JP2557132Y2 - 塗装試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、「塗装ロ−ルを用い
て金属帯板（以降“ストリップ”と称す）面に塗料を連
続的にコ−ティングする連続塗装機」を模擬するための
「塗装試験装置」に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその課題】連続圧延された鉄鋼やアルミニ
ウム等のストリップへの塗装処理には一般にコイル連続
塗装ラインが適用されるが、このストリップ塗装ライン
は非常に長大な設備である。例えば、図10に示すものは
ストリップ連続塗装ラインの一構成例であるが、入側セ
クション，中央セクション及び出側セクションから成っ
ており、入側セクションではコイル状のストリップをペ
イオフリ−ル１，２から途切れることなく連続的に繰り
出すために接合機４が配置され、これにより次々と被処
理ストリップの接続がなされる。また、中央セクション
は、ストリップに塗料の密着性を付与する化成処理ユニ
ット６，塗料のコ−タ−７及び９，オ−ブン８及び10，
スキンパスミル11，テンションレベラ−12から成ってい
る。そして、出側セクションでは疵の検査，サンプリン
グ及びストリップを所定の寸法に切断して再度コイルに
巻取る役目がなされる。なお、図10における符号３は入
側シャ−，５は入側アキュムレ−タ−，13は出側アキュ
ムレ−タ−，14は出側シャ−，15はテンションリ−ルを
それぞれ示している。

【０００３】このようなストリップ連続塗装ラインにお
ける塗料の塗布には、通常、ロ−ルコ−タ−装置が用い
られる。なお、ロ−ルコ−タ−装置としては、図11に示
すようなアプリケ−タ−ロ−ル18がストリップの進行方
向と同一の方向に回転するナチュラルコ−ティングタイ
プのものと、図12に示すようなアプリケ−タ−ロ−ル18
がストリップの進行方向と逆方向に回転するリバ−スコ
−ティングタイプのものがあるが、ナチュラルコ−ティ
ングタイプのものでは塗工面上に縦縞模様（ストライエ
−ション）が出やすいためにリバ−スコ−ティングタイ
プのものに比べて塗料の粘度を低くしなければならず、
従ってこのタイプは塗工膜厚が薄くかつ表面外観に対す
る要求度の低い製品に適用されている。なお、図11にお
ける符号16はペイントパン，17はピックアップロ−ル，
19はバックアップロ−ルをそれぞれ示している。

【０００４】ところで、『現在は個性と感性の時代であ
る』と言われ出して久しいが、それを裏付けるように塗
工製品においても新しい塗工材料を使用した新製品が次
々と市場に現れるようになってきた。このような新しい
塗工製品をコイル連続塗装ラインにより製造しようとす
る場合には、まず“試し塗り”を行い、新しい塗工材料
が許容し得る塗工条件を見極めることが必要である。そ
して、この“試し塗り”は従来からの経験と勘に頼る場
合が多く、そのため実操業までに複数回の試し塗りを行
う必要があった。

【０００５】しかし、前述した如き長大なコイルストリ
ップ連続塗装ラインでの試し塗りの場合には、該ライン
全体に行きわたるだけの多大な供試材を必要とし、この
際に発生する不良品は全て材料ロスとなることから、試
し塗りに要する費用と時間の損失は甚大なものであっ
た。そのため、実ラインでの試し塗り回数を減少させる
ことが塗工製品の製造コストを低減する上での大きな課
題となっている。

【０００６】一方、新しい塗工材料を開発しようとする
際、その成否を一々実際の連続塗装ラインを使った塗装
試験にて判断していたのでは時間がかかり過ぎる上、費
用の点でも少なからぬ研究の障害になるとの問題も指摘
されていた。

【０００７】このようなことから、本考案が目的とした
のは、実際の連続塗装ラインを使った試し塗り回数を減
少させ、極力少ない供試材使用量や試験時間の下で所要
塗工条件を的確に把握できる塗装試験装置を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案者は、上記目的を
達成すべく様々な観点に立って実験・研究を重ねたとこ
ろ、次のような知見が得られた。 (a) 新しい塗工材料の許容塗工条件の把握には必ずしも
長大な実ラインでの繰り返し試験は必要でなく、バック
アップロ−ルに一巻分程度のストリップを巻付け、これ
に設定された定常回転状態でバックアップロ−ル１回転
分程度のコ−ティングを行うと、極めて少ない供試材の
使用量で実際のストリップ連続塗装ラインにおけると同
じ定常回転条件の塗装サンプルを得ることができる。 (b) また、塗装されたストリップをバックアップロ−ル
から取り外すことなくそのまま実ラインと同様条件で乾
燥，冷却すれば、濡れた状態の塗装サンプルをハンドリ
ングする必要もなくなり、サンプルに無用な傷が付くと
言うトラブルやハンドリングによる時間のロスも避けら
れるため、塗装サンプルの作成が一層的確になる。

