JP2003260665A - Surface finishing equipment and manufacturing method for steel plate - Google Patents
Surface finishing equipment and manufacturing method for steel plateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛めっき鋼板等
の鋼板の表面に微細な固体粒子を投射することによっ
て、鋼板の表面に緻密な微視的凹凸からなる表面粗さを
付与するための設備に関するものであり、特に表面粗さ
の均一性に優れた鋼板を製造するための設備及びこの設
備を使用した鋼板の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a surface of a steel sheet, such as a galvanized steel sheet, with fine solid particles for imparting a surface roughness having fine microscopic irregularities to the surface of the steel sheet. The present invention relates to equipment, and more particularly to equipment for producing a steel sheet having excellent surface roughness uniformity and a method for producing a steel sheet using this equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】亜鉛めっき鋼板や冷延鋼板等のプレス成
形に使用される薄鋼板に対しては、鋼板の表面粗さを適
切に調整することが必要とされている。これは、一定の
表面粗さを付与することによって、プレス成形時の金型
との間の保油性を高め、型かじりや鋼板の破断等のトラ
ブルを防止するためである。例えば、鋼板と金型との摺
動抵抗が増大すると、パンチ面における鋼板の破断、あ
るいはビード面近傍での鋼板の破断が生じ易くなる。2. Description of the Related Art For thin steel sheets used for press forming such as galvanized steel sheets and cold rolled steel sheets, it is necessary to appropriately adjust the surface roughness of the steel sheets. The reason for this is that by imparting a certain surface roughness, the oil retaining property with the mold during press molding is enhanced, and troubles such as mold galling and steel plate breakage are prevented. For example, when the sliding resistance between the steel plate and the mold increases, the steel plate is likely to break on the punch surface or the steel plate near the bead surface.
【０００３】通常は、鋼板の表面粗さを調整するため
に、圧延ロールの表面に一定の微視的凹凸を付与して、
調質圧延工程においてその凹凸を転写させるという手段
が用いられている。しかし、調質圧延においてロールの
表面粗さを転写させる方法では、緻密な凹凸を付与する
ことができず、またロール摩耗等による経時的なロール
粗さの変化によって鋼板の表面粗さが変化してしまうな
どの問題が生じていた。Usually, in order to adjust the surface roughness of the steel sheet, a certain microscopic unevenness is given to the surface of the rolling roll,
A means of transferring the unevenness is used in the temper rolling process. However, in the method of transferring the surface roughness of the roll in temper rolling, it is not possible to provide fine unevenness, and the surface roughness of the steel sheet changes due to the change in roll roughness over time due to roll wear and the like. There were problems such as being lost.
【０００４】本発明者らは、従来の調質圧延によるもの
とは異なる手段として、微細な固体粒子を亜鉛めっき鋼
板等の鋼板表面に直接投射して、表面粗さを調整する方
法を見出した。これは、球状の固体粒子を鋼板表面に衝
突させることによって、微視的な凹み部を多数形成さ
せ、いわゆるディンプル状の微視的凹凸を形成するもの
である。As a means different from the conventional temper rolling, the present inventors have found a method of directly projecting fine solid particles onto a steel plate surface such as a galvanized steel plate to adjust the surface roughness. . In this method, spherical solid particles are made to collide with the surface of a steel sheet to form a large number of microscopic recesses, thereby forming so-called dimple-shaped microscopic irregularities.
【０００５】このようなディンプル状の微視的凹凸が形
成された表面形態は、特にプレス成形における金型との
間の保油性を向上させる効果に優れており、プレス成形
性を大幅に向上させることが可能となっている。また、
投射する固体粒子の粒子径が小さいほど、鋼板表面には
短ピッチの緻密な凹凸が付与されるため、塗装後の鮮映
性も向上し、自動車外板用途等に適した鋼板を得ること
が可能となる。The surface morphology in which such dimple-like microscopic asperities are formed is particularly effective in improving the oil retaining property between the dies and the dies in press molding, and greatly improves the press moldability. It is possible. Also,
The smaller the particle size of the projected solid particles, the finer the unevenness of the short pitch is imparted to the surface of the steel sheet, so the sharpness after painting is also improved, and a steel sheet suitable for automotive outer panel applications etc. can be obtained. It will be possible.
【０００６】固体粒子の投射手段としては、遠心ロータ
式投射装置あるいは空気式投射装置が代表的である。空
気式投射装置は、圧縮空気を噴射ノズルによって加速さ
せ、その抗力を利用して固体粒子を加速させるものであ
る。特に、固体粒子の質量が小さい微細粒子の投射に適
しており、粒子速度を非常に大きくすることができるこ
とを特徴とする。一方、遠心ロータ式投射装置は、回転
するベーンによる遠心力を利用して固体粒子を投射する
ものであり、空気式投射装置に比べて大きな投射量を確
保することができるので、広幅の鋼板を高速処理するの
に適している。As a means for projecting solid particles, a centrifugal rotor type projection device or a pneumatic projection device is typical. The pneumatic projection device is one in which compressed air is accelerated by an injection nozzle and the drag is used to accelerate solid particles. In particular, it is suitable for projecting fine particles having a small mass of solid particles, and is characterized in that the particle velocity can be extremely increased. On the other hand, the centrifugal rotor type projection device projects the solid particles by utilizing the centrifugal force of the rotating vanes, and can secure a larger projection amount than the pneumatic projection device. Suitable for high speed processing.
