JP3204460B2 - Control method of coating film thickness by roll coater - Google Patents

Control method of coating film thickness by roll coater

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JP3204460B2
JP3204460B2 JP02563592A JP2563592A JP3204460B2 JP 3204460 B2 JP3204460 B2 JP 3204460B2 JP 02563592 A JP02563592 A JP 02563592A JP 2563592 A JP2563592 A JP 2563592A JP 3204460 B2 JP3204460 B2 JP 3204460B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロールコータによる塗
装膜厚制御方法、特に鋼板等の帯状体に塗装を連続的に
行う際に、塗装膜厚を高精度に制御することができるロ
ールコータによる塗装膜厚制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a coating film thickness by a roll coater, and more particularly to a roll coater capable of controlling the coating film thickness with high precision when continuously coating a strip such as a steel plate. The present invention relates to a method for controlling a coating film thickness by using a method.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板では、その耐蝕性等の性能向上を図
るために、例えば亜鉛めっき鋼板上にクロムや樹脂等を
コーティングすることが一般に行われている。
2. Description of the Related Art In steel sheets, in order to improve the performance such as corrosion resistance, it is common practice to coat chromium, resin or the like on, for example, a galvanized steel sheet.

【0003】上記鋼板に対するコーティングは、入側設
備にあるペイオフリールから払い出された鋼板を、連続
的に搬送しながら、脱脂、ロールコータによるコーティ
ング、オーブンによる乾燥の各工程を通過させることに
より行われる。コーティング後の鋼板は、出側設備にお
いて巻取装置に巻き取られるようになっている。
[0003] The steel sheet is coated by passing the steel sheet paid out from a pay-off reel in the entrance facility through successive steps of degreasing, coating with a roll coater, and drying in an oven while continuously transporting the steel sheet. Will be The coated steel sheet is taken up by a take-up device in a delivery facility.

【0004】一般に、鋼板の連続塗装に使用されるロー
ルコータは、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
取り鋼板の表面に該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を備えている。
[0004] Generally, a roll coater used for continuous coating of a steel sheet is a steel pick-up roll for pulling up the paint in a paint pan and receiving the paint from the pick-up roll and transferring the paint to the surface of the steel sheet for coating. Rubber-lined applicator roll.

【0005】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、ロールの周速、ピッ
クアップロールとアプリケータロール間の押付力(ニッ
プ圧)、鋼板とアプリケータロール間の押付力を適宜制
御することにより行われている。
[0005] In the case of coating with this roll coater, the coating film thickness is controlled by the peripheral speed of the roll, the pressing force (nip pressure) between the pick-up roll and the applicator roll, and the gap between the steel plate and the applicator roll. The pressing force is controlled appropriately.

【0006】ところが、近年、家電製品、自動車、建材
等の広い用途に塗装鋼板が使用されるようになり、防錆
能力向上等の要請から要求される品質が高くなると共
に、塗装膜厚の精度も非常に厳しいものとなってきてい
る。
However, in recent years, coated steel sheets have been used for a wide range of applications such as home appliances, automobiles, building materials, etc., and the quality required in order to improve rust prevention ability has been increased, and the accuracy of the coating film thickness has been improved. Has also become very demanding.

【0007】従来、ロールコータでコーティングする場
合の塗装膜厚の制御方法としては、例えば、特公昭63
−45863、特公平1−26751、特公平3−23
225に開示されているような、過去の操業実績に基づ
き塗料の設定付着量と検出付着量の偏差に応じて操作
量、例えばニップ圧を決定する技術が開示されている。
Conventionally, as a method of controlling the coating film thickness when coating with a roll coater, for example, Japanese Patent Publication No.
-45863, Tokiko 1-26751, Tokiko 3-23
No. 225 discloses a technique for determining an operation amount, for example, a nip pressure, according to a deviation between a set adhesion amount of paint and a detected adhesion amount based on past operation results.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報には、操作量を決定する具体的な方法については何
等記載されていない。
However, the above publications do not disclose any specific method for determining the operation amount.

【0009】一般に、ニップ圧と塗料付着量との間に
は、図5の線図に示すような関係があり、ニップ圧が小
さいときにはニップ圧の変化に対して付着量は大きく変
化するのに対し、逆にニップ圧が大きいときはニップ圧
の変化に対する付着量の変化は非常に小さい。
In general, there is a relationship between the nip pressure and the paint adhesion amount as shown in the diagram of FIG. 5, and when the nip pressure is small, the adhesion amount greatly changes with the change in the nip pressure. Conversely, when the nip pressure is large, the change in the amount of adhesion with respect to the change in the nip pressure is very small.

