転写される。図８を用いて説明したように、グラビアロール３の塗装液１ａがアプリケータロール又は金属板に転写される際、グラビアロール３とアプリケータロール又は金属板との間の液分れ界面に塗装液１ａの凹凸を発生させることができる。グラビアロール３の塗装液１ａがアプリケータロールを介して金属板に転写される場合、アプリケータロール上の塗装液１ａに凹凸が形成されている状態でその塗装液１ａが金属板に転写される。

【0041】

乾燥工程（ステップＳ２）は、塗装工程の後に、金属板に塗装された塗装液を乾燥させる工程である。乾燥には、焼き付け又は焼成が含まれ得る。この乾燥工程では、グラビアロール３とアプリケータロール又は金属板との間の液分れ界面で発生した塗装液の凹凸が金属板上で平滑化される前に、金属板上の塗装液を乾燥させて、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板を得る。

【0042】

このようなグラビアロール３及びそれを用いた塗装金属板の製造方法によれば、ロール本体３０の軸方向３０ａと比較してロール本体３０の周方向３０ｂに長く延びる底面３２ｃをセル３２が有しているので、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板をより確実に得ることができる。

【0043】

また、ロール本体３０の周方向３０ｂに係るセル３２の両端にセル３２の角部３２ｂを区画壁が形成しているので、セル塗装液を周方向３０ｂにより長く延在させることができ、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板をより確実に得ることができる。

【0044】

また、セル３２の形状が六角形であるので、周方向３０ｂに係るセル３２の両端にセル３２の角部３２ｂをより確実に形成でき、塗装表面にローピング模様を有する塗装金属板をより確実に得ることができる。

【0045】

実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２に係るグラビアロール３を示す正面図である。実施の形態１ではセル３２の形状が六角形であるように説明したが、図１１に示すようにセル３２の形状が菱形であってもよい。区画壁３１は、ロール本体３０の周方向３０ｂに係るセル３２の両端にセル３２の角部３２ｂを形成している。セル３２の底面３２ｃは、ロール本体３０の軸方向３０ａと比較してロール本体３０の周方向３０ｂに長く延びている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

【0046】

このように、セル３２の形状が菱形であってもよい。また、セル３２の形状は、例えば八角形等、両端に角部３２ｂを配置できるような他の多角形であってもよい。

【0047】

実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３に係るグラビアロール３を示す正面図である。実施の形態１ではセル３２の形状が六角形であるように説明したが、図１１に示すようにセル３２の形状が長方形であってもよい。区画壁３１は、ロール本体３０の周方向３０ｂに係るセル３２の両端にセル３２の直線部３２ｅを形成している。すなわち、本実施の形態３では、周方向３０ｂに係るセル３２の両端に角部３２ｂが形成されていない。セル３２の底面３２ｃは、ロール本体３０の軸方向３０ａと比較してロール本体３０の周方向３０ｂに長く延びている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

【0048】

このように、周方向３０ｂに係るセル３２の両端に角部３２ｂが形成されていなくてもよい。

【0049】

実施の形態４．
図１３は本発明の実施の形態４に係るグラビアロール３を示す正面図であり、図１４は図１３の区画壁３１を拡大して示す拡大斜視図である。図１３及び図１４に示すように、本実施の形態４のグラビアロール３は、凸部３４をさらに有している。

【0050】

凸部３４は、互いに離間して区画壁３１の頂部からロール本体３０の径方向外方に突出された突状体である。本実施の形態の凸部３４は、区画壁３１の交点部３１ａから突出されている。より具体的には、本実施の形態の凸部３４はすべての交点部３１ａから突出されている。凸部３４の頂部は、グラビアロール３の径方向に係る最外面を構成している。

【0051】

凸部３４の形状は任意である。図１４に示すように、凸部３４は先細り状の形状を有していることがある。図１４では凸部３４を円錐台によって表しているが、図５～図７に示すように、凸部３４は複雑形状となることもある。凸部３４の頂部が曲面によって構成されていてもよい。また、凸部３４は、直方体等の区画壁３１の延在方向に長く延びる形状であってもよい。２以上の数の凸部３４が互いに接触していてもよい。

【0052】

各凸部３４の頂部の幅３４ｗは、区画壁３１の厚み方向に関して区画壁３１の厚み３１ｗ以下であって、区画壁３１の延在方向に関して交点部３１ａ間の距離以内であることが好ましい。各凸部３４の頂部の幅３４ｗは、下流側ドクターブレード２２の先端とグラビアロール３の外面との間の接触が点接触とみなすことができる程度に小さくすることが好ましい。各凸部３４の頂部の幅３４ｗは、区画壁３１の厚み方向及び延在方向のいずれにおいても例えば０．０２ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下とすることができる。

【0053】

図１３に特に表されているように、凸部３４は、ロール本体３０の軸方向３０ａに対して傾斜して延在する直線３５に沿って配置されることが好ましい。本実施の形態では、区画壁３１が形成するハニカム状の模様を軸方向３０ａに対して傾斜させることにより、軸方向３０ａに対して傾斜する直線３５に沿って凸部３４（交点部３１ａ）を位置させている。しかしながら、ハニカム状の模様を軸方向３０ａに対して傾斜させず、凸部３４を交点部３１ａの位置からずらして配置することによって、軸方向３０ａに対して傾斜する直線３５に沿って凸部３４を位置させてもよい。