【０００７】いずれにしても、亜鉛めっき鋼板や冷延鋼
板などの鉄鋼製造ラインにおいて、固体粒子を鋼板表面
に投射する場合には、高速で搬送される鋼板を短時間に
処理する必要があるため、大量の固体粒子を短時間に投
射する必要がある。In any case, in a steel production line such as a galvanized steel sheet or a cold rolled steel sheet, when solid particles are projected onto the surface of the steel sheet, it is necessary to process the steel sheet conveyed at high speed in a short time. It is necessary to project a large amount of solid particles in a short time.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、微細な
固体粒子を投射して表面粗さを付与する技術において、
広幅の鋼板を高速で処理するためには、大量の固体粒子
を投射する必要がある。このとき、鋼板上に固体粒子が
堆積していると、堆積した固体粒子が保護層として鋼板
表面を覆うため、固体粒子を投射しても有効に鋼板表面
に圧痕を形成することができない。また、部分的に固体
粒子が堆積した状態では、局部的に表面粗さが異なるた
め、外観上のムラとなって品質が低下する。As described above, in the technique of projecting fine solid particles to impart surface roughness,
In order to process a wide steel plate at high speed, it is necessary to project a large amount of solid particles. At this time, if solid particles are deposited on the steel sheet, the deposited solid particles cover the surface of the steel sheet as a protective layer, so that even if the solid particles are projected, an indentation cannot be effectively formed on the surface of the steel sheet. Further, in the state where the solid particles are partially deposited, the surface roughness is locally different, so that the appearance becomes uneven and the quality deteriorates.
【０００９】特に、鋼板表面に緻密で微細な凹凸を付与
するためには、固体粒子の粒子径が10〜300μm程度と非
常に小さな粒子を使用する必要があり、鋼板表面に投射
した固体粒子は、容易に飛散して、投射室内で反射する
ものや、空中に浮遊して再び落下する粒子などもあるた
め、鋼板上から完全に除去することは困難である。In particular, in order to give a dense and fine unevenness to the surface of the steel sheet, it is necessary to use very small particles having a particle size of about 10 to 300 μm, and the solid particles projected on the surface of the steel sheet are However, it is difficult to completely remove it from the steel sheet because some particles are easily scattered and reflected in the projection chamber, and some particles are suspended in the air and fall again.
【００１０】このような課題に対しては、本発明の直接
の目的とは異なるものの、鋼板の脱スケールを目的とし
たショットブラスト法により鋼板上に残留する粒子を除
去する技術を適用することも考えられる。例えば、特開
平４−２５６５７８公報には、熱間圧延等により生じた
表面の酸化層をいわゆる研掃材となる固体粒子の投射に
より除去する場合に、鋼板上に残った固体粒子を効率的
に吹き落とす技術が開示されている。For such a problem, a technique for removing particles remaining on the steel sheet by a shot blasting method for the purpose of descaling the steel sheet may be applied although it is different from the direct purpose of the present invention. Conceivable. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-256578, when the surface oxide layer generated by hot rolling or the like is removed by projection of solid particles serving as a so-called abrasive cleaning material, the solid particles remaining on the steel sheet are efficiently removed. Blow-off technology is disclosed.
【００１１】しかし、特開平４−２５６５７８公報に記
載されている技術が対象としている装置は、脱スケール
を目的とするものであるため、鋼板表面への衝突力（固
体粒子の運動エネルギー）を大きくすべく、直径500μm
〜２mm程度の比較的大きな固体粒子を使用して、研掃作
用を高める効果を狙うのが通常である。したがって、エ
アパージノズルによって固体粒子を吹き飛ばしても、固
体粒子が浮遊して残留するようなことがない。However, since the device targeted by the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-256578 is intended for descaling, the collision force (kinetic energy of solid particles) on the surface of the steel sheet is increased. Should have a diameter of 500 μm
It is usual to use relatively large solid particles of about 2 mm to aim at the effect of enhancing the polishing action. Therefore, even if the solid particles are blown off by the air purge nozzle, the solid particles do not float and remain.
【００１２】これに対して、鋼板の表面粗さを調整する
場合には、微細な固体粒子を使用するために、単にエア
パージノズルで吹き飛ばすのでは、前述のように、ほと
んどの固体粒子は空中に勢い良く吹き飛ばされて、表面
粗さの付与を阻害したり、浮遊した固体粒子が投射室出
口の隙間から系外に流出したりして、前記課題を解決す
るために適用できない。On the other hand, in the case of adjusting the surface roughness of the steel sheet, in order to use fine solid particles, it is necessary to simply blow it off with an air purge nozzle. It cannot be applied to solve the above-mentioned problems because the particles are blown off vigorously and hinder the application of surface roughness, or the floating solid particles flow out of the system through the gap at the exit of the projection chamber.
【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、鋼板の表面に緻密で均一性に優れた表面粗さを
安定的かつ効率的に付与することが可能な鋼板の表面処
理設備、及びこの設備を使用した鋼板の製造方法を提供
することを課題とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a steel sheet surface treatment facility capable of stably and efficiently providing a dense and excellent surface roughness to the surface of a steel sheet. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a steel sheet using this equipment.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、連続的に搬送される鋼板の表面に、平
均粒子径10〜300μmの固体粒子を投射する投射装置を備
えた鋼板の表面処理設備であって、投射装置の入側に、
鋼板表面の堆積物を除去する堆積物除去装置が配置され
ていることを特徴とする鋼板の表面処理装置（請求項
１）である。[Means for Solving the Problems] A first means for solving the above problems comprises a projection device for projecting solid particles having an average particle diameter of 10 to 300 μm onto the surface of a steel sheet that is continuously conveyed. It is a surface treatment equipment for steel plates, and at the entrance side of the projection device,
A deposit removing device for removing deposits on the surface of a steel plate is arranged, which is a surface treatment device for a steel plate (claim 1).
【００１５】本手段においては、従来の脱スケールを目
的とするショットブラストよりも非常に小さい粒子を使
用するので、投射装置から投射される固体粒子は、鋼板
に衝突して圧痕を形成した後、周囲に飛散して、投射室
内部で反射したり、空中に浮遊して再び鋼板上に落下す
る。このとき固体粒子は、投射装置の出側に落下すれ
ば、引き続き固体粒子が投射されても、連続的に搬送さ
れる鋼板上に固体粒子が堆積していることはないが、投
射室内で反射する粒子の流れや浮遊する粒子の空気中の
流れを制御することは困難であり、投射装置の入側部分
に固体粒子が堆積することを完全に防ぐことはできな
い。特に、同一の投射室内に複数台の投射装置を配置す
る場合には、固体粒子の堆積挙動を制御するのはより困
難となる。In the present means, since particles much smaller than those used in conventional shot blasting for descaling are used, the solid particles projected from the projection device collide with the steel sheet to form indentations, and thereafter, It scatters around and is reflected inside the projection chamber, or floats in the air and falls onto the steel plate again. At this time, if the solid particles fall to the exit side of the projection device, even if the solid particles are continuously projected, the solid particles will not be deposited on the continuously conveyed steel plate, but will be reflected in the projection chamber. It is difficult to control the flow of flowing particles and the flow of floating particles in the air, and it is not possible to completely prevent solid particles from accumulating on the entrance side of the projection device. Especially, when a plurality of projection devices are arranged in the same projection chamber, it becomes more difficult to control the deposition behavior of solid particles.