【0010】又、上記図5に示した両者の関係を表わす
曲線は、塗料の種類、希釈率、ロール周速、ライン速度
等の塗装条件が変われば変化してしまう。
The curve showing the relationship between the two shown in FIG. 5 will change if the coating conditions such as the type of coating material, dilution ratio, roll peripheral speed, line speed, etc., change.

【0011】従って、塗装中に塗料付着量の目標値と実
測値との間に変化が生じた場合には、その偏差を零とす
るべく、ニップ圧を適切な値に設定する必要が生じる
が、実際に採用されている多くの塗装条件について過去
の操業実績に基づいて、上記図5に示すような関係か
ら、付着量の偏差を零とするためのニップ圧操作量を決
定することはほとんど不可能であるという問題がある。
Therefore, when a change occurs between the target value and the measured value of the paint adhesion amount during coating, it is necessary to set the nip pressure to an appropriate value so as to make the deviation zero. It is almost impossible to determine the nip pressure operation amount for setting the deviation of the adhesion amount to zero from the relationship shown in FIG. 5 based on the past operation results for many coating conditions actually employed. There is a problem that is impossible.

【0012】又、目標の塗料付着量に設定する他の方法
としては、塗料付着量Mの偏差ΔMに対するニップ圧N
p の操作量ΔNp (ΔNp /ΔM)を一定として、その
偏差が零となるまで段階的に操作量を調節して補正する
方法もあるが、この方法には、上述した如く、ニップ圧
Np と付着量Mの関係が一定していないために、偏差を
補正するのに時間がかかり過ぎたり、又はニップ圧Np
を操作し過ぎて付着量が目標値を超過してしまう等の問
題がある。
As another method for setting the target paint adhesion amount, a nip pressure N with respect to a deviation ΔM of the paint adhesion amount M is used.
There is also a method in which the manipulated variable .DELTA.Np (.DELTA.Np / .DELTA.M) of p is fixed and the manipulated variable is adjusted step by step until the deviation becomes zero, but as described above, this method includes the nip pressure Np and the nip pressure Np. Since the relation of the adhesion amount M is not constant, it takes too much time to correct the deviation or the nip pressure Np
Is operated too much, and the amount of adhesion exceeds the target value.

【0013】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ロールコータにより帯状体を連続的
に塗装する際に、塗料付着量の実測値が目標値から外れ
た場合に、その実測値を迅速に目標値に設定することが
できるロールコータによる塗装膜厚制御方法を提供する
ことを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. When a belt-shaped body is continuously coated by a roll coater, when an actual measured value of the paint adhesion amount deviates from a target value, It is an object of the present invention to provide a method for controlling a coating film thickness by a roll coater which can quickly set the measured value to a target value.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、帯状体に塗料
を転写するアプリケータロールと、該アプリケータロー
ルの前段に連設された前段ロールとを備えたロールコー
タにより、連続的に移動する帯状体を塗装する際のロー
ルコータによる塗装膜厚制御方法において、アプリケー
タロールの少なくとも表面が弾性材で形成されており、
アプリケータロールと前段ロールとの間のニップ圧
を、塗料付着量の目標値と実測値との偏差、及びその実
測値における塗料付着量に対するニップ圧の変化率に基
づいて制御する際、塗料付着量を与える式を、アプリケ
ータロールの回転により帯状体側へ送られる塗料の供給
量q A と、帯状体に転写されずにアプリケータロールに残
るリーク流量q L との差を評価する基本式を設定すると共
に、アプリケータロールと前段ロールとの間隙を弾性流
体潤滑理論を適用して求め、該間隙を用いて前記供給流
量q A を与える式を導き、且つ、アプリケータロールと帯
状体との間隙を同じく弾性流体潤滑理論を適用して求
め、該間隙を用いて前記リーク流量q L を与える式を導
き、供給流量q A を与える式とリーク流量をq L を与える式
とを、前記基本式に適用して作成することにより、前記
課題を達成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a roll coater having an applicator roll for transferring a coating material to a strip and a preceding roll connected to the preceding stage of the applicator roll. in the coating film thickness control method according to a roll coater at the time of painting strip to, application
At least the surface of the tarol is formed of an elastic material,
When controlling the nip pressure between the applicator roll and the preceding roll based on the deviation between the target value and the measured value of the paint adhesion amount and the rate of change of the nip pressure with respect to the paint adhesion amount at the measured value , the paint The formula that gives the adhesion amount is
Supply of paint sent to the belt side by rotation of the data roll
Remaining in the applicator roll and the quantity q A, without being transferred to the strip
Co Setting basic equation for evaluating the difference between the leakage flow rate q L that
At the gap between the applicator roll and the preceding roll.
Determined by applying the body lubrication theory,
A formula giving the quantity qA is derived, and the applicator roll and belt
The gap with the body is also determined by applying the elastohydrodynamic lubrication theory.
Because, guiding the formula giving the leak flow rate q L with the gap
Come equation giving an expression and leakage flow rate providing a supply flow rate q A q L
Is achieved by applying the above formula to the basic formula, thereby achieving the above object.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【作用】本発明においては、アプリケータロールと前段
ロールとの間のニップ圧Np を、塗料付着量の目標値と
実測値との偏差、及びその実測値における塗料付着量に
対するニップ圧の変化率に基づいて制御するようにした
ので、付着量の偏差を修正するために必要なニップ圧の
操作量を容易に決定することができる。
In the present invention, the nip pressure Np between the applicator roll and the preceding roll is defined as the deviation between the target value and the measured value of the paint adhesion amount, and the rate of change of the nip pressure with respect to the paint adhesion amount at the measured value. , It is possible to easily determine the operation amount of the nip pressure necessary for correcting the deviation of the adhesion amount.

