JP3011071B2 - ロールコータ型塗装装置の膜厚制御方法 - Google Patents
ロールコータ型塗装装置の膜厚制御方法Info
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- JP3011071B2 JP3011071B2 JP7239264A JP23926495A JP3011071B2 JP 3011071 B2 JP3011071 B2 JP 3011071B2 JP 7239264 A JP7239264 A JP 7239264A JP 23926495 A JP23926495 A JP 23926495A JP 3011071 B2 JP3011071 B2 JP 3011071B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロールコータ型塗
装装置により冷延鋼板等の帯状材に連続的にコーティン
グを行う際、膜厚を高精度に制御することができる膜厚
制御方法に関する。
装装置により冷延鋼板等の帯状材に連続的にコーティン
グを行う際、膜厚を高精度に制御することができる膜厚
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼板や紙等の帯状材に連続的に塗
料を塗布する場合、ロールコータ型塗布装置が最も広く
用いられている。一般に、鋼板の連続塗装に使用される
ロールコータ型塗装装置は、塗料パン内の塗料を引き上
げる鋼製のピックアップロールとピックアップロールか
ら塗料を受け取り鋼板の表面に塗料を転写して塗装する
ためのゴムライニングされたアプリケータロールの２本
のロール、または更にアプリケータロールに連接したメ
ータリングロールの３本のロールから構成されている。
料を塗布する場合、ロールコータ型塗布装置が最も広く
用いられている。一般に、鋼板の連続塗装に使用される
ロールコータ型塗装装置は、塗料パン内の塗料を引き上
げる鋼製のピックアップロールとピックアップロールか
ら塗料を受け取り鋼板の表面に塗料を転写して塗装する
ためのゴムライニングされたアプリケータロールの２本
のロール、または更にアプリケータロールに連接したメ
ータリングロールの３本のロールから構成されている。
【０００３】このロールコータで塗装する場合、塗装膜
厚の制御は、鋼板の搬送速度に対して、ロールの周速
比、ピックアップロールとアプリケータロール間、また
はアプリケータロールとメータリングロール間の押し込
み状態、更に鋼板とアプリケータロール間の押し込み状
態を適宜制御することによって行われている。昨今、電
気製品、自動車等に広く塗装鋼板が使用されるようにな
り、防錆性、加工性及び溶接性等への要求から、塗装膜
厚への要求精度も非常に高いものとなってきた。
厚の制御は、鋼板の搬送速度に対して、ロールの周速
比、ピックアップロールとアプリケータロール間、また
はアプリケータロールとメータリングロール間の押し込
み状態、更に鋼板とアプリケータロール間の押し込み状
態を適宜制御することによって行われている。昨今、電
気製品、自動車等に広く塗装鋼板が使用されるようにな
り、防錆性、加工性及び溶接性等への要求から、塗装膜
厚への要求精度も非常に高いものとなってきた。
【０００４】従来、ロールコータで塗装する場合の塗装
膜厚の制御方法としては、特公昭６０−５４１１０号公
報、特公昭６０−５４１１１号公報、特公昭６１−２０
３０号公報に開示されているような、塗布後の未乾燥膜
厚、若しくは乾燥炉出側での乾燥膜厚を計測し、ピック
アップロールとアプリケータロール間の押し込み圧へフ
ィードバックする方法、また特開平４−１４５９７５号
公報には、過去の塗装条件における押し込み量を記憶
し、これを再現することにより塗装を行う方法、これと
同様に、特開昭５８−１６６９５９号公報にはピックア
ップロールとアプリケータロール間の押付け力を過去に
塗装した押付け力と塗装膜厚に関するデータに基づいて
制御する方法が開示されている。更に、他に特開平３−
２７０７５９号公報や特開平５−２２０４４１号公報に
は、所要膜厚に対応し、モデル式に基づいてピックアッ
プロールとアプリケータロール間の押付け力やロール周
速度を変化させて制御する方法が開示されている。
膜厚の制御方法としては、特公昭６０−５４１１０号公
報、特公昭６０−５４１１１号公報、特公昭６１−２０
３０号公報に開示されているような、塗布後の未乾燥膜
厚、若しくは乾燥炉出側での乾燥膜厚を計測し、ピック
アップロールとアプリケータロール間の押し込み圧へフ
ィードバックする方法、また特開平４−１４５９７５号
公報には、過去の塗装条件における押し込み量を記憶
