JPH02258080A - 帯状体の裏面塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、金属ストリップのような帯状体の裏面側に
塗料をロールコータで塗布する帯状体の裏面塗布装置に
関する。

〔従来の技術〕

一般に、金属ストリップのような走行する帯状体に、塗
料を塗布する場合には、ロールコータ方式が採用される
ことが多い。

このロールコータ方式による塗装ラインは、例えば第６
図に概略構成を示すように、走行する金属ストリップ１
に対して、先ず表面側ロールコータ２で表面側に塗料を
塗布し、次いで裏面側ロールコータ３で裏面側に塗料を
塗布した後、オーブン４で焼付けを行ってからクーラー
（冷却設備）５で冷却するようにしている。ここで、金
属ストリップ１は、クーラー５の出側に配設されたプラ
イドル設備６によって所定速度で搬送される。

そして、塗装ラインにおいては、金属ストリップの表面
が製品検査面となり、裏面はサービスコートと呼ばれる
面であるため、特に表面の膜厚。

外観を重視する。この理由は、金属ストリップの裏面側
は、表面側に比べ後段となるオーブン、クーラー側のス
トリップカテナリーの影響を受けると共に、バックアッ
プロールを設けることができないことにより、金属スト
リップの形状変化（反り、腹伸び、耳伸びなど）の影響
を受けて、膜厚精度のバラツキが大きくなるためである
。

一方、金属ストリップ１がプライドル設備６によって搬
送される関係で、裏面側ロールコータ３には、金属スト
リップ１がその張力によって押付けられ通板されている
。一般に塗装ラインでは、ストリップとストリップを溶
接して継ぎ連続的に通板できるようにしているが、その
溶接部が裏面側ロールコータ３を傷つけるのを防止する
ため、昇降可能なリフトロール７を設け、溶接部通過時
のみストリップを持ち上げて溶接部を裏面側ロールコー
タ３から離間させて通板できるようにしている。

近年、塗装金属ストリップの需要の増大と共に塗装自体
の高品質化並びに省エネルギー化の観点から塗装膜厚の
均一化が要求されている。

この要求に応えるために、従来、例えば特公昭６２−３
１６１９号公報（以下、第１従来例と称す）及び特公昭
６２−４１０７７号公報（以下、第２従来例と称す）に
記載されている塗装塗膜制御方式が提案されている。

第１従来例は、バックアップロール及びアプリケ−クロ
ール間の押圧力と、ピックアップロール及びアプリケー
タロール間の押圧力をセンサで検出し、その検出信号と
設定値との差によってバックアップロール及びアプリケ
ータロール間並びにピックアップロール及びアプリケ−
クロール間の隙間量を調節する隙間量調節機構を制御し
て、塗装膜厚を調節するようにしている。

第２従来例は、ピックアップロールとアプリケ−クロー
ルとの間の押圧力を計測器で計測し、その計測値に基づ
いてピックアップロールの位置、傾斜量を変更させて、
アプリケータロールに生じる経時変化量や撓み量を自動
的に補正することによって、塗装膜厚を調整するように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記第１従来例及び第２従来例にあって
は、共に金属ストリップの表面側を塗装する表面側ロー
ルコータについての塗装膜厚制御方式であって、金属ス
トリップの裏面側を塗装する裏面側ロールコータについ
ては、バックアップロールが無いことから上記制御方式
を適用すＩることができず、裏面側ロールコータに対す
る金属ストリップの張力の変化に応じて均一塗布を行う
ことができないという未解決の課題があった。

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたものであり、金属ストリップの自重や張力
に変化があっても裏面側ロールコータで均一な塗膜厚を
形成することができる帯状体の裏面塗布装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、走行する帯状体に塗料をロ
ールコータで塗布する帯状体の塗布装置において、走行
する帯状体の進行方向に対して所定間隔を保って順に配
設した表面側ロールコータ及び裏面側ロールコータと、
前記表面側ロールコータ及び裏面側ロールコータ間に配
設した帯状体の裏面に転接するリフトロールと、該リフ
トロールを昇降させる昇降装置と、前記裏面側ロールコ
ータに対する帯状体の押付圧を検出する押付圧検出器と
、該押付圧検出器の押付圧検出値と予め設定した押付圧
設定値との偏差に応じて前記昇降装置を制御する制御手
段とを備えたことを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、裏面側ロールコータに対する帯状
体の押付圧を検出することにより、帯状体の張力の変化
を検出し、この押付圧検出値に基づいて裏面側ロールコ
ータの前段側に設けた帯状体の裏面側に転接するリフト
ロールを昇降制御して、裏面側ロールコータに対する帯
状体の押付圧を制御し、帯状体の自重や張力変動の影響
を受けることなく帯状体の裏面に均一な塗膜厚を形成す
る。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図であって
、走行する帯状体としての金属ストリップ１は、先ず表
面側が表面側ロールコータ２によって塗装され、次いで
裏面側が裏面側ロールＳ−タ３によって塗装される。