【0017】従って、塗料付着量を迅速に目標値に設定
し直すことが可能となるので、塗料の種類(粘度、濃
度、比重)、ロール周速、ライン速度等の条件が変化す
る場合でも、所望の膜厚で安定して塗装することが可能
となる。
Accordingly, it is possible to quickly reset the paint adhesion amount to the target value. Therefore, even when conditions such as the type of paint (viscosity, density, specific gravity), roll peripheral speed, line speed, etc. change. It is possible to stably paint with a desired film thickness.

【0018】又、その際に、塗料付着量を与える式とし
て、アプリケータロールから帯状体へ送られる塗料の供
給流量qAと、アプリケータロールに残るリーク流量qL
の差を評価すると共に、供給流量qA及びリーク流量qL
を、それぞれ弾性流体潤滑理論を適用して求めた、アプ
リケータロールと前段ロールとの間隙及びアプリケータ
ロールと帯状体との間隙を評価して決定した式を用いる
ようにしたので、薄膜塗装でも塗料付着量を迅速に目標
値に制御することが可能となる。
[0018] Also, in this case, as an expression giving the coating weight, the supply flow rate q A of the paint fed from the applicator roll to the strip, as well as evaluating the difference between the leakage flow rate q L remaining on the applicator roll and a supply flow rate q a and the leak flow rate q L, respectively were obtained by applying the elastohydrodynamic lubrication theory, it was determined by evaluating the gap between the gap and the applicator roll and strip the applicator roll and front roll Use an expression
As a result, the amount of paint applied can be quickly controlled to a target value even in thin film coating.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0020】まず、本実施例で使用する塗料付着量を与
える式の導出方法について、詳細に説明する。
First, a method for deriving an equation for giving the paint adhesion amount used in this embodiment will be described in detail.

【0021】図1は、本発明に係る一実施例に適用され
るロールコータを、その作用と共に示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a roll coater applied to one embodiment of the present invention together with its operation.

【0022】本実施例は、上記ロールコータ10により
鋼板Sを塗装する場合に、その膜厚を高精度に制御する
ことを可能とするものである。
In the present embodiment, when the steel sheet S is coated by the roll coater 10, the thickness of the steel sheet S can be controlled with high precision.

【0023】上記ロールコータ10は、塗料パン(塗料
溜め)12内の塗料Pを引き上げるピックアップロール
14と、前記ピックアップロール14と共に塗料を引き
上げ、その一部を鋼板Sの方向に移送すると共に、該鋼
板Sに塗料を転写するアプリケータロール16と、該ア
プリケータロール16により塗料を転写する場合に該鋼
板Sをアプリケータロール16に押え付けるバックアッ
プロール18とで構成されている。
The roll coater 10 picks up the paint P in the paint pan (paint reservoir) 12, pulls up the paint together with the pickup roll 14, transfers a part of the paint in the direction of the steel sheet S, and An applicator roll 16 transfers the paint to the steel sheet S, and a backup roll 18 presses the steel sheet S against the applicator roll 16 when the paint is transferred by the applicator roll 16.