【００１６】本手段は、浮遊する固体粒子が投射装置の
入側に落下しても、投射直前に鋼板上の固体粒子を除去
する限り、投射装置による表面粗さの付与を阻害するこ
とはないという考え方に基づいて発明されたものであ
る。すなわち、固体粒子を投射して鋼板表面に粗さを付
与する直前に、堆積物除去装置により、当該領域に堆積
している固体粒子を予め除去しておけばよい。したがっ
て、固体粒子の除去装置は、投射装置の入側にできるだ
け近い位置に配置するのが望ましい。Even if the floating solid particles fall on the entrance side of the projection device, this means does not hinder the projection device from imparting surface roughness as long as the solid particles on the steel plate are removed immediately before projection. It was invented based on this idea. That is, just before the solid particles are projected to impart roughness to the surface of the steel sheet, the solid particles accumulated in the area may be removed in advance by the deposit removing device. Therefore, it is desirable to arrange the solid particle removing device at a position as close as possible to the entrance side of the projection device.
【００１７】堆積物除去装置と投射装置との距離は、で
きる限り近づけるのが好ましい。固体粒子を鋼板上から
除去しても、投射装置による表面付与が行われる前に、
飛散している固体粒子が鋼板上に堆積する可能性がある
からである。ただし、ライン速度が100mpm程度の場合
は、堆積物除去装置と投射装置間の距離が500mm以下で
あれば、固体粒子が鋼板上に落下しても、投射による表
面粗さの付与を阻害するほどは堆積しない。ただし、固
体粒子の投射量が多いほど堆積量が大きくなるのでその
距離を短くする必要がある。また、ライン速度が遅いほ
ど固体粒子が堆積する時間的余裕が生じるため、その距
離を短くする必要がある。The distance between the deposit removing device and the projection device is preferably as close as possible. Even if the solid particles are removed from the steel plate, before the surface is applied by the projection device,
This is because the scattered solid particles may be deposited on the steel sheet. However, when the line speed is about 100 mpm, if the distance between the deposit removing device and the projecting device is 500 mm or less, even if solid particles fall on the steel plate, it will hinder the provision of surface roughness by projection. Does not accumulate. However, since the deposition amount increases as the projection amount of the solid particles increases, it is necessary to shorten the distance. Further, the slower the line speed, the more time a solid particle accumulates, and therefore the distance must be shortened.
【００１８】なお、固体粒子を除去する範囲は、必ずし
も鋼板の幅方向全体である必要はなく、単独の投射装置
によって表面粗さを付与できる幅方向範囲でのみ固体粒
子を除去すればよく、かつ好ましい。表面粗さを付与し
ない範囲に堆積した固体粒子まで除去すると、空中に飛
散する固体粒子の量が多くなって、かえって悪影響を及
ぼす可能性があるためである。It should be noted that the range in which the solid particles are removed does not necessarily have to be the entire width direction of the steel sheet, and the solid particles may be removed only in the width direction range in which surface roughness can be imparted by a single projection device, and preferable. This is because if the solid particles deposited in the range where surface roughness is not applied are removed, the amount of solid particles scattered in the air increases, which may rather have an adverse effect.
【００１９】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、前記堆積物除去装置が、エア
パージ装置もしくは吸引装置、またはそれらの組み合わ
せからなることを特徴とするもの（請求項２）である。A second means for solving the above problems is
The first means is characterized in that the deposit removing device comprises an air purging device or a suction device, or a combination thereof (claim 2).
【００２０】堆積物除去装置としては、エアパージによ
る吹き落とし、吸引ブロア等を利用した固体粒子の吸い
込み、あるいはスクレーパ等の機械的な除去方法を用い
ることができる。ただしスクレーパ等の機械的な除去装
置は、搬送中の鋼板と接触する可能性があり、亜鉛めっ
き鋼板や冷延鋼板等の美観を要求される製品にはあまり
好ましいものではない。本手段においては、エアパージ
装置もしくは吸引装置を堆積物除去装置として用いてい
るので、堆積物除去装置が搬送中の鋼板と接触すること
がなくなり、前述のような弊害を防止することができ
る。As the deposit removing device, blow-off by air purge, suction of solid particles using a suction blower or the like, or mechanical removal method of a scraper or the like can be used. However, a mechanical removing device such as a scraper may come into contact with a steel plate being conveyed, and is not so preferable for a product such as a galvanized steel plate or a cold-rolled steel plate that requires an aesthetic appearance. In this means, since the air purging device or the suction device is used as the deposit removing device, the deposit removing device does not come into contact with the steel plate being conveyed, and the above-mentioned harmful effects can be prevented.
【００２１】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段であって、前記投射装置
の入側に鋼板表面の堆積物測定装置が設けられているこ
とを特徴とするもの（請求項３）である。A third means for solving the above problems is
The first means or the second means is characterized in that a deposit measuring device for a steel plate surface is provided on the entrance side of the projection device (claim 3).