表面側ロールコータ２は、金属ストリップ１の裏面側に
転接するバックアップロール２１と、このバックアップ
ロール２１に金属ストリップ１を挟んで転接するアプリ
ケ−クロール２２と、このアプリケ−クロール２２に転
接するピックアップロール２３と、ピックアップロール
２３に塗料を循環供給する塗料循環設備２４とを備えて
いる。

塗料循環設備２４は、塗料を貯溜する循環タンク２４ａ
と、これに貯溜されている塗料をパン２４ｂに圧送する
ポンプ２４ｃとを有する。

裏面側ロールコータ３は、第１図及び第２図に示すよう
に、固定部に固定された支持フレーム３１と、この支持
フレーム３１上に支持された逆Ｕ字状のアプリケ−クロ
ール支持フレーム３２と、このアプリケ−クロール支持
フレーム３２の上端に軸受３３ａ、３３ｂによって回転
自在に支持され、且つ金属ストリップ１の裏面側に転接
するアプリケ−クロール３４と、アプリケータロール支
持フレーム３２にピックアップロール３７の転接圧を調
整可能に支持された逆Ｕ字状のピックアップロール支持
フレーム３５と、このピックアップロール支持フレーム
３５に軸受３６ａ、３６ｂによって回転自在に支持され
、且つアプリケ−クロール３４に転接するピックアップ
ロール３７と、このピックアップロール３７に塗料を循
環供給する塗料循環設備３８とを備えている。塗料循環
設備３８は、前記表面側ロールコータ２の塗料循環設備
２４と同様に、塗料を貯溜する循環タンク３８ａと、こ
れに貯溜されている塗料をパン３８ｂに圧送するポンプ
３８ｃとを有する。ここで、アプリケ−クロール３４及
びピックアップロール３７は、その一端が図示しない駆
動モータに連結されて回転駆動される。

そして、裏面側ロールコータ３の支持フレーム３１及び
アプリケータロール支持フレーム３２間に、金属ストリ
ップｌによる押付圧を検出する押付圧検出器としてのロ
ードセル３９ａ、３９ｂが介挿されている。

また、表面側ロールコータ２及び裏面側ロールコータ３
間の裏面側ロールコータ３寄り位置に、金属ストリップ
ｌに裏面側から転接するリフトロール装Ｒ７が配設され
ている。このリフトロール装置７は、第３図に示すよう
に、固定部に一対の支持フレーム７１ａ、７１ｂが立設
され、これら支持フレーム７１ａ、７１ｂに正面からみ
てＵ字状の昇降枠７２が昇降自在に案内され、この昇降
枠７２に軸受支持台７３が昇降自在に案内され、この軸
受支持台７３に固設された軸受７４ａ、７４ｂにリフト
ロール７５が回転自在に支持されている。そして、昇降
枠７２が、これと固定部との間に介挿されたジヤツキ７
６ａ、７６ｂによって昇降駆動され、軸受支持台７３が
、これと昇降枠７２との間に介挿された油圧シリンダ７
７ａ、７７ｂによって昇降駆動される。ジヤツキ７６ａ
。

７６ｂのそれぞれは、例えば駆動モータ７８ａ。

７８ｂによって回転駆動される雄ねじ棒を有するねじジ
ヤツキで構成され、駆動モータ７８ａ、７８ｂが正転す
ると荷受台７９ａ、７９ｂが上昇し、駆動モータ７８ａ
、７８ｂが逆転すると荷受台７９ａ、７９ｂが下降する
。

そして、油圧シリンダ７７ａ、７７ｂは、常時は、ピス
トンロンドが収縮状態に制御されて、リフトロール７５
が金属ストリップ１の裏面に転接し、且つ金属ストリッ
プ１の裏面が裏面側ロールコータ３のアプリケ−クロー
ル３４に接触する下方位置に軸受支持台７３を下降させ
ており、連続塗装するために溶接された金属ストリップ
１の溶接部が裏面側ロールコータ３位置を通過する際に
、ピストンロンドを伸張状態に制御して、溶接部とアプ
リケ−クロール３４とが離間するように金属ストリップ
１を上方に持ち上げる。

また、ジヤツキ７６ａ、７６ｂの駆動モータ７８ａ、７
８ｂは、第４図に示す制御回路によって駆動制御される
。

この制御回路は、予め膜厚を設定する膜厚設定器８０と
、塗料種別や金属ストリップ１の幅及び板厚に基づくス
トリップの張力及び膜厚設定値に応じて予め押付圧を設
定する押付圧設定器８１と、裏面側ロールコータ３の後
段側で金属ストリップｌの裏面側の塗装膜厚を検出する
膜厚計８２と、各設定器８０及び８１の押付圧設定値Ｐ
、及び膜厚設定値Ｔ、と、前記ロードセル３９ａ、３９