【０００９】本考案は、上述のような試験を適切に実施
できるロ−ルコ−タ−装置について検討し、工夫を凝ら
した結果完成されたものであって、「複数の塗装ロ−ル
（ピックアップロ−ル，アプリケ−タロ−ル，バックア
ップロ−ル等）により塗料パン内の塗料をストリップに
塗布するロ−ルコ−タ−装置において、 準備位置と待機
位置と塗装位置とをとり得るバックアップロ−ルにスト
リップサンプルを緊巻・着脱する装置を付設すると共
に、 該バックアップロ−ルを設定回転角度範囲に応じて
アプリケ−タロ−ルから待機位置にまで強制的に退避さ
せるバックアップロ−ル退避機構と、 バックアップロ−
ルを待機位置に係止する係止機構及び該係止を解除する
係止解除機構とを備えしめることにより、 定常回転する
バックアップロ−ルに一巻き分程度のストリップサンプ
ルが巻付け・取外し自在となって、 巻付けた一巻き分程
度のストリップサンプルに対してバックアップロ−ル１
回転分以下のコ−ティングを実ラインでの操業と同様状
態で行えるようにした点」に大きな特徴を有し、更には
「上記各装置，機構に加えてストリップ面に塗布された
塗膜の乾燥用ヒ−タ並びに塗膜冷却装置（塗膜冷却ノズ
ル等）をも前記準備位置に一体的に配設することによ
り、 定常回転するバックアップロ−ルに巻付けたストリ
ップに１回転分以下のコ−ティングを行ってからバック
アップロ−ルを後退させてそのまま塗膜を乾燥・冷却
し、 無理なハンドリングを要することなく適切な塗装サ
ンプルを迅速に作成し得るようにした点」にも特徴を有
するものである。

【００１０】ここで、本考案に係わる塗装試験機のロ−
ル径及び長さ，ロ−ル材質，回転方向，回転速度等の条
件は模擬しようとする対象のロ−ルコ−タ−に依存して
決められるべきである。

【００１１】なお、本考案に係わる塗装試験機のバック
アップロ−ルには前記の如くストリップサンプルの着脱
装置が設けられているが、塗工試験に供するストリップ
はこのバックアップロ−ルに一巻き以下の長さとし、所
定の張力で脱着可能にバックアップロ−ルに巻き付け固
定される。

【００１２】バックアップロ−ルの準備位置への後退は
ストリップサンプルの取付け・取り外し、並びに塗膜の
乾燥・冷却のために必要であり、またバックアップロ−
ルの待機位置への後退はストリップサンプル以外の部位
（バックアップロ−ルのストリップ取付け部等）に塗装
がなされるのを防止するために必要であるが、ピックア
ップロ−ル位置も可動とし、アプリケ−タ−ロ−ルの位
置のみ不動とするのが良い。バックアップロ−ルをアプ
リケ−タロ−ルから待機位置にまで強制的に退避させる
バックアップロ−ル退避機構は、例えばカムディスクと
カムフォロア−から成り、カムディスクはバックアップ
ロ−ルと同軸にバックアップロ−ルの両側に取付けられ
る。カムフォロア−の取付け位置は不動である。カムフ
ォロア−の凸部の位置はバックアップロ−ルのストリッ
プ取付け部に合わせる（これがバックアップロ−ルの設
定回転角度範囲となる）。

【００１３】バックアップロ−ル係止機構及び係止解除
機構は、例えばシェア−とストッパ−とで構成するのが
良く、この場合、シェア−はバックアップロ−ル位置の
駆動機構にピンで取付けられる。