【0024】上記ピックアップロール14は、半径RP
の鋼製ロールであり、周速VP で回転しており、上記ア
プリケータロール16は、表面にゴムがライニングされ
た半径RA のロールであり、上記ピックアッロール14
に対して順方向に周速VA で回転している。これに対
し、上記バックアップロール18は、半径RS の鋼製ロ
ールであり、上記アプリケータロール16に対して逆方
向に周速LSで上記鋼板Sと共に回転するようになって
いる。
The pickup roll 14 has a radius R P
Of a steel roll, which rotates at a circumferential speed V P, the applicator roll 16 is a roll radius R A which rubber lined on the surface, the pick up roll 14
, At the peripheral speed VA in the forward direction. On the other hand, the backup roll 18 is a steel roll having a radius R S , and rotates with the steel plate S at a peripheral speed LS in a direction opposite to the applicator roll 16.

【0025】上記ロールコータ10では、ピックアップ
ロール14とアプリケータロール16との間隙を hPA
すると、この間隙 hPAの間を通過する塗料の総流量 qAB
が、ピックアップロール14側とアプリケータロール1
6側に分離される。ピックアップロール14上に付着し
た塗料は塗料パン12へ戻される戻り流量 qP 、アプリ
ケータロール16上に付着した塗料は鋼板S側へ送られ
る供給流量 qA となる。
[0025] In the above-mentioned roll coater 10, and the gap between the pick-up roll 14 and the applicator roll 16 and h PA, the total flow rate q AB of paint passing between the gap h PA
Is the pickup roll 14 side and the applicator roll 1
It is separated into 6 sides. Return flow q P coating deposited on the pickup roll 14 is returned to the paint pan 12, paint deposited on the applicator roll 16 is a supply flow rate q A is sent to the steel sheet S side.

【0026】供給流量 qA は、鋼板Sへ送られるとその
一部(ストリップ流量という) qS が該鋼板S上に転写
されると同時に残部がアプリケータロール16とバック
アップロール18の間の間隙 hASを抜けるリーク流量 q
L となる。
The supply flow rate q A, the gap between the rest and at the same time when sent to the steel sheet S part (referred strip flow) q S is transferred onto the steel sheet S is applicator roll 16 and the backup roll 18 h Leak flow through AS q
L.

【0027】従って、乾燥後の塗料付着量(単位面積当
りの固形分付着量であり、塗装膜厚に相当する)をMと
すると、ストリップ流量 qS の下で塗装された鋼板Sの
塗料付着量Mは、次式(1)で与えられる。なお、塗料
付着量Mの単位は[g / m2 ]で、γは塗料の比重、C
は塗料の固形分濃度である。
[0027] Thus, (a solid deposition amount per unit area, the coating layer corresponds to the thickness) coating weight after drying when a is M, the paint adhesion of the steel sheet S that has been coated under the strip flow q S The quantity M is given by the following equation (1). The unit of the paint adhesion amount M is [g / m 2 ], γ is the specific gravity of the paint, C
Is the solids concentration of the paint.

【0028】 M= qS ・γ・C/LS …(1)[0028] M = q S · γ · C / LS ... (1)

【0029】上記ストリップ流量 qS は供給流量 qA
リーク流量 qL の差に等しいので、上記(1)式は次の
(2)式とすることができる。
[0029] The strip flow q S is is equal to the difference between the supply flow rate q A and the leak flow rate q L, the equation (1) may be the following equation (2).

【0030】 M=( qA − qL )・γ・C/LS …(2)[0030] M = (q A - q L ) · γ · C / LS ... (2)

【0031】本実施例は、上記(2)式を膜厚制御の基
本式として、上記ロールコータ10により膜厚の制御を
行うものである。実際の膜厚制御式は、上記(2)式の
qA 、 qL として制御可能な具体的な式を代入すること
により作成する。この供給流量 qA 、リーク流量 qL
以下のようにして求めることができる。
In this embodiment, the film thickness is controlled by the roll coater 10 using the above expression (2) as a basic expression for controlling the film thickness. The actual film thickness control equation is the above equation (2).
q A, created by substituting the controllable specific expression as q L. The supply flow rate q A, the leakage flow rate q L can be determined as follows.

【0032】上記ロールコータ10においては、次の
(3)〜(5)式の関係がある。即ち、(3)式は総流
量 qPAは、ピックアップロール14とアプリケータロー
ル16との間隙と該両ロール14、16の平均速度との
積で与えられ、(4)式は戻り流量 qP と供給流量 qA
の和が総流量 qPAであり、(5)式は総流量 qPAの分配
比率( qA と qP の比)が上記両ロールの周速の比
(α、βは定数)から与えられることを、それぞれ示し
ている。
In the roll coater 10, the following equations (3) to (5) are established. That is, equation (3) gives the total flow q PA is given by the product of the gap between the pick-up roll 14 and the applicator roll 16 and the average speed of the two rolls 14, 16, and equation (4) gives the return flow q P And supply flow q A
The sum of the total flow rate q PA, given from equation (5) ratio of the peripheral speed of the rolls (the ratio of q A and q P) distribution ratio of the total flow rate q PA (alpha, beta is a constant) This is shown respectively.