し、これを再現することにより塗装を行う方法、これと
同様に、特開昭５８−１６６９５９号公報にはピックア
ップロールとアプリケータロール間の押付け力を過去に
塗装した押付け力と塗装膜厚に関するデータに基づいて
制御する方法が開示されている。更に、他に特開平３−
２７０７５９号公報や特開平５−２２０４４１号公報に
は、所要膜厚に対応し、モデル式に基づいてピックアッ
プロールとアプリケータロール間の押付け力やロール周
速度を変化させて制御する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記特公昭６０−５４
１１０号公報、特公昭６０−５４１１１号公報、特公昭
６１−２０３０号公報に開示されている、未乾燥または
乾燥塗膜厚を非接触法によって測定して、その結果をピ
ックアップロールとアプリケータロール間の押し込み圧
へフィードバックする方法においては、オンラインで未
乾燥塗膜厚の測定は、被塗装材の材質、板厚まためっき
された母材ならばめっき厚、更に塗料に関しては塗料の
顔料や溶剤の種類の影響を受けるため測定精度にばらつ
きが発生し、常時補正を行う必要がある。
１１０号公報、特公昭６０−５４１１１号公報、特公昭
６１−２０３０号公報に開示されている、未乾燥または
乾燥塗膜厚を非接触法によって測定して、その結果をピ
ックアップロールとアプリケータロール間の押し込み圧
へフィードバックする方法においては、オンラインで未
乾燥塗膜厚の測定は、被塗装材の材質、板厚まためっき
された母材ならばめっき厚、更に塗料に関しては塗料の
顔料や溶剤の種類の影響を受けるため測定精度にばらつ
きが発生し、常時補正を行う必要がある。
【０００６】また、乾燥炉出側にオンラインの塗膜厚計
を設置した場合は、未乾燥塗膜に比べて膜厚の測定精度
は向上するが、検出した塗膜厚をフィードバックして塗
膜厚制御をする際、ロールコータから塗膜厚計までの距
離分だけタイムラグが生じ、この間の塗膜厚変動を把握
できないという問題がある。
を設置した場合は、未乾燥塗膜に比べて膜厚の測定精度
は向上するが、検出した塗膜厚をフィードバックして塗
膜厚制御をする際、ロールコータから塗膜厚計までの距
離分だけタイムラグが生じ、この間の塗膜厚変動を把握
できないという問題がある。
【０００７】また、特開平４−１４５９７５号公報の過
去の塗装条件における押し込み量を記憶し、これを再現
することにより塗装を行う方法は、塗装中における塗料
粘度、ゴム弾性係数の経時変化に対応できない。同様
に、特開昭５８−１６６９５９号公報のピックアップロ
ールとアプリケータロール間の押付け力を過去に塗装し
た押付け力と塗装膜厚に関するデータに基づいて制御す
る方法では、塗料の種類、その希釈率、鋼板の移動速
度、ロール周速比、及び目標塗膜厚等の全ての条件に対
応して塗装膜厚を一定にするための条件を実験的に求め
ておく必要があり、多大な時間と手間を要する。また、
前記の場合と同様に、各条件の操業中の経時変化に対応
できない。
去の塗装条件における押し込み量を記憶し、これを再現
することにより塗装を行う方法は、塗装中における塗料
粘度、ゴム弾性係数の経時変化に対応できない。同様
に、特開昭５８−１６６９５９号公報のピックアップロ
ールとアプリケータロール間の押付け力を過去に塗装し
た押付け力と塗装膜厚に関するデータに基づいて制御す
る方法では、塗料の種類、その希釈率、鋼板の移動速
度、ロール周速比、及び目標塗膜厚等の全ての条件に対
応して塗装膜厚を一定にするための条件を実験的に求め
ておく必要があり、多大な時間と手間を要する。また、
前記の場合と同様に、各条件の操業中の経時変化に対応
できない。
【０００８】更に、特開平３−２７０７５９号公報や特
開平５−２２０４４１号公報の所要膜厚に対応し、モデ
ル式に基づいてピックアップロールとアプリケータロー
ル間の押付け力やロール周速度を変化させて制御する方
法では、ロール間の押付け力はロール支持部での摺動抵
抗の影響があり管理が困難であると共に、アプリケータ
ロール上のゴムロールの膨潤によるゴム厚の変化を取り
込むことができない。また、周速度を変化させることに
よる膜厚制御方法では、所要膜厚を得るために周速度を
変化させることは、塗膜流動の不安定性に起因する塗膜
表面性状の低下を招くことになる。
開平５−２２０４４１号公報の所要膜厚に対応し、モデ
ル式に基づいてピックアップロールとアプリケータロー
ル間の押付け力やロール周速度を変化させて制御する方
法では、ロール間の押付け力はロール支持部での摺動抵
抗の影響があり管理が困難であると共に、アプリケータ
ロール上のゴムロールの膨潤によるゴム厚の変化を取り
込むことができない。また、周速度を変化させることに