【0054】

ロール本体３０の軸方向３０ａに対して傾斜して延在する直線３５に沿って凸部３４が配置されることで、グラビアロール３が回転されるとき軸方向３０ａに関してドクターブレード２１、２２の先端をいずれかの凸部３４に当接させることができる。これによりドクターブレード２１、２２がバタついて塗料の掻きとりが不均一となることを防止できる。

【0055】

軸方向３０ａに対する直線３５の傾斜角度は、０．１°以上かつ５°以下であることが好ましい。傾斜角度が０．１°未満だと、ドクターブレード２１、２２のバタつきを抑えにくくなる。傾斜角度が５°を越えるとローピング模様が生じる虞が大きくなる。傾斜角度は、０．１５°以上かつ２°以下であることがさらに好ましい。

【0056】

次に、図１５は、図１３のグラビアロール３の第１変形例を示す説明図である。図１３では凸部３４がすべての交点部３１ａから突出されている態様を示したが、図１５に示すように凸部３４が一部の交点部３１ａから突出されていてもよい。図１３の態様に対して半分の数の凸部３４が設けられている態様を図１５に示している。すなわち、図１５では、１つのセル３２の周囲に位置する６つの交点部３１ａのうち、３つの交点部３１ａから凸部３４が突出されている。

【0057】

次に、図１６は、図１３のグラビアロール３の第２変形例を示す説明図である。図２では凸部３４が交点部３１ａのみから突出されるように説明したが、図１６に示すように凸部３４が壁部３１ｂから突出されていてもよい。図１６では、すべての交点部３１ａ及びすべての壁部３１ｂから凸部３４が突出されている態様を示している。また、図１６では、交点部３１ａ間の中央に位置するように壁部３１ｂから凸部３４が突出されている態様を示している。しかしながら、一部の交点部３１ａ及び一部の壁部３１ｂから凸部３４が突出されていなくてもよい。また、壁部３１ｂから突出される凸部３４は、交点部３１ａ間の中央に位置されていなくてもよい。

【0058】

次に、図１７は、図１３のグラビアロール３の第３変形例を示す説明図である。図１３では凸部３４が交点部３１ａのみから突出されるように説明したが、図１７に示すように凸部３４が壁部３１ｂのみから突出されていてもよい。図１７では、すべての壁部３１ｂから凸部３４が突出されている態様を示している。また、図１７では、交点部３１ａ間の中央に位置するように壁部３１ｂから凸部３４が突出されている態様を示している。しかしながら、一部の壁部３１ｂから凸部３４が突出されていなくてもよい。また、凸部３４は、交点部３１ａ間の中央に位置されていなくてもよい。

【0059】

次に、図１８は、図１３のグラビアロール３の第４変形例を示す説明図である。図１７ではすべての壁部３１ｂから凸部３４が突出されている態様を示したが、図１８に示すように凸部３４が一部の壁部３１ｂから突出されていてもよい。図１７の態様に対しておおよそ半分の数の凸部３４が設けられている態様を図１８に示している。すなわち、図１８では、２つのセル３２に関して６つの凸部３４が設けられている。

【0060】

凸部３４の配置はランダムであってもよい。

【0061】

このようなグラビアロール３では、区画壁３１の頂部から複数の凸部３４が突出されているので、下流側ドクターブレード２２によって塗装液１ａが掻きとられるときに、凸部３４の間を通して塗装液１ａがグラビアロール３の外周面を移動することができる。特に塗装液１ａは、例えば区画壁３１の延在方向等の特定の方向に限定されず、任意の方向に移動し得る。このため、粘度が高い塗装液１ａを用いる場合でも、十分な量の塗装液１ａをより均一に各セル３２に入れることができ、塗装外観不良が発生する虞を低減できる。一方で、区画壁３１が複数のセル３２を形成しているので、塗装液１ａの移動を一定の範囲に抑えることができる。

【0062】

また、凸部３４の頂部の幅３４ｗが、区画壁３１の厚み３１ｗ以下であって、交点部３１ａ間の距離以内であるので、塗装液１ａが凸部３４の間を通してより円滑に移動でき、より確実に塗装外観不良が発生する虞を低減できる。

【0063】

さらに、凸部３４は、ロール本体３０の軸方向３０ａに対して傾斜して延在する直線３５に沿って配置されているので、グラビアロール３が回転されるときロール本体３０の軸方向３０ａに関してドクターブレード２１、２２の先端をいずれかの凸部３４に当接させることができる。これにより、ドクターブレード２１、２２がバタついて塗料の掻きとりが不均一となることを防止できる。

【0064】

さらにまた、軸方向３０ａに対する直線３５の傾斜角度が０．１°以上かつ５°以下であるので、ドクターブレード２１、２２のバタつきをより確実に抑えることができる。傾斜角度は、０．１５°以上かつ２°以下であることがさらに好ましい。

【符号の説明】

【0065】

１ 塗装装置
１ａ 塗装液
２ ドクターチャンバー
２０ チャンバー本体
３グラビアロール
３１ 区画壁
３１ａ 交点部
３１ｂ 壁部
３２ セル
３４ 凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】