【0033】 qPA= hPA(VP +VA )/2 …(3) qPA= qP + qA …(4) qA / qP =α(VA /VP β …(5)[0033] q PA = h PA (V P + V A) / 2 ... (3) q PA = q P + q A ... (4) q A / q P = α (V A / V P) β ... (5 )

【0034】上記(3)〜(5)式の関係から、供給流
量 qA は次の(6)式で与えられる。
[0034] From the relationship of the above (3) to (5), the supply flow rate q A is given by the following equation (6).

【0035】 qA =[α(VA /VP β/{1+α(VA /VP β}] × hPA(VA +VP )/2 …(6)[0035] q A = [α (V A / V P) β / {1 + α (V A / V P) β}] × h PA (V A + V P) / 2 ... (6)

【0036】一方、リーク流量 qL は、次の(7)式で
与えられる。なお、λは定数である。
On the other hand, the leak flow rate q L is given by the following equation (7). Here, λ is a constant.

【0037】 qL =λ hAS(VA −LS) …(7)Q L = λ h AS ( VA− LS) (7)

【0038】(6)式の供給流量 qA と(7)式のリー
ク流量 qL をそれぞれ前記(2)式の基本式に代入し、
次の(8)式の具体的な膜厚制御式を得る。
[0038] substituted (6) and the supply flow rate q A of the formula (7) of the leak flow rate q L to each of the (2) basic formula,
The following formula (8) for a specific film thickness control formula is obtained.

【0039】 M=(γC/LS)[α(VA /VP β /{1+α(VA /VP β} hPA(VA +VP )/2 −λ hAS(VA −LS)] …(8)[0039] M = (γC / LS) [ α (V A / V P) β / {1 + α (V A / V P) β} h PA (V A + V P) / 2 -λ h AS (V A - LS)] ... (8)

【0040】上記膜厚制御式(8)は、ピックアップロ
ール14とアプリケータロール16との間、及びアプリ
ケータロール16と鋼板Sとの間にそれぞれ間隙 hPA
び hASを所定の値として積極的に設ける場合、即ちピッ
クアップロール14及びアプリケータロール16それぞ
れのロール半径の和より該両ロールの軸心間距離が大き
く該両ロール間に正のギャップがあり、同じくアプリケ
ータロールと鋼板Sとの間に正のギャップがある場合に
有効である。
The film thickness control equation (8) expresses the gaps h PA and h AS between the pickup roll 14 and the applicator roll 16 and between the applicator roll 16 and the steel sheet S as predetermined values. In other words, the distance between the axes of the pickup roll 14 and the applicator roll 16 is larger than the sum of the respective roll radii, and there is a positive gap between the two rolls. This is effective when there is a positive gap between

【0041】従って、上記膜厚制御式(8)は、塗装膜
厚が比較的厚い場合の膜厚制御に適用される。
Accordingly, the film thickness control equation (8) is applied to the film thickness control when the coating film thickness is relatively large.

【0042】次に、ピックアップロール及びアプリケー
タロール16それぞれのロール半径の和より該両ロール
の軸心間距離が小さい場合に、即ちピックアップロール
14とアプリケータロール16との間の間隙が見掛け上
負となる場合に適用可能なモデル式について説明する。
このように、見掛け上のロール間の間隙が負のギャップ
となる現象は、薄い塗装膜厚を得るためロール間の押付
力を強くする場合に、アプリケータロール16にライニ
ングされているゴムがロール半径方向に縮む変形を起こ
すことによって生じる。この現象は、アプリケータロー
ル16とバックアップロール18、即ち鋼板Sとの間で
も同様に生じる。
Next, when the distance between the axes of the pickup roll and the applicator roll 16 is smaller than the sum of the respective roll radii of the pickup roll and the applicator roll 16, that is, the gap between the pickup roll 14 and the applicator roll 16 is apparently A description will be given of a model formula applicable in the case of negative values.
As described above, the phenomenon that the apparent gap between the rolls is a negative gap is caused by the fact that the rubber lined to the applicator roll 16 is rolled when the pressing force between the rolls is increased to obtain a thin coating film thickness. It is caused by deformation that shrinks in the radial direction. This phenomenon similarly occurs between the applicator roll 16 and the backup roll 18, that is, between the steel plate S.