【００２２】ここで、堆積物測定装置とは、堆積物の量
を測定したり、堆積物の量が所定量以上であることを判
別したりするものをいう。本手段においては、前記投射
装置の入側に鋼板表面の堆積物測定装置が設けられてい
るので、この堆積物測定手段により、鋼板上に固体粒子
が堆積しているか否か、又は固体粒子の堆積量を判断
し、その結果に応じて前記固体粒子除去装置の出力を調
整するようにすることができる。具体的には、固体粒子
の堆積があった場合に、エアパージ装置の圧力や流量を
増加させたり、吸引装置の吸引力を増加させたりする。
また、固体粒子の堆積量に応じて、エアパージ装置の圧
力や流量、吸引装置の吸引力を調整する。これにより、
好ましい条件で固体粒子除去装置を運転することが可能
になる。Here, the deposit measuring device refers to a device for measuring the amount of the deposit and determining whether the amount of the deposit is a predetermined amount or more. In this means, since the deposit measuring device of the steel plate surface is provided on the entrance side of the projection device, by this deposit measuring means, whether solid particles are deposited on the steel plate, or It is possible to judge the amount of accumulation and adjust the output of the solid particle removing device according to the result. Specifically, when solid particles are accumulated, the pressure or flow rate of the air purge device is increased, or the suction force of the suction device is increased.
Further, the pressure and flow rate of the air purging device and the suction force of the suction device are adjusted according to the amount of solid particles deposited. This allows
It is possible to operate the solid particle removing device under favorable conditions.
【００２３】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第３の手段であって、前記鋼板表面の堆積物測定装
置は、鋼板表面の反射光を計測し、その結果から堆積物
の量を測定するものであることを特徴とするもの（請求
項４）である。A fourth means for solving the above-mentioned problems is as follows.
The third means is characterized in that the deposit measuring device on the surface of the steel plate measures reflected light on the surface of the steel plate, and measures the amount of deposit from the result (claim 3). 4).
【００２４】本発明が対象とする亜鉛めっき鋼板や冷延
鋼板などは金属光沢を有しており、光の正反射強度も高
くなる。一方、微細な固体粒子が当該鋼板上に堆積する
と光の反射強度は急激に低下する。よって、投光器より
光を照射し、その反射光を測定することにより、鋼板表
面の堆積物の有無、又はその量を精度良く測定すること
ができる。反射光測定装置としては、周知の光センサを
適宜選択して使用することができる。The galvanized steel sheet, cold-rolled steel sheet and the like which are the objects of the present invention have a metallic luster, and the regular reflection intensity of light is also high. On the other hand, when fine solid particles are deposited on the steel sheet, the reflection intensity of light sharply decreases. Therefore, by irradiating the light from the light projector and measuring the reflected light, the presence or absence of the deposit on the surface of the steel sheet or the amount thereof can be accurately measured. A known optical sensor can be appropriately selected and used as the reflected light measuring device.
【００２５】前記課題を解決するための第５の手段は、
製造工程中に、前記第１の手段から第４の手段のいずれ
かである鋼板の表面処理装置を使用して、鋼板表面を清
浄にした後に固体粒子を投射する工程を含むことを特徴
とする鋼板の製造方法（請求項５）である。The fifth means for solving the above-mentioned problems is as follows.
During the manufacturing process, a step of projecting solid particles after cleaning the surface of the steel sheet using the surface treatment apparatus for steel sheet according to any one of the first to fourth means is included. It is a method for manufacturing a steel sheet (claim 5).
【００２６】本手段においては、浮遊する固体粒子が投
射装置の入側に落下しても、投射装置による表面粗さの
付与を阻害することはないので、目的とする表面粗さを
付与した鋼板を製造することができる。In the present means, even if the floating solid particles fall on the entrance side of the projection device, they do not hinder the application of surface roughness by the projection device. Can be manufactured.
【００２７】前記課題を解決するための第６の手段は、
製造工程中に、前記第２の手段から第４の手段のいずれ
かである鋼板の表面処理装置を使用して、鋼板にエアを
吹き付けて、もしくは、エアを吸引して、またはそれら
の組み合わせで、鋼板表面を清浄にした後に固体粒子を
投射する工程を含むことを特徴とするもの（請求項６）
である。A sixth means for solving the above-mentioned problems is as follows.
During the manufacturing process, by using the steel sheet surface treatment device according to any one of the second means to the fourth means, air is blown onto the steel sheet, or air is sucked, or a combination thereof is used. And a step of projecting solid particles after cleaning the surface of the steel sheet (claim 6).
Is.
【００２８】本手段においては、堆積物除去装置が搬送
中の鋼板と接触する危険性を避けながら、目的とする表
面粗さを付与した鋼板を製造することができる。According to this means, it is possible to manufacture a steel sheet having a desired surface roughness while avoiding the risk of the deposit removing device coming into contact with the steel sheet being conveyed.
【００２９】前記課題を解決するための第７の手段は、
製造工程中に、前記第２の手段又は第３の手段である鋼
板の表面処理装置を使用して、鋼板表面の堆積物量を測
定し、その測定出力に応じて堆積物の除去装置の出力を
調整して鋼板表面を清浄にした後に、固体粒子を投射す
る工程を有すること特徴とする鋼板の製造方法（請求項
７）である。The seventh means for solving the above-mentioned problems is as follows.
During the manufacturing process, the amount of deposits on the surface of the steel plate is measured by using the steel plate surface treatment device which is the second means or the third means, and the output of the deposit removal device is measured according to the measured output. A method for producing a steel sheet (claim 7), which comprises the step of projecting solid particles after the adjustment to clean the surface of the steel sheet.
【００３０】本手段においては、好ましい条件で固体粒
子除去装置を運転しながら、目的とする表面粗さを付与
した鋼板を製造することができる。According to the present means, it is possible to manufacture a steel sheet having a desired surface roughness while operating the solid particle removing device under preferable conditions.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施の形態の１例
である鋼板の表面処理設備の概要を示す。鋼板１はペイ
オフリール２から払いだされ、鋼板１に加わる張力を検
出する張力計３と鋼板速度を検出する板速度計４の検出
結果に基づき、一定の張力、速度に制御されながらテン
ションリール５に巻き取られる。ペイオフリール２とテ
ンションリール間５には投射室６が設置されており、固
体粒子は投射室６内にて、鋼板１の表面に投射される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an outline of a steel sheet surface treatment facility which is an example of an embodiment of the present invention. The steel plate 1 is discharged from the payoff reel 2, and based on the detection results of the tension meter 3 for detecting the tension applied to the steel plate 1 and the plate speed meter 4 for detecting the steel plate speed, the tension reel 5 is controlled while maintaining a constant tension and speed. To be wound up. A projection chamber 6 is installed between the payoff reel 2 and the tension reel 5, and solid particles are projected on the surface of the steel plate 1 in the projection chamber 6.