よる膜厚制御方法では、所要膜厚を得るために周速度を
変化させることは、塗膜流動の不安定性に起因する塗膜
表面性状の低下を招くことになる。
【０００９】前記のごとく、従来のロールコータ型塗装
装置における塗膜の膜厚制御方法には、いずれもなんら
かの問題点があった。本発明は、これらの問題点を排除
し、常に高精度で膜厚を制御できる塗膜厚制御方法を提
供するものである。
装置における塗膜の膜厚制御方法には、いずれもなんら
かの問題点があった。本発明は、これらの問題点を排除
し、常に高精度で膜厚を制御できる塗膜厚制御方法を提
供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、種々と実験研究を重ねた結果、連続的
に移動する帯状材に塗装される膜厚に対して、塗料粘度
μ、ピックアップロールとアプリケータロールの平均周
速度Ｕｍ、及びアプリケータロール上の弾性材の厚さＬ
と弾性係数の逆数（１／Ｅ）が同じ割合で寄与すること
ができ、これらの４っの操業因子を組み合せた指標とロ
ール間の押し込み量及びアプリケータロールと搬送帯状
材との速度比の３つの操業因子と帯状材上に形成される
塗膜厚との関係からモデル式を誘導し、このモデル式に
基づいて塗膜厚の設定・制御を行うことにより、高精度
で安定した膜厚制御が可能なことを知見した。本発明
は、前記知見に基づいて、次のように完成されたもので
ある。
を達成するため、種々と実験研究を重ねた結果、連続的
に移動する帯状材に塗装される膜厚に対して、塗料粘度
μ、ピックアップロールとアプリケータロールの平均周
速度Ｕｍ、及びアプリケータロール上の弾性材の厚さＬ
と弾性係数の逆数（１／Ｅ）が同じ割合で寄与すること
ができ、これらの４っの操業因子を組み合せた指標とロ
ール間の押し込み量及びアプリケータロールと搬送帯状
材との速度比の３つの操業因子と帯状材上に形成される
塗膜厚との関係からモデル式を誘導し、このモデル式に
基づいて塗膜厚の設定・制御を行うことにより、高精度
で安定した膜厚制御が可能なことを知見した。本発明
は、前記知見に基づいて、次のように完成されたもので
ある。
【００１１】（１） ピックアップロールと表面が弾性
材よりなるアプリケータロール及び帯状材を支持するバ
ックアップロールを含んで構成されるロールコータ型塗
装装置、またはピックアップロールと表面が弾性材より
なるアプリケータロールと帯状材を支持するバックアッ
プロール及び該アプリケータロールに連接されたメータ
リングロールを含んで構成されるロールコータ型塗装装
置の膜厚制御方法において、塗料粘度μ、ピックアップ
ロールとアプリケータロールの平均周速度Ｕm（ただ
し、装置構成がメータリングロールを含む場合、アプリ
ケータロールとメータリングロールの平均周速度）、ア
プリケータロール上の弾性材の厚さＬと弾性係数Ｅを組
み合せた指標（μＵmＬ／Ｅ）と、ピックアップロール
とアプリケータロール間の押し込み量（ただし、装置構
成がメータリングロールを含む場合、アプリケータロー
ルとメータリングロール間の押し込み量）、及びアプリ
ケータロールとバックアップロールの周速度比より、帯
状材の塗膜厚を導出するモデル式に基づいて、塗装され
る膜厚を制御することを特徴とするロールコータ型塗装
装置の膜厚制御方法。
材よりなるアプリケータロール及び帯状材を支持するバ
ックアップロールを含んで構成されるロールコータ型塗
装装置、またはピックアップロールと表面が弾性材より
なるアプリケータロールと帯状材を支持するバックアッ
プロール及び該アプリケータロールに連接されたメータ
リングロールを含んで構成されるロールコータ型塗装装
置の膜厚制御方法において、塗料粘度μ、ピックアップ
ロールとアプリケータロールの平均周速度Ｕm（ただ
し、装置構成がメータリングロールを含む場合、アプリ
ケータロールとメータリングロールの平均周速度）、ア
プリケータロール上の弾性材の厚さＬと弾性係数Ｅを組
み合せた指標（μＵmＬ／Ｅ）と、ピックアップロール
とアプリケータロール間の押し込み量（ただし、装置構
成がメータリングロールを含む場合、アプリケータロー
ルとメータリングロール間の押し込み量）、及びアプリ
ケータロールとバックアップロールの周速度比より、帯
状材の塗膜厚を導出するモデル式に基づいて、塗装され
る膜厚を制御することを特徴とするロールコータ型塗装
装置の膜厚制御方法。
【００１２】（２） 連続塗装中に塗料の粘度及びアプ
リケータロール上の弾性材の弾性係数Ｅと厚さＬを測定
し、ピックアップロールとアプリケータロール間、若し
くはアプリケータロールとメータリングロール間の押し
込み増減量を誘導し、膜厚を制御することを特徴とする