【0043】上記のように薄い塗装膜を得るために、ロ
ール同士を強く押え付ける場合には、ロール間又はロー
ルと鋼板Sとの間が負のギャップとなるため、見掛け上
のロール間隙は存在しないことになる。そこで、前記膜
厚制御式(8)に含まれるロール間隙 hPA及び hASを弾
性流体潤滑理論に基づいて評価し、その値を前記(8)
式に代入し、ピックアップロール14とアプリケータロ
ール16との間又はアプリケータロール16と鋼板Sと
の間が見掛け上負のギャップの場合にも適用可能な新た
な膜厚制御式を作成する。
When the rolls are strongly pressed to obtain a thin coating film as described above, a negative gap exists between the rolls or between the rolls and the steel sheet S. Will not do. Then, the roll gaps h PA and h AS included in the film thickness control formula (8) are evaluated based on the theory of elastohydrodynamic lubrication, and the values are evaluated by the formula (8)
Substituting into the formula, a new film thickness control formula that can be applied even when the gap between the pickup roll 14 and the applicator roll 16 or between the applicator roll 16 and the steel plate S is an apparently negative gap is created.

【0044】上記間隙 hPAは、弾性流体潤滑理論を適用
した一実施例によると次の(9)式で与えられる。
According to one embodiment to which the elastohydrodynamic lubrication theory is applied, the gap h PA is given by the following equation (9).

【0045】[0045]

【数1】 (Equation 1)

【0046】ここで、 2/EPA=(1−νP 2 )/EP +(1−νA 2 )/EA …(10) RPA=(RP ・RA )/(RP +RA ) 但し、NP :ロール間のニップ圧(total ) l :ロール面長 EP :ピックアップロールヤング率 νP :ピックアップロールポアソン比 EA :アプリケータロールヤング率 νA :アプリケータロールポアソン比[0046] In this case, 2 / E PA = (1 -ν P 2) / E P + (1-ν A 2) / E A ... (10) R PA = (R P · R A) / (R P + R a) where, N P: nip pressure between the rolls (total) l: roll surface length E P: pickup roll Young's modulus [nu P: pickup roll Poisson's ratio E a: applicator roll Young's modulus [nu a: applicator roll Poisson ratio

【0047】又、上記間隙 hASは、同様に弾性流体潤滑
理論を適用した一実施例によると次の(11)式で与え
られる。
The gap h AS is given by the following equation (11) according to one embodiment to which the theory of elastohydrodynamic lubrication is similarly applied.

【0048】[0048]

【数2】 (Equation 2)

【0049】ここで、 2/EAS=(1−νA 2 )/EA +(1−νS 2 )/ES …(12) RAS=RA ・RS /(RA +RS ) 但し、NA :押付力(total ) B :板幅 ES :ストリップヤング率 νS :ストリップポアソン比 EA :アプリケータロールヤング率 νA :アプリケータロールポアソン比[0049] In this case, 2 / E AS = (1 -ν A 2) / E A + (1-ν S 2) / E S ... (12) R AS = R A · R S / (R A + R S ) However, N A: the pressing force (total) B: plate width E S: strip Young's modulus [nu S: strip Poisson's ratio E A: applicator roll Young's modulus [nu A: applicator roll Poisson's ratio

【0050】上記(9)式、(11)式を前記(8)式
に代入して整理すると、次の(13)式の膜厚制御式が
得られる。
By substituting the above equations (9) and (11) into the above equation (8) and rearranging, the following equation (13) for controlling the film thickness is obtained.

【0051】[0051]

【数3】 (Equation 3)

【0052】上記膜厚制御式を用いて前記ロールコータ
10による塗装を制御することにより、ピックアップロ
ール14とアプリケータロール16との間の間隙及びア
プリケータロール16と鋼板Sとの間隙が見掛け上負の
場合でも正確に塗装膜厚を制御することが可能となる。
The gap between the pickup roll 14 and the applicator roll 16 and the gap between the applicator roll 16 and the steel sheet S are apparently controlled by controlling the coating by the roll coater 10 using the above-mentioned film thickness control formula. Even in the case of a negative value, it is possible to accurately control the coating film thickness.

【0053】本実施例では、上記(13)式を、更に次
の(13A)式に変形する。
In this embodiment, the above equation (13) is further transformed into the following equation (13A).

【0054】[0054]

【数4】 (Equation 4)

【0055】上記(13A)式で、Kは、塗料の濃度、
粘度、ゴム弾性率等が設定値から変化してしまった場合
に、付着量検出値から求められる補正係数である。
In the above equation (13A), K is the concentration of the paint,
This is a correction coefficient obtained from the adhesion amount detection value when the viscosity, the rubber elasticity, and the like have changed from the set values.