【００３２】固体粒子はストレージタンク７に蓄えられ
ており、定量供給装置８を通して一定量に制御された固
体粒子が投射装置に送られる。定量供給装置８はゲート
開閉方式であり、粒子搬送管の断面積を変化させること
で粒子流量を制御する。鋼板１の搬送速度が変化した場
合においても、粒子流量を変化させることで単位面積あ
たりに投射される粒子量を一定に制御することが可能で
ある。The solid particles are stored in the storage tank 7, and the solid particles controlled to a constant amount are sent to the projection device through the fixed amount supply device 8. The constant quantity supply device 8 is a gate opening / closing system, and controls the particle flow rate by changing the cross-sectional area of the particle conveying pipe. Even when the transport speed of the steel sheet 1 changes, it is possible to control the amount of particles projected per unit area to be constant by changing the particle flow rate.
【００３３】ここでは投射装置として、遠心ローター式
投射装置９ａ〜９ｆが鋼板の上下面に対して、板幅方向
および鋼板進行方向に対して位置をずらして各３台ずつ
設置されている。これらの遠心ローター式投射装置９ａ
〜９ｆは、複数のベーン（翼）を有するローターを高速
回転させ、ローター中心に投入された固体粒子を遠心力
によって加速し、被加工物の表面に投射するものであ
る。ローターと連結したモーターの回転数を変化させる
ことによって、投射粒子の速度を制御することが可能で
ある。Here, as the projection device, centrifugal rotor type projection devices 9a to 9f are installed on the upper and lower surfaces of the steel plate, three units each being displaced in the plate width direction and the steel plate traveling direction. These centrifugal rotor type projection devices 9a
9f is for rotating a rotor having a plurality of vanes (blades) at high speed, accelerating the solid particles introduced into the center of the rotor by centrifugal force, and projecting the solid particles onto the surface of the workpiece. By varying the speed of rotation of the motor coupled to the rotor, it is possible to control the velocity of the projected particles.
【００３４】投射室６の上部および側部には吸引口１０
ａ、１０ｂが設置されており、投射室内で飛散した固体
粒子を吸引する。また投射室の下部には粒子の安息角以
上の傾斜が付与されており、投射された固体粒子は投射
室の下部に集められ、スクリューコンベア１１によって
回収される。スクリューコンベア１１で回収された固体
粒子および吸引口１０ａ、１０ｂから吸引された固体粒
子は、遠心力型の分級装置１２に導かれ、微粉や混入し
た異物は除去されて集塵機１３で処理される。また分級
によって得られた所定の粒径のものはストレージタンク
７へと戻され循環使用される構造となっており、連続的
に鋼板１の表面粗さを調整することが可能である。A suction port 10 is provided on the upper and side portions of the projection chamber 6.
a and 10b are installed to suck solid particles scattered in the projection chamber. Further, the lower portion of the projection chamber is provided with an inclination equal to or greater than the repose angle of the particles, and the projected solid particles are collected in the lower portion of the projection chamber and collected by the screw conveyor 11. The solid particles collected by the screw conveyor 11 and the solid particles sucked from the suction ports 10a, 10b are guided to a centrifugal force type classifier 12, where fine powder and mixed foreign matter are removed and treated by a dust collector 13. Further, the one having a predetermined particle size obtained by the classification is returned to the storage tank 7 and circulated for use, and the surface roughness of the steel sheet 1 can be continuously adjusted.
【００３５】図２は、投射室６の設備構成を詳細に示し
た側面図、図３はその平面図である。鋼板の上面に投射
を行う遠心ローター式投射装置９ａ〜９ｃの入側には、
鋼板上に堆積した粒子を吹飛ばすことを目的とし、コン
プレッサー１４と配管接続されたエアパージノズルユニ
ット１５ａ〜１５ｃが投射室６内部に設置されている。
各エアパージノズルユニット１５ａ〜１５ｃは、吐出方
向を板幅方向とした複数本のフラットノズルから構成さ
れ、各ノズル配管に設置された電磁弁１６を開閉するこ
とで、パージノズルユニットでの流量を変更することが
可能である。FIG. 2 is a side view showing in detail the equipment structure of the projection chamber 6, and FIG. 3 is a plan view thereof. On the entrance side of the centrifugal rotor type projection devices 9a to 9c for projecting onto the upper surface of the steel plate,
Air purge nozzle units 15a to 15c connected to the compressor 14 by piping are installed inside the projection chamber 6 for the purpose of blowing away particles accumulated on the steel sheet.
Each of the air purge nozzle units 15a to 15c is composed of a plurality of flat nozzles whose discharge direction is the plate width direction, and the flow rate in the purge nozzle unit is changed by opening and closing the solenoid valve 16 installed in each nozzle pipe. It is possible to
【００３６】ここでエアパージノズルユニット１５ａ〜
１５ｃの設置位置は遠心ローター式各投射装置９ａ〜９
ｃの投射位置に近いほど好ましい。これはエアパージに
よって、固体粒子を鋼板上から除去しても、投射装置に
よる表面付与が行われる前に、飛散している固体粒子が
再び鋼板上に堆積することを極力防止するためである。
なおエアパージノズルユニット１５ａ〜１５ｃによって
固体粒子を除去する範囲は、単独の投射装置で表面粗さ
を付与する板幅方向範囲内に堆積した固体粒子を除去で
きる範囲とすれば十分である。また下面の粒子は重力に
よって落下し、鋼板上に堆積することはないため、ここ
ではエアパージノズルユニットを設置していない。但
し、静電気などによって鋼板下面にも粒子が付着する恐
れがある場合には、下面投射装置の入側にエアパージノ
ズルユニットを設置することが好ましい。Here, the air purge nozzle unit 15a ...