前記（１）記載のロールコータ型塗装装置の膜厚制御方
法。
リケータロール上の弾性材の弾性係数Ｅと厚さＬを測定
し、ピックアップロールとアプリケータロール間、若し
くはアプリケータロールとメータリングロール間の押し
込み増減量を誘導し、膜厚を制御することを特徴とする
前記（１）記載のロールコータ型塗装装置の膜厚制御方
法。
【００１３】（３） 連続塗装中の指標（μＵmＬ／
Ｅ）とオンライン塗膜厚計からの膜厚測定値、及びピッ
クアップロールとアプリケータロール間、またはアプリ
ケータロールとメータリングロール間の押し込み量を制
御用計算機に取り込み、モデル式中の補正パラメータを
修正し、この修正した補正パラメータを計算機のメモリ
に操作条件データと対応させた学習機能を持つことを特
徴とする前記（１）または（２）記載のロールコータ型
塗装装置の膜厚制御方法。
Ｅ）とオンライン塗膜厚計からの膜厚測定値、及びピッ
クアップロールとアプリケータロール間、またはアプリ
ケータロールとメータリングロール間の押し込み量を制
御用計算機に取り込み、モデル式中の補正パラメータを
修正し、この修正した補正パラメータを計算機のメモリ
に操作条件データと対応させた学習機能を持つことを特
徴とする前記（１）または（２）記載のロールコータ型
塗装装置の膜厚制御方法。
【００１４】本発明は、前記モデル式に基づいて制御す
る際、アプリケータロール上のゴムの塗装中における膨
潤効果による硬度（弾性係数）の低下と体積の増大（ゴ
ム厚の増加）や塗料の粘度の変化をパラメータ中に一括
して取り込むことができフィードフォワード制御が可能
となる。
る際、アプリケータロール上のゴムの塗装中における膨
潤効果による硬度（弾性係数）の低下と体積の増大（ゴ
ム厚の増加）や塗料の粘度の変化をパラメータ中に一括
して取り込むことができフィードフォワード制御が可能
となる。
【００１５】また、実際の塗料の物性（レオロジー特
性）は、塗料の希釈率、温度、塗布速度（流動中の剪断
速度）により大きく変化するため、操業条件や塗料種に
よって決定される補正パラメータをモデル式中に導入す
ると、より高精度な塗膜厚管理が可能となる。そこで、
モデル式の指標（μＵmＬ／Ｅ）中のμのみで塗料物性
を評価するのではなく、操業中は各操業条件に対応する
塗膜厚を常時オンライン塗膜厚計（乾燥前と炉出側の両
端）で測定することにより各条件におけるパラメータを
常時修正し、次回の類似条件に対する補正パラメータに
利用することにより高精度の初期設定を可能にすること
ができる。
性）は、塗料の希釈率、温度、塗布速度（流動中の剪断
速度）により大きく変化するため、操業条件や塗料種に
よって決定される補正パラメータをモデル式中に導入す
ると、より高精度な塗膜厚管理が可能となる。そこで、
モデル式の指標（μＵmＬ／Ｅ）中のμのみで塗料物性
を評価するのではなく、操業中は各操業条件に対応する
塗膜厚を常時オンライン塗膜厚計（乾燥前と炉出側の両
端）で測定することにより各条件におけるパラメータを
常時修正し、次回の類似条件に対する補正パラメータに
利用することにより高精度の初期設定を可能にすること
ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明に適用されるロールコータ型塗
装装置の一構成を示す説明図である。この装置は、塗料
パン１の中の塗料Ｐを引き上げるピックアップロール２
と、このピックアップロール２の周面に付着して引き上
げられる塗料を引受け、その一部を鋼板Ｓに転写するア
プリケータロール３と、そのアプリケータロール３によ
り塗料を転写する際に、該鋼板Ｓをアプリケータロール
３に押しつけるバックアップロール４から構成されてい
る。
明する。図１は、本発明に適用されるロールコータ型塗
装装置の一構成を示す説明図である。この装置は、塗料
パン１の中の塗料Ｐを引き上げるピックアップロール２
と、このピックアップロール２の周面に付着して引き上
げられる塗料を引受け、その一部を鋼板Ｓに転写するア
プリケータロール３と、そのアプリケータロール３によ
り塗料を転写する際に、該鋼板Ｓをアプリケータロール
３に押しつけるバックアップロール４から構成されてい
る。
【００１７】前記ピックアップロール２は、例えば直径
２５０ｍｍの鋼製ロールからなり周速度Ｕpで回転して
いる。また、アプリケータロール３は、例えば直径２０
０ｍｍの鋼製ロールの表面に厚さＬ、弾性係数Ｅのゴム
ライニングが施されており、ピックアップロール２に対
して順方向に周速度Ｕaで回転している。これに対し、
前記バックアップロール４は、例えば直径７５０ｍｍの
鋼製ロールからなり、アプリケータロール３に対し逆方