【0056】図2は、塗料付着量Mとニップ圧Np との
関係を模式的に示した線図であり、(13A)式でK=
1 /M0 のときを実線で、K=1のとき、即ち(1
3)式を破線でそれぞれ示してある。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the paint adhesion amount M and the nip pressure Np.
When M 1 / M 0 , it is a solid line, and when K = 1, that is, (1
Equation (3) is indicated by broken lines.

【0057】上記(13A)式を、更にニップ圧Np に
ついて変形すると、次の(14)式となる。
When the above equation (13A) is further modified with respect to the nip pressure Np, the following equation (14) is obtained.

【0058】[0058]

【数5】 (Equation 5)

【0059】上記(14)式を付着量Mについて微分す
ると、次の(15)式が得られる。
When the above equation (14) is differentiated with respect to the adhesion amount M, the following equation (15) is obtained.

【0060】[0060]

【数6】 (Equation 6)

【0061】今、塗料の付着量設定値(目標値)がM0
である場合に、実際の付着量検出値(実測値)がM1
あったとすると、まず前記(13A)式を修正するため
にK=M1 /M0 を算出し、そのK値を使用して上記
(15)式より実測値M1 における微分値d Np /d M
(M=M1 )を算出する。次いでこの微分値を用いて、
塗料の付着量偏差M1 −M0 を修正するためのニップ圧
操作量ΔNp を次式で決定し、ニップ圧Np を修正す
る。
Now, the set value (target value) of the paint adhesion amount is M 0.
In the case where the actual adhesion amount detection value (actual measurement value) is M 1 , first, K = M 1 / M 0 is calculated to correct the equation (13A), and the K value is used. From the above equation (15), the differential value d Np / d M at the actually measured value M 1 is obtained.
(M = M 1 ) is calculated. Then, using this differential value,
The nip pressure operation amount ΔNp for correcting the paint adhesion amount deviation M 1 −M 0 is determined by the following equation, and the nip pressure Np is corrected.

【0062】[0062]

【数7】 (Equation 7)

【0063】1回の修正で上記付着量偏差が0にならな
い場合は、更に同様の計算により第2のニップ圧操作量
を決定し、ニップ圧の修正を行う。以上の操作を付着量
検出値が設定値になるまで繰り返す。
If the adhesion amount deviation does not become 0 by one correction, the second nip pressure operation amount is further determined by the same calculation, and the nip pressure is corrected. The above operation is repeated until the adhesion amount detection value reaches the set value.

【0064】付着量検出値がM1 の場合のニップ圧操作
量ΔNp の算出方法を、上記図2に概念的に示してあ
る。
FIG. 2 conceptually shows a method of calculating the nip pressure operation amount ΔNp when the adhesion amount detection value is M 1 .

【0065】以上説明した如く、上記(16)式によ
り、ニップ圧を制御することにより、塗料の種類、希釈
率、ロール周速、ライン速度等がいかなる条件であって
も又付着量の偏差が、目標付着量に対してどれくらいで
あり、又増減のいずれの方向にずれているかにも拘ら
ず、ニップ圧を効率的に修正することが可能となる。
As described above, by controlling the nip pressure in accordance with the above equation (16), the deviation of the adhesion amount can be obtained regardless of the kind of the paint, the dilution ratio, the roll peripheral speed, the line speed, and the like. The nip pressure can be efficiently corrected irrespective of how much the amount is relative to the target amount and in which direction the amount is increased or decreased.

【0066】本実施例の膜厚制御方法を、濃度C=3
%、粘度1.3c P、比重1.1の水系塗料を厚さ0.
7mm、幅1450mmの鋼板にライン速度LS=60mpm
で塗装している塗装ラインに実際に適用したところ、図
3に示すように、付着量検出値がM1 である状態から2
回の修正操作で塗料付着量を目標値に設定することがで
きた。
The method for controlling the film thickness according to the present embodiment uses the
%, A water-based paint having a viscosity of 1.3 cP and a specific gravity of 1.1 and a thickness of 0.3.
Line speed LS = 60 mpm on a steel plate of 7 mm and width of 1450 mm
In was actually applied to a coating line which is painted, as shown in FIG. 3, the state adhesion amount detection value is M 1 2
The coating amount was able to be set to the target value by the number of correction operations.