【００１４】ところで、バックアップロ−ル強制退避機
構をカムディスクとカムフォロア−とで構成し、バック
アップロ−ル係止機構及び係止解除機構をシェア−とス
トッパ−とで構成する場合には、バックアップロ−ル強
制退避機構と係止機構は次の位置関係の条件を満たす必
要がある。 a) カムディスクの凸部がカムフォロア−に乗り上げた
とき（バックアップロ−ルの設定回転角度範囲にきたと
き）バックアップロ−ルは強制的に後退し、アプリケ−
タロ−ルとの接触が断たれる。 b) 上記a)の状態でシェア−とストッパ−が係止関係と
なる。 c) 前記a)以外のタイミングにおいては、係止解放機構
が作動している時にバックアップロ−ルがバックアップ
ロ−ル移動機構によりアプリケ−タロ−ルに押圧される
状態となる。

【００１５】また、上記本考案に係わる塗装試験機を目
的に沿ってシ−ケンシャルに作動させるためには電気部
品から成る制御回路を要することは言うまでもない。そ
して、上記の如くに構成された塗装試験機を使用するこ
とにより、連続塗装ラインにおける試し塗り回数を減少
させることができ、また新塗工材料の開発に当っては、
それらの試験費用の節減と工期の短縮が可能になる。

【００１６】続いて、本考案に係わる塗装試験装置を実
施例に基づいてその作用と共により具体的に説明する。

【実施例】図１〜図９に示したものは本考案塗装試験装
置の１例に係わる説明図であり、図１は該塗装試験装置
の平面説明図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面説明図で
ある。

【００１７】図において、符号20，21，22はそれぞれピ
ックアップロ−ル，アプリケ−タロ−ル，バックアップ
ロ−ルであり、モ−タ24の回転がユニバ−サルジョイン
ト23により伝達され各ロ−ルが駆動される。この装置で
はアプリケ−タロ−ル21の取付け位置は不動である。位
置移動可能なピックアップロ−ル20並びにバックアップ
ロ−ル22の駆動機構は、それぞれ枠25，26、直線ガイド
27から成る。ピックアップロ−ル20及びバックアップロ
−ル22は、それぞれ枠25，26にベアリングを介して支承
され、直線ガイド27上をエアシリンダ28，29により直線
滑動する。バックアップロ−ル22の強制退避機構はカム
ディスク30とカムフォロア−31から成る。カムディスク
30はバックアップロ−ル22の両側に同軸に取付けられ
る。カムフォロア−31の取付け位置は不動である。カム
ディスク30には近接スイッチ32を作動する近接スイッチ
感知片33がカムディスクの凸部と９０度をなす位置に取
付けられている。

【００１８】バックアップロ−ル22が待機位置へ後退し
た際にこれを待機位置で係止する機構は、図３乃至図５
で示したように、シェア−34，シェア−ストッパ−35か
ら成り、係止解放機構はエアシリンダ36から成る。37は
金属を感知する近接スイッチであり、エアシリンダ36の
内部のピストンが上限に来た時を感知する。

【００１９】符号38は塗料パンであって、ピックアップ
ロ−ル20によりピックアップされる塗料39を収容してい
る。また、符号40は塗料回収ブレ−ドであり、アプリケ
−タロ−ル21の表面に付着する余分な塗料を掻き取って
塗料パン38に回収する。更に、バックアップロ−ル22の
準備位置と対向して塗膜乾燥用赤外線ヒ−タ41と、塗膜
冷却用ノズル44が配設されている。なお、赤外線ヒ−タ
41の背後には反射鏡42が、また赤外線ヒ−タ41と塗料パ
ン38との間には防熱板43が設けられている。

【００２０】ところで、この実施例装置におけるバック
アップロ−ル22は次のようなストリップ着脱装置を備え
ている。即ち、図６はバックアップロ−ルの一部破断側
面図を、図７は図６におけるＢ−Ｂ断面図を、図８はバ
ックアップロ−ルのストリップ着脱装置の詳細図をそれ
ぞれ示しているが、図示の如く、該バックアップロ−ル
22の外周の一箇所にはストリップクランプ45, 46、スト
リップ押えボルト47、及びテンションボルト48で構成さ
れるストリップ着脱装置が付設されている。そして、ス
トリップ49はバックアップロ−ル22の外周に巻き付けら
れ、その端部を図８に示すようにストリップクランプ4
5，46で挟み、ストリップ押さえボルト47により締め付
ける。次いで、テンションボルト48を締め込むことによ
りストリップに所定の張力を付与し緊巻することができ
る。ストリップ49をバックアップロ−ル22から取り外す
時も逆の手順で簡単に行うことができる。