向に周速度Ｕbで鋼板Ｓと共に回転するようになってい
る。
２５０ｍｍの鋼製ロールからなり周速度Ｕpで回転して
いる。また、アプリケータロール３は、例えば直径２０
０ｍｍの鋼製ロールの表面に厚さＬ、弾性係数Ｅのゴム
ライニングが施されており、ピックアップロール２に対
して順方向に周速度Ｕaで回転している。これに対し、
前記バックアップロール４は、例えば直径７５０ｍｍの
鋼製ロールからなり、アプリケータロール３に対し逆方
向に周速度Ｕbで鋼板Ｓと共に回転するようになってい
る。
【００１８】前記構成のロールコータ型塗装装置におい
て、アプリケータロール３からバックアップロール４上
の鋼板Ｓに転写される塗料の塗膜厚は、アプリケータロ
ール３と鋼板Ｓの間においては、両者が逆方向に回転・
接触することから、両者の間の押し込み量等の影響は比
較的小さいため、転写割合γを一定として扱うことが可
能である。したがって、ピックアップロール２とアプリ
ケータロール３の間で流量が制御され、アプリケータロ
ール３上に存在する膜厚δapに対しては、バックアップ
ロール４上の鋼板Ｓに転写される塗料の塗膜厚（乾燥状
態に換算）δfは、
て、アプリケータロール３からバックアップロール４上
の鋼板Ｓに転写される塗料の塗膜厚は、アプリケータロ
ール３と鋼板Ｓの間においては、両者が逆方向に回転・
接触することから、両者の間の押し込み量等の影響は比
較的小さいため、転写割合γを一定として扱うことが可
能である。したがって、ピックアップロール２とアプリ
ケータロール３の間で流量が制御され、アプリケータロ
ール３上に存在する膜厚δapに対しては、バックアップ
ロール４上の鋼板Ｓに転写される塗料の塗膜厚（乾燥状
態に換算）δfは、
【００１９】 δf＝（γ／β）（Ｕa／Ｕb）δap （１）式 ただし、β ： 塗料中の不揮発成分体積割合
【００２０】で得られる。したがって、塗膜厚の設定・
制御は、前記（１）式のδapを求めることによりなされ
る。
制御は、前記（１）式のδapを求めることによりなされ
る。
【００２１】δapの値は、指標（μＵmＬ／Ｅ）と、ピ
ックアップロール２とアプリケータロール３の間の押し
込み量ｈ及び周速度比によって導出される。ここで、
ックアップロール２とアプリケータロール３の間の押し
込み量ｈ及び周速度比によって導出される。ここで、
【００２２】 Ｅs＝（μＵmＬ／Ｅ） ただし、Ｕm＝（Ｕp＋Ｕa）／２．０ Ｕ＝（Ｕp 1.5＋Ｕa 1.5）／Ｕa 0.5 とすると、
【００２３】 δap＝ｅｘｐ［ε・ｌｏｇＥs＋λ］／Ｕ （２）式 ただし、ε＝０．５４１ｈ＋３．４５４ λ＝３．２２４ｈ＋２３．１１７
【００２４】となり、前記（１）式、（２）式の関係に
基づき、操業条件から塗膜厚を導出することか可能とな
る。
基づき、操業条件から塗膜厚を導出することか可能とな
る。
【００２５】図２は、本発明に適用されるロールコータ
型塗装装置の他の構成を示す説明図である。このロール
コータ型塗装装置は、塗料パン１の中の塗料Ｐを引き上
げるピックアップロール２と、このピックアップロール
２の周面に付着して引き上げられる塗料を引受け、その
一部を鋼板Ｓに転写するアプリケータロール３と、その
アプリケータロール３に連接し、その押し込み量により
塗膜厚を調整する目的を持つメータリングロール５、前
記アプリケータロール３より塗料を転写する際に、該鋼
板Ｓをアプリケータロール３に押しつけるバックアップ
ロール４から構成されている。
型塗装装置の他の構成を示す説明図である。このロール
コータ型塗装装置は、塗料パン１の中の塗料Ｐを引き上
げるピックアップロール２と、このピックアップロール
２の周面に付着して引き上げられる塗料を引受け、その
一部を鋼板Ｓに転写するアプリケータロール３と、その
アプリケータロール３に連接し、その押し込み量により
塗膜厚を調整する目的を持つメータリングロール５、前
記アプリケータロール３より塗料を転写する際に、該鋼
板Ｓをアプリケータロール３に押しつけるバックアップ
ロール４から構成されている。
【００２６】前記ピックアップロール２は、直径２５０
ｍｍの鋼製ロールで周速度Ｕpで回転しており、前記ア
プリケータロール３は直径２００ｍｍの鋼製ロールの表
面に厚さＬ、弾性係数Ｅのゴムがライニングされてお
り、ピックアップロール２に対して逆方向に周速度Ｕa
で回転している。メータリングロール５は直径１００ｍ
ｍの鋼製ロールであり、上記鋼板Ｓと共に周速度Ｕbで
回転するバックアップロール４と同様に、上記アプリケ
ータロール３に対し逆方向に周速度Ｕcで回転するよう
になっている。
ｍｍの鋼製ロールで周速度Ｕpで回転しており、前記ア
プリケータロール３は直径２００ｍｍの鋼製ロールの表