【0067】一方、付着量偏差に対するニップ圧の操作
量を10〔Kg 〕/10〔mg/ m2 〕と一定とし、ニッ
プ圧を段階的に修正する従来の方法を同一のラインに適
用したところ、図4に示すように、同一の付着量偏差M
1 が零になるまでに4回の操作を必要とした。
On the other hand, when the operation amount of the nip pressure with respect to the adhesion amount deviation was fixed at 10 [Kg] / 10 [mg / m 2 ] and the conventional method of correcting the nip pressure stepwise was applied to the same line. , As shown in FIG.
Four operations were required until 1 became zero.

【0068】以上、本発明を具体的に説明したが、本発
明は、前記実施例に示したものに限られるものでなく、
その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
Although the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
Various changes can be made without departing from the gist of the invention.

【0069】[0069]

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ロ
ールコータにより帯状体を連続的に塗装する際に、塗料
付着量の実測値が目標値から外れた場合に、その実測値
を迅速に目標値に設定することができる。
As described above, according to the present invention, when a belt-like body is continuously coated with a roll coater, if the actual measured value of the paint adhesion amount deviates from a target value, the measured value can be quickly reduced. Can be set to the target value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明に係る一実施例に適用されるロ
ールコータを示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a roll coater applied to one embodiment according to the present invention.

【図2】図2は、上記実施例の作用を説明するための線
図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図3】図3は、本発明による塗料付着量の制御結果の
一例を示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a control result of a paint adhesion amount according to the present invention.

【図4】図4は、従来方法による塗料付着量の制御結果
を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a result of controlling a paint adhesion amount by a conventional method.

【図5】図5は、塗料付着量とニップ圧との相関を示す
線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a correlation between a paint adhesion amount and a nip pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ロールコータ、 12…塗料パン、 14…ピックアップロール、 16…アプリケータロール、 18…バックアップロール、 S…鋼板、 qA …供給流量、 qL …リーク流量、 qPA…総流量、 qP …戻り流量。10 ... roll coater, 12 ... coating pan, 14 ... pick-up roll, 16 ... applicator roll, 18 ... backup roll, S ... steel, q A ... supply flow rate, q L ... leak flow rate, q PA ... total flow rate, q P … Return flow rate.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05D 1/28 B05C 1/08 B05D 3/00 B05D 7/14 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B05D 1/28 B05C 1/08 B05D 3/00 B05D 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】帯状体に塗料を転写するアプリケータロー
ルと、該アプリケータロールの前段に連設された前段ロ
ールとを備えたロールコータにより、連続的に移動する
帯状体を塗装する際のロールコータによる塗装膜厚制御
方法において、アプリケータロールの少なくとも表面が弾性材で形成さ
れており、該 アプリケータロールと前段ロールとの間の
ニップ圧を、塗料付着量の目標値と実測値との偏差、及
びその実測値における塗料付着量に対するニップ圧の変
化率に基づいて制御する際、 塗料付着量を与える式を、アプリケータロールの回転に
より帯状体側へ送られる塗料の供給量q A と、帯状体に転
写されずにアプリケータロールに残るリーク流量q L との
差を評価する基本式を設定すると共に、 アプリケータロールと前段ロールとの間隙を弾性流体潤
滑理論を適用して求め、該間隙を用いて前記供給流量q A
を与える式を導き、且つ、 アプリケータロールと帯状体との間隙を同じく弾性流体
潤滑理論を適用して求め、該間隙を用いて前記リーク流
量q L を与える式を導き、 供給流量q A を与える式とリーク流量をq L を与える式と
を、前記基本式に適用して作成する ことを特徴とするロ
ールコータによる塗装膜厚制御方法。
1. A method for coating a continuously moving strip by means of a roll coater having an applicator roll for transferring a coating material to the strip and a preceding roll connected to the front of the applicator roll. In the method for controlling the coating thickness by a roll coater , at least the surface of the applicator roll is formed of an elastic material.
Is to have, the nip pressure between the applicator roll and front roll, the deviation between the actual measurement value and the target value of the coating weight, and the control based on the rate of change of the nip pressure against the coating weight of the measured values When applying the formula, the formula that gives the paint adhesion amount is applied to the rotation of the applicator roll.
A supply amount q A paint sent to more strip side, rolling the strip
The leak flow rate q L remaining on the applicator roll not photographed
Set the basic formula to evaluate the difference, and fill the gap between the applicator roll and the preceding roll with elastic fluid.
The supply flow rate q A is obtained by applying the slip theory and using the gap.
The giving leads to expression, and, likewise elastohydrodynamic the gap between the applicator roll and the strip
The leak flow is obtained by applying the lubrication theory and using the gap.
Leads to the formula giving the amount q L, expressions and leakage flow rate providing a supply flow rate q A and the formula giving the q L
Is applied to the above-mentioned basic formula to produce a coating film thickness control method using a roll coater.
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