【００２１】また、図９は上記装置の制御回路を示して
いる。

【００２２】さて、上記塗装試験装置を用いた塗装試験
工程を、図９を参照しつつ順を追って説明する。 (1) 準備 試験に当っては、まず、バックアップロ−ル22及びピッ
クアップロ−ル20は図３の位置（準備位置）に置かれ
る。そして、前述の要領でバックアップロ−ル22に一巻
き分のストリップサンプルがセットされる。なお、試験
に先立ちストリップサンプルには、実際の塗装における
と同様、油除去，下塗り等の必要な前処理が施されるこ
とは言うまでもない。この状態で図９に示すSW１をＯＮ
し、次いでSW２をＯＮにすると、ピックアップロ−ル20
がエアシリンダ28により前進しアプリケ−タロ−ルに押
圧される。次いでSW３，SW４をＯＮすると、ピックアッ
プロ−ル20，アプリケ−タロ−ル21が回転して塗料パン
38内の塗料39がピックアップロ−ル20を介してアプリケ
−タロ−ル21に移り、余分は塗料回収用プレ−ド40に掻
き取られて塗料パンに再び戻される。次に、SW５をＯＮ
にし、バックアップロ−ル22を回転させ、SW６をＯＮに
してエアシリンダ29によりバックアップロ−ル22を前進
させる。

【００２３】(2) 待機 バックアップロ−ル22は回転しながら前進するが、シェ
ア34の段部がストッパ−35に引っ掛かって止まり、図４
の状態（待機位置にて待機している状態）になる。 (3) 塗装 SW７をＯＮにすると係止解放用エアシリンダ−36の四方
口電磁弁につながるリレ−R1が閉じられる。そして、カ
ムディスク30がカムフォロア−31に乗り上げる位置に来
た時、同じく近接スイッチ感知片33が近接スイッチ32の
位置に来てアンプリレ−が閉じられ、その結果四方口電
磁弁に通電され係止解放用エアシリンダ−36に通気さ
れ、ピストンが前進してシェア−34を跳ね上げ係止が解
かれる。従って、バックアップロ−ル22はエアシリンダ
29によって更に前進しアプリケ−タロ−ル21に押圧され
て図５の状態（塗装位置まで前進した状態）になり、バ
ックアップロ−ル22に巻付けたストリップサンプルに塗
装が行われる。係止開放用シリンダ36が上限位置に来る
と近接スイッチ37が閉じリレ−R2が開くため、リレ−R1
が開き、四方口電磁弁への通電が止むため、係止解放用
エアシリンダ36のピストンは元の位置に復帰する。バッ
クアップロ−ル22が１回転するとカムディスク30の凸部
にカムフォロア−31が当りバックアップロ−ル22を強制
後退させ、シェア−34がストッパ−35に掛かり、再び図
４の状態（待機位置にて待機している状態）に戻る。こ
のようにして定常回転を維持したままで１回分のみ塗装
が行われる。なお、この実施例はバックアップロ−ル１
巻分のストリップサンプルに塗装する場合を示したが、
それより短いストリップに塗装する場合はストリップ着
脱装置をバックアップロ−ルの外周２ケ所に設け、カム
形状を変更することにより可能である。

【００２４】(4) 乾燥，冷却 塗装が終了するとSW３，SW４，SW２をＯＦＦにしてピッ
クアップロ−ル20の回転を止め、ピックアップロ−ル20
を後退させる。この状態でストリップサンプルを取り外
して塗工条件の判定試料としても良いが、必要に応じて
バックアップロ−ル22の回転数を下げ、更に塗装済スト
リップサンプルの乾燥，冷却を行う。バックアップロ−
ル22の回転数を下げた後は、SW６をＯＦＦにしバックア
ップロ−ル22を後退させ、図３の状態に戻す。次に、赤
外線ヒ−タ41により塗膜の乾燥を行い、次いで冷却ノズ
ル44から冷風を塗装済みのストリップサンプルに吹送し
て冷却する。

【００２５】冷却完了後SW５をＯＦＦにし、バックアッ
プロ−ル22の回転を停止する。そして、バックアップロ
−ル22からストリップサンプルを取り外し、試験を終了
する。