The installation position of 15c is the centrifugal rotor type projection devices 9a to 9
The closer to the projection position of c, the better. This is because even if the solid particles are removed from the steel sheet by the air purge, the scattered solid particles are prevented from being deposited again on the steel sheet before the surface is applied by the projection device.
It should be noted that the range in which the solid particles are removed by the air purge nozzle units 15a to 15c is sufficient if it is a range in which the solid particles deposited within the range in the plate width direction that imparts surface roughness can be removed by a single projection device. Further, the particles on the lower surface do not fall due to gravity and are not deposited on the steel plate, so the air purge nozzle unit is not installed here. However, when particles may adhere to the lower surface of the steel plate due to static electricity or the like, it is preferable to install an air purge nozzle unit on the entrance side of the lower surface projection device.
【００３７】投射室６の上部および側部には、吸引ブロ
アを備えた集塵機１３と接続された吸引口１０ａ、１０
ｂが設置されており、投射室内で反射、飛散した固体粒
子を吸引する。吸引口にはダンパー１７が設置されてお
り、ダンパー開度を変更することで、排気流量を変更す
ることが可能である。In the upper and side portions of the projection chamber 6, suction ports 10a, 10 connected to a dust collector 13 equipped with a suction blower.
b is installed, and the solid particles reflected and scattered in the projection chamber are sucked. A damper 17 is installed at the suction port, and the exhaust gas flow rate can be changed by changing the damper opening.
【００３８】また各遠心ローター式投射装置９ａ〜９ｃ
の入側には光源および反射光の強度を検出する検出器か
ら構成される受光センサー１８ａ〜１８ｃが設置されて
いる。受光センサーの出力は鋼板上に粒子が堆積してい
ない状態での反射光強度で正規化されており、反射光強
度が低下した場合には、制御演算装置１９によってエア
パージノズルユニット９ａ〜９ｃの流量および吸引口１
０ａ、１０ｂから排気される流量を増加させるように、
電磁弁１６の開閉およびダンパー１７の開度制御を行
う。Further, each centrifugal rotor type projection device 9a to 9c
Light receiving sensors 18a to 18c each including a light source and a detector that detects the intensity of reflected light are installed on the entrance side of. The output of the light receiving sensor is normalized by the reflected light intensity in the state where particles are not deposited on the steel plate, and when the reflected light intensity decreases, the control calculation device 19 causes the flow rates of the air purge nozzle units 9a to 9c. And suction port 1
0a, 10b to increase the flow rate exhausted,
The opening / closing of the solenoid valve 16 and the opening control of the damper 17 are performed.
【００３９】なお、エアパージ後、十分に鋼板表面が正
常になったかを確認するために、堆積物測定装置を設け
ることが好ましい。A deposit measuring device is preferably provided in order to confirm whether the surface of the steel sheet has become sufficiently normal after the air purging.
【００４０】以上に示した本願発明の表面処理設備は、
鋼板製造工程中に設置され、表面特性に優れた鋼板の製
造に応用される。例えば、溶融めっき鋼板製造ラインの
後段や連続焼鈍ラインの後段にある調質圧延機の上流
側、下流側の少なくとも一方に配置され、表面特性に優
れた溶融めっき鋼板や冷延鋼板を製造するのに使用され
る。このように、本願発明の表面処理設備を調質圧延機
と組み合わせて用いることが好ましいが、溶融めっき鋼
板製造ラインや連続焼鈍ライン中には調質圧延機のみを
配置し、本願発明の表面処理設備は別ラインに設置して
バッチ処理により処理を行ってもよい。The surface treatment equipment of the present invention described above is
It is installed during the steel plate manufacturing process and is applied to the manufacture of steel plates with excellent surface characteristics. For example, it is arranged on at least one of the upstream side and the downstream side of the temper rolling mill in the subsequent stage of the hot-dip galvanized steel sheet production line or the subsequent step of the continuous annealing line to produce hot-dip galvanized steel sheet or cold-rolled steel sheet having excellent surface characteristics. Used for. Thus, it is preferable to use the surface treatment equipment of the present invention in combination with the temper rolling mill, but only the temper rolling mill is arranged in the hot-dip galvanized steel sheet production line or the continuous annealing line, and the surface treatment of the present invention is performed. The equipment may be installed in a separate line and processed by batch processing.
【００４１】なお、ここに示す溶融めっき鋼板とは、溶
融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、溶融Al
-Zn合金めっき鋼板、溶融Zn-Al合金めっき鋼板等であ
る。また、表面特性とは、プレス成形性、塗装後鮮映性
等、鋼板の品質に及ぼす表面の特性をいう。The hot-dip galvanized steel sheet shown here means hot-dip galvanized steel sheet, alloyed hot-dip galvanized steel sheet, hot-dip Al.
-Zn alloy plated steel sheet, hot-dip Zn-Al alloy plated steel sheet, etc. Further, the surface characteristics refer to surface characteristics that affect the quality of the steel sheet, such as press formability and image clarity after coating.
【００４２】[0042]
【実施例】＜実施例1＞本発明における第１の実施例と
して、図１に示される構成の設備を用いて、板厚0.8ｍ
ｍ、板幅1200ｍｍの冷延鋼板の表面粗さを調整した結果
を示す。投射する固体粒子として、平均粒子径85μmのS
US304の球形粒子を用いた。このとき鋼板の目標表面粗
さは平均粗さRa（JISB0614）で1.0μmとした。投射装置
のローター径はφ330mmであり、回転数を3600rpmに設定
した。鋼板の搬送速度は30m/min、投射装置１台あたり
の単位時間あたりの投射量を120kg/minとし、単位面積
あたりに投射される固体粒子の量が10kg/ｍ２となる投
射条件で投射した。[Examples] <Example 1> As a first example of the present invention, using a facility having the configuration shown in FIG.