面に厚さＬ、弾性係数Ｅのゴムがライニングされてお
り、ピックアップロール２に対して逆方向に周速度Ｕa
で回転している。メータリングロール５は直径１００ｍ
ｍの鋼製ロールであり、上記鋼板Ｓと共に周速度Ｕbで
回転するバックアップロール４と同様に、上記アプリケ
ータロール３に対し逆方向に周速度Ｕcで回転するよう
になっている。
【００２７】上記構成のロールコータ型塗装装置におい
て、アプリケータロール３からバックアップロール４上
の鋼板Ｓに転写される塗膜厚さは、（１）式より導出で
きる。よって、塗膜厚さの設定・制御は、（１）式のδ
apを得ることによりなされる。δapの値は、指標（μＵ
mＬ／Ｅ）、（ここでＵmはＵaに相当）とアプリケータ
ロール３とメータリングロール５間の押し込み量ｈ及び
周速度によって下記（３）式のように導出され、
て、アプリケータロール３からバックアップロール４上
の鋼板Ｓに転写される塗膜厚さは、（１）式より導出で
きる。よって、塗膜厚さの設定・制御は、（１）式のδ
apを得ることによりなされる。δapの値は、指標（μＵ
mＬ／Ｅ）、（ここでＵmはＵaに相当）とアプリケータ
ロール３とメータリングロール５間の押し込み量ｈ及び
周速度によって下記（３）式のように導出され、
【００２８】 δap＝ｅｘｐ［εｌｏｇＥs＋λ］／Ｕa （３）式 ただし、 ε＝６．９０８ｈ＋２１．６４４ λ＝０．９１６ｈ＋３．３１６
【００２９】前記（１）式、（３）式の関係に基づき、
操業条件から塗膜厚を導出することが可能である。
操業条件から塗膜厚を導出することが可能である。
【００３０】また、前記（１）式と（２）式または
（１）式と（３）式の関係から、押し込み量変化に対す
る膜厚変動量Δｔを下記（４）式により導出できる。
（１）式と（３）式の関係から、押し込み量変化に対す
る膜厚変動量Δｔを下記（４）式により導出できる。
【００３１】 Δｔ＝ｆ（Ｅs，Ｕ，δf） （４）式
【００３２】前記（４）式を用いて操業中のＥsの経時
変化（ライニングゴム、塗料粘度の経時変化）に対応
し、ロール間の押し込み量を調整し、均一な塗膜厚さを
維持することができる。
変化（ライニングゴム、塗料粘度の経時変化）に対応
し、ロール間の押し込み量を調整し、均一な塗膜厚さを
維持することができる。
【００３３】更に、（１）式の関係において、塗料の特
性（希釈率、顔料の種類、レオロジー特性）を導入する
ために、補正パラメータを導入することにより、初期設
定時の膜厚設定精度の向上を図った。補正パラメータα
はモデル式の（１）式において、
性（希釈率、顔料の種類、レオロジー特性）を導入する
ために、補正パラメータを導入することにより、初期設
定時の膜厚設定精度の向上を図った。補正パラメータα
はモデル式の（１）式において、
【００３４】δf＝α（γ／β）（Ｕa／Ｕb）δap
【００３５】の形で導入し、図３に示すルーチンで塗装
開始ごとの膜厚を測定し、これと設定膜厚を比較するこ
とにより補正パラメータαを決定し、これを操業条件
（塗料種、ライン速度、周速比、温度等）と対応させた
データベースを制御用計算機中に構築し、操業条件の設
定に用いることができる。
開始ごとの膜厚を測定し、これと設定膜厚を比較するこ
とにより補正パラメータαを決定し、これを操業条件
（塗料種、ライン速度、周速比、温度等）と対応させた
データベースを制御用計算機中に構築し、操業条件の設
定に用いることができる。
【００３６】
【実施例】 実施例１ 板幅１２００ｍｍ、板厚０．８ｍｍの鋼板に対し、粘度
０．２、０．３、０．４Ｐａ・ｓの３種類の塗料を用
い、かつライン速度を変化して、塗料の塗布における初
期条件の設定を、前記（１）式、（２）式を用いて行っ
た。その結果を図４に示す。その結果ライン速度が変化
しても、初期設定膜厚の誤差は１０％以内に収まってお
り、高精度の膜厚設定ができることがわかる。
０．２、０．３、０．４Ｐａ・ｓの３種類の塗料を用
い、かつライン速度を変化して、塗料の塗布における初
期条件の設定を、前記（１）式、（２）式を用いて行っ
た。その結果を図４に示す。その結果ライン速度が変化
しても、初期設定膜厚の誤差は１０％以内に収まってお
り、高精度の膜厚設定ができることがわかる。
【００３７】実施例２ 板幅１２００ｍｍ、板厚０．８ｍｍの鋼板に対し、粘度
０．２、０．３、０．４Ｐａ・ｓの３種類の塗料を用
い、かつライン速度を変化して、塗料の塗布における初
期条件の設定を、前記（１）式、（３）式を用いて行っ
た。その結果を図５に示す。その結果ライン速度が変化
しても、初期設定膜厚の誤差は１０％以内に収まってお
り、高精度の膜厚設定ができた。
０．２、０．３、０．４Ｐａ・ｓの３種類の塗料を用