【００２６】このようにして得られた塗装サンプルから
は、実際のストリップ連続塗装ラインに的確に即応した
塗工条件を把握することができ、従って連続塗装ライン
における試し塗り回数を極力低減することが可能とな
る。

【００２７】

【効果の総括】以上に説明した如く、この考案によれ
ば、少ない材料と短い時間で“連続塗装ラインでのロ−
ルコ−ティング”の模擬試験が可能となり、新しい塗工
製品の製造能率やコストの改善、更には新塗工材料開発
期間の短縮や開発費用の削減に大きく寄与し得るなど、
産業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係わる塗装試験機の平面図で
ある。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】本考案の実施例に係わる塗装試験機の準備，乾
燥，冷却時の状態を示した側面図である。

【図４】本考案の実施例に係わる塗装試験機の塗装に際
しての待機状態を示した側面図である。

【図５】本考案の実施例に係わる塗装試験機の塗装時の
状態を示した側面図である。

【図６】バックアップロ−ルの一部破断説明図である。

【図７】図６におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図８】バックアップロ−ルにおけるストリップ着脱装
置の詳細説明図である。

【図９】本考案に係わる塗装試験機の制御回路の１例で
ある。

【図10】コイル連続塗装ラインの概要説明図である。

【図11】ナチュラルコ−ティング方式ロ−ルコ−タ−の
説明図である。

【図12】リバ−スコ−ティング方式ロ−ルコ−タ−の説
明図である。

【符号の説明】

１ ペイオフリ−ル ２ ペイオフリ−ル ３ 入側シャ− ４ 接合機 ５ 入側アキュムレ−タ− ６ 化成処理ユニット ７ コ−タ− ８ オ−ブン ９ コ−タ− 10 オ−ブン 11 スキンパスミル 12 テンションレベラ− 13 出側アキュムレ−タ− 14 出側シャ− 15 テンションリ−ル 16 ペイントパン 17 ピックアップロ−ル 18 アプリケ−タロ−ル 19 バックアップロ−ル 20 ピックアップロ−ル 21 アプリケ−タロ−ル 22 バックアップロ−ル 23 ユニバ−サルジョイント 24 モ−タ 25 枠 26 枠 27 直線ガイド 28 エアシリンダ− 29 エアシリンダ− 30 カムディスク 31 カムフォロア− 32 近接スイッチ 33 近接スイッチ感知片 34 シェア− 35 シェア−ストッパ− 36 エアシリンダ− 37 近接スイッチ 38 塗料パン 39 塗料 40 塗料回収用ブレ−ド 41 赤外線ヒ−タ 42 反射鏡 43 防熱板 44 塗膜冷却用ノズル 45 ストリップクランプ 46 ストリップクランプ 47 ストリップ押えボルト 48 テンションボルト 49 ストリップ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の塗装ロ−ルにより塗料パン内の塗
   料を金属帯板に塗布するロ−ルコ−タ−装置において、
   準備位置と待機位置と塗装位置とをとり得るバックアッ
   プロ−ルに金属帯板を緊巻・着脱する装置を付設すると
   共に、該バックアップロ−ルを設定回転角度範囲でアプ
   リケ−タロ−ルから待機位置にまで強制的に退避させる
   バックアップロ−ル退避機構と、バックアップロ−ルを
   待機位置に係止する係止機構及び該係止を解除する係止
   解除機構とを備えしめて成ることを特徴とする、塗装試
   験装置。
2. 【請求項２】 複数の塗装ロ−ルにより塗料パン内の塗
   料を金属帯板に塗布するロ−ルコ−タ−装置において、
   準備位置と待機位置と塗装位置とをとり得るバックアッ
   プロ−ルに金属帯板を緊巻・着脱する装置を付設すると
   共に、該バックアップロ−ルを設定回転角度範囲でアプ
   リケ−タロ−ルから待機位置にまで強制的に退避させる
   バックアップロ−ル退避機構と、バックアップロ−ルを
   待機位置に係止する係止機構及び該係止を解除する係止
   解除機構とを備えしめ、更に金属帯板面に塗布された塗
   膜の乾燥用ヒ−タ並びに塗膜冷却装置を前記準備位置に
   一体的に配設して成ることを特徴とする、塗装試験装
   置。