The results of adjusting the surface roughness of a cold-rolled steel sheet having a width of m and a width of 1200 mm are shown. As solid particles to be projected, S with an average particle diameter of 85 μm
US304 spherical particles were used. At this time, the target surface roughness of the steel sheet was 1.0 μm in terms of average roughness Ra (JISB0614). The diameter of the rotor of the projection device was φ330 mm, and the rotation speed was set to 3600 rpm. The conveying speed of the steel sheet was 30 m / min, the projection amount per unit time per projection device was 120 kg / min, and the projection conditions were such that the amount of solid particles projected per unit area was 10 kg / m 2 . .
【００４３】この状態において搬送中に投射装置入側に
設置されているエアパージユニットを使用した場合と使
用しなかった場合の両方について鋼板サンプルを採取し
た。図４は採取したサンプルの板幅方向の平均粗さRa
（JISB0614）の分布を測定した結果である。エアパージ
ユニットを使用しない状態で製造された鋼板の平均粗さ
Raは最大でも0.7μm程度であり、板幅方向において大き
なばらつきを持つことがわかる。一方、エアパージユニ
ットを使用して製造された鋼板の平均粗さRaは1.0μm程
度であり、板幅方向にも均一な表面粗さが付与されてい
ることがわかる。これらより、エアパージユニットを使
用しない場合では投射室内で飛散した粒子が鋼板上に堆
積するため、表面粗さの低下や幅方向ムラが発生する
が、投射装置入側に固体粒子を除去する手段を設置する
こと（本発明）によって、効果的に均一な表面粗さを付
与できることがわかる。In this state, steel plate samples were taken both when the air purge unit installed on the entrance side of the projection device was used during transport and when it was not used. Fig. 4 shows the average roughness Ra of the sample taken in the plate width direction.
It is the result of measuring the distribution of (JISB0614). Average roughness of steel sheets manufactured without using the air purge unit
Ra is about 0.7 μm at the maximum, and it can be seen that there is a large variation in the plate width direction. On the other hand, the average roughness Ra of the steel sheet manufactured using the air purge unit is about 1.0 μm, and it can be seen that a uniform surface roughness is imparted also in the sheet width direction. From these, when the air purge unit is not used, the particles scattered in the projection chamber are deposited on the steel plate, which causes a decrease in surface roughness and unevenness in the width direction, but a means for removing solid particles on the entrance side of the projection device is used. It can be seen that the installation (the present invention) can effectively impart uniform surface roughness.
【００４４】＜実施例２＞本発明における第２の実施例
として図２に示される構成の設備を用いて、板厚0.75m
m、板幅1200mmの溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗さを調整
した結果を示す。投射する固体粒子として平均粒子径85
μmのSUS304製の球形粒子を用いた。鋼板の目標表面粗
さは平均粗さRaで1.2μmである。投射装置のローター径
はφ330mmであり、モーターの回転数を3000rpmに設定し
た。鋼板の搬送速度はライン運転を開始してから、0mpm
から50mpmまで段階的に加速し、ライン停止前には段階
的に減速を行い、鋼板の搬送速度が変化した場合におい
ても、単位面積あたりの粒子投射量が5kg/m２となるよ
う、搬送速度に応じて定量供給装置にて粒子供給量を制
御した。<Embodiment 2> As a second embodiment of the present invention, the equipment having the structure shown in FIG. 2 is used, and the plate thickness is 0.75 m.
The results of adjusting the surface roughness of a hot-dip galvanized steel sheet with m and a plate width of 1200 mm are shown. Average particle size of 85 as projected solid particles
Spherical particles made of μm SUS304 were used. The target surface roughness of the steel sheet is 1.2 μm in average roughness Ra. The diameter of the rotor of the projection device was φ330 mm, and the rotation speed of the motor was set to 3000 rpm. The steel sheet transfer speed is 0mpm after the line operation is started.
To 50mpm in stages, and decelerating in stages before the line stops, so that the particle projection rate per unit area is 5kg / m 2 even if the steel plate transport speed changes. The amount of particles supplied was controlled by a constant amount supply device according to the above.
【００４５】またこのとき、投射装置入側に設置された
光源からの反射光を検出する受光センサーを用いて、反
射光強度が低下した場合には、反射光強度の低下分に比
例してエアパージノズルから吐出されるエアの流量、お
よび吸引口から排出される流量を増加させるように電磁
弁の開閉およびダンパー開度の制御を実施して表面粗さ
調整を行った場合（実施例Ａ）と、エアパージノズルか
ら吐出される流量および吸引口から吸引される流量を予
め一定とした（実施例Ｂ）場合において、表面粗さ調整
の結果を比較した。At this time, when the reflected light intensity decreases by using the light receiving sensor which detects the reflected light from the light source installed on the entrance side of the projection device, the air purge is performed in proportion to the reduced amount of the reflected light intensity. When the surface roughness is adjusted by controlling the opening / closing of the solenoid valve and the damper opening so as to increase the flow rate of the air discharged from the nozzle and the flow rate discharged from the suction port (Example A) The results of surface roughness adjustment were compared when the flow rate discharged from the air purge nozzle and the flow rate sucked from the suction port were set to be constant in advance (Example B).
【００４６】図５は上述の製造方法での、鋼板の搬送速
度、１台の投射装置で１分あたりに投射される固体粒子
の量（投射量）、及びエアパージノズルユニットから吐
出されるエア流量、吸引口から排気されるエア流量の時
間変化を示したものである。実施例Ａにおいては鋼板の
搬送速度が変化した場合でも受光センサーにて検出され
る反射光強度から計算される反射率が0.9以上となる最
小のエア流量に制御されている。一方、実施例Ｂでは常
に大きなエア流量で運転されている。FIG. 5 shows the steel plate transport speed, the amount of solid particles projected per minute (projection amount) by one projection device, and the air flow rate discharged from the air purge nozzle unit in the above manufacturing method. , Shows the change over time in the flow rate of air exhausted from the suction port. In the embodiment A, even when the transport speed of the steel sheet changes, the minimum air flow rate is controlled so that the reflectance calculated from the reflected light intensity detected by the light receiving sensor is 0.9 or more. On the other hand, in Example B, the operation is always performed with a large air flow rate.