い、かつライン速度を変化して、塗料の塗布における初
期条件の設定を、前記（１）式、（３）式を用いて行っ
た。その結果を図５に示す。その結果ライン速度が変化
しても、初期設定膜厚の誤差は１０％以内に収まってお
り、高精度の膜厚設定ができた。
【００３８】実施例３ 図１に示す構成で、ピックアップロール２は直径２５０
ｍｍ、ゴムライニングしたアプリケータロール３は直径
１００ｍｍ、バックアップロール４は直径７５０ｍｍの
ロールコータ型塗装装置を用いて、連続塗装時の膜厚制
御を行った。その結果として塗料粘度ゴム弾性係数、ゴ
ム厚の変化を図６に示す。また、図６に示す変動が存在
する際の押し込み量変化及び塗膜厚変化を従来のオレペ
ータによって管理した場合と比較して図７に示す。これ
らの結果より、本発明の実施によれば、塗料粘度の変化
やゴムの性質変化による膜厚の変動を極めて微小な量に
押さえ得ることがわかる。
ｍｍ、ゴムライニングしたアプリケータロール３は直径
１００ｍｍ、バックアップロール４は直径７５０ｍｍの
ロールコータ型塗装装置を用いて、連続塗装時の膜厚制
御を行った。その結果として塗料粘度ゴム弾性係数、ゴ
ム厚の変化を図６に示す。また、図６に示す変動が存在
する際の押し込み量変化及び塗膜厚変化を従来のオレペ
ータによって管理した場合と比較して図７に示す。これ
らの結果より、本発明の実施によれば、塗料粘度の変化
やゴムの性質変化による膜厚の変動を極めて微小な量に
押さえ得ることがわかる。
【００３９】実施例４ 図３に示すルーチンで補正パラメータの補正を行って、
レオロジー特性に特異な性質を示す微粒子を含む塗料を
使って塗装した場合と、補正パラメータなしの従来方法
で塗装した場合の膜厚精度を比較した結果を図８に示
す。従来方法では、膜厚に影響を及ぼす塗料レオロジー
特性の温度、剪断速度、希釈率及び粒子含有量等に依存
する部分を有効に反映できなかったが、本発明の実施に
より類似した操業状況下における補正パラメータを加味
したモデルにより設定精度を向上させることができた。
レオロジー特性に特異な性質を示す微粒子を含む塗料を
使って塗装した場合と、補正パラメータなしの従来方法
で塗装した場合の膜厚精度を比較した結果を図８に示
す。従来方法では、膜厚に影響を及ぼす塗料レオロジー
特性の温度、剪断速度、希釈率及び粒子含有量等に依存
する部分を有効に反映できなかったが、本発明の実施に
より類似した操業状況下における補正パラメータを加味
したモデルにより設定精度を向上させることができた。
【００４０】
【発明の効果】ロールコータ型塗装装置によって帯状材
に塗料を塗布する際の初期膜厚設定及び連続操業時の膜
厚を本発明のモデル式に基づいて制御することにより、
容易かつ高精度で所要膜厚を得ることができる。
に塗料を塗布する際の初期膜厚設定及び連続操業時の膜
厚を本発明のモデル式に基づいて制御することにより、
容易かつ高精度で所要膜厚を得ることができる。
【図１】本発明の膜厚制御方法を実施するためのロール
コータ型塗装装置の概略を示す説明図である。
コータ型塗装装置の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の膜厚制御方法を実施するための他のロ
ールコータ型塗装装置の概略を示す説明図である。
ールコータ型塗装装置の概略を示す説明図である。
【図３】請求項３の実施に適用される膜厚管理のルーチ
ンを示すブロック図である。
ンを示すブロック図である。
【図４】実施例１による初期設定膜厚の精度を調べた結
果を示すグラフである。
果を示すグラフである。
【図５】実施例２による初期設定膜厚の精度を調べた結
果を示すグラフである。
果を示すグラフである。
【図６】実施例３による連続塗装時の膜厚制御を行った
際の塗料粘度、ゴム弾性係数、ゴム厚の変化を示すグラ
フである。
際の塗料粘度、ゴム弾性係数、ゴム厚の変化を示すグラ
フである。
【図７】実施例３において変動が存在する際の押し込み
量変化及び塗膜厚変化を従来のオレペータによって管理
した場合と比較して示すグラフである。
量変化及び塗膜厚変化を従来のオレペータによって管理
した場合と比較して示すグラフである。
【図８】実施例４による初期設定膜厚の精度を調べた結
果を示すグラフである。
果を示すグラフである。
１ 塗料パン ２ ピックアップロール ３ アプリケータロール ４ バックアップロール ５ メータリングロール Ｓ 鋼板 Ｐ 塗料 δf 塗膜厚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05C 1/08 - 1/12 B05C 11/02 B05D 1/28,3/00
Claims (3)
- 【請求項１】 ピックアップロールと表面が弾性材より
なるアプリケータロール及び帯状材を支持するバックア
ップロールを含んで構成されるロールコータ型塗装装
置、またはピックアップロールと表面が弾性材よりなる
アプリケータロールと帯状材を支持するバックアップロ
ール及び該アプリケータロールに連接されたメータリン
グロールを含んで構成されるロールコータ型塗装装置の
膜厚制御方法において、塗料粘度μ、ピックアップロー
ルとアプリケータロールの平均周速度Ｕm、アプリケー
タロール上の弾性材の厚さＬと弾性係数Ｅを組み合せた
指標（μＵmＬ／Ｅ）と、ピックアップロールとアプリ
ケータロール間の押し込み量、及びアプリケータロール
とバックアップロールの周速度比より、帯状材の塗膜厚
を導出するモデル式に基づいて、塗装される膜厚を制御
することを特徴とするロールコータ型塗装装置の膜厚制
御方法。 - 【請求項２】 連続塗装中に塗料の粘度及びアプリケー
タロール上の弾性材の弾性係数Ｅと厚さＬを測定し、ピ
ックアップロールとアプリケータロール間、若しくはア
プリケータロールとメータリングロール間の押し込み増
減量を誘導し、膜厚を制御することを特徴とする請求項
１記載のロールコータ型塗装装置の膜厚制御方法。 - 【請求項３】 連続塗装中の指標（μＵmＬ／Ｅ）とオ
ンライン塗膜厚計からの膜厚測定値、及びピックアップ
ロールとアプリケータロール間、またはアプリケータロ
ールとメータリングロール間の押し込み量を制御用計算
機に取り込み、モデル式中の補正パラメータを修正し、
この修正した補正パラメータを計算機のメモリに操作条
件データと対応させた学習機能を持つことを特徴とする
請求項１または２記載のロールコータ型塗装装置の膜厚
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239264A JP3011071B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | ロールコータ型塗装装置の膜厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239264A JP3011071B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | ロールコータ型塗装装置の膜厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957166A JPH0957166A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3011071B2 true JP3011071B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17042184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7239264A Expired - Fee Related JP3011071B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | ロールコータ型塗装装置の膜厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011071B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4860791B2 (ja) * | 2006-02-21 | 2012-01-25 | 住友軽金属工業株式会社 | ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法 |
| JP5176636B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2013-04-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ロール塗布方法およびロール塗布装置 |
| JP6662245B2 (ja) * | 2016-08-30 | 2020-03-11 | トヨタ自動車株式会社 | 電極の製造装置 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP7239264A patent/JP3011071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0957166A (ja) | 1997-03-04 |
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