【００４７】図６は実施例Ａ、Ｂの場合において鋼板搬
送速度が加速される領域において採取したサンプルの板
幅方向平均粗さRaの分布を測定した結果である。エア流
量を少なく制御した実施例Ａにおいても幅方向に均一な
表面粗さが確保できていることがわかる。すなわち、反
射光強度を測定するセンサーを用いてエア流量を制御す
ることにより、少ないエア流量でも所望の表面粗さを得
ることが可能となり、ランニングコストを低下させるこ
とが可能となる。FIG. 6 shows the results of measuring the distribution of the average roughness Ra in the plate width direction of the samples taken in the region where the steel plate conveying speed is accelerated in Examples A and B. It can be seen that even in Example A in which the air flow rate was controlled to be small, uniform surface roughness could be secured in the width direction. That is, by controlling the air flow rate using a sensor that measures the intensity of reflected light, it becomes possible to obtain a desired surface roughness even with a small air flow rate, and it is possible to reduce the running cost.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明を適用する
ことによって、鋼板の表面に緻密で均一性に優れた表面
粗さを、安定的かつ効率的に付与することが可能とな
る。As described above, by applying the present invention, it becomes possible to stably and efficiently provide the surface of the steel sheet with a dense and highly uniform surface roughness.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施の形態の１例である鋼板の表面処
理設備の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a surface treatment facility for steel sheets, which is an example of an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す鋼板の表面処理設備の投射室内の設
備構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an equipment configuration inside a projection chamber of the steel sheet surface treatment equipment shown in FIG.
【図３】図１に示す鋼板の表面処理設備の投射室内の設
備構成を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an equipment configuration in a projection chamber of the surface treatment equipment for steel plate shown in FIG.
【図４】実施例１における実施例と比較例の鋼板の表面
粗さの測定結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing measurement results of surface roughness of steel sheets of Example and Comparative Example in Example 1.
【図５】実施例２における各装置の制御状態を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing a control state of each device in the second embodiment.
【図６】実施例２における各鋼板の表面粗さ測定結果を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the results of measuring the surface roughness of each steel sheet in Example 2.
１：鋼板 ２：ペイオフリール ３：張力計 ４：板速度計 ５：テンションリール ６：投射室 ７：ストレージタンク ８：定量供給装置 ９ａ〜９ｆ：遠心ローター式投射装置 １０ａ、１０ｂ：吸引口 １１：スクリューコンベア １２：分級装置 １３：集塵装置 １４：コンプレッサー １５ａ〜１５ｃ：エアパージノズルユニット １６：電磁弁 １７：ダンパー １８ａ〜１８ｃ：受光センサー １９：制御演算装置 1: Steel plate 2: Payoff reel 3: Tensiometer 4: Plate speedometer 5: Tension reel 6: Projection room 7: Storage tank 8: Fixed amount supply device 9a-9f: Centrifugal rotor type projection device 10a, 10b: suction port 11: Screw conveyor 12: Classifier 13: Dust collector 14: Compressor 15a to 15c: Air purge nozzle unit 16: Solenoid valve 17: Damper 18a-18c: Light receiving sensor 19: Control arithmetic unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽谷 保博 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yasuhiro Soya 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Main Steel Pipe Co., Ltd.
Claims (7)
粒子径10〜300μmの固体粒子を投射する投射装置を備え
た鋼板の表面処理設備であって、投射装置の入側に、鋼
板表面の堆積物を除去する堆積物除去装置が配置されて
いることを特徴とする鋼板の表面処理装置。1. A steel sheet surface treatment facility comprising a projection device for projecting solid particles having an average particle diameter of 10 to 300 μm onto the surface of a continuously conveyed steel plate, wherein the steel plate is provided at the entrance side of the projection device. A surface treatment apparatus for a steel sheet, characterized in that a deposit removal device for removing deposits on the surface is arranged.
もしくは吸引装置、またはそれらの組み合わせからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板の表面処理装
置。2. The surface treatment apparatus for a steel sheet according to claim 1, wherein the deposit removing device comprises an air purging device, a suction device, or a combination thereof.
測定装置が設けられていることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の鋼板の表面処理装置。3. The steel plate surface treatment apparatus according to claim 1, wherein a deposit measuring device for the steel plate surface is provided on the entrance side of the projection device.
表面の反射光を計測し、その結果から堆積物の量を測定
するものであることを特徴とする請求項３に記載の鋼板
の表面処理装置。4. The steel sheet surface deposit measuring device according to claim 3, wherein the device for measuring deposits on the surface of the steel sheet measures reflected light on the surface of the steel sheet and measures the amount of deposits from the result. Surface treatment equipment.
うちいずれか１項に記載の鋼板の表面処理装置を使用し
て、鋼板表面を清浄にした後に固体粒子を投射する工程
を含むことを特徴とする鋼板の製造方法。5. A step of projecting solid particles after cleaning the surface of a steel sheet using the surface treatment apparatus for a steel sheet according to any one of claims 1 to 4 during the manufacturing process. A method of manufacturing a steel sheet, comprising:
うちいずれか１項に記載の鋼板の表面処理装置を使用し
て、鋼板にエアを吹き付けて、もしくは、エアを吸引し
て、またはそれらの組み合わせで、鋼板表面を清浄にし
た後に固体粒子を投射する工程を含むことを特徴とする
鋼板の製造方法。6. During the manufacturing process, the surface treatment apparatus for a steel sheet according to claim 2 is used to blow air onto the steel sheet or suck air. Or a combination thereof, and a step of projecting solid particles after cleaning the surface of the steel sheet, the method for producing a steel sheet.
記載の鋼板の表面処理装置を使用して、鋼板表面の堆積
物量を測定し、その測定出力に応じて堆積物の除去装置
の出力を調整して鋼板表面を清浄にした後に、固体粒子
を投射する工程を有すること特徴とする鋼板の製造方
法。7. A steel sheet surface treatment apparatus according to claim 3 or 4 is used during the manufacturing process to measure the amount of deposits on the surface of the steel sheet, and a deposit removal apparatus is provided according to the measurement output. The method for producing a steel sheet, which comprises the step of projecting solid particles after adjusting the output of the above to clean the surface of the steel sheet.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040430 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060417 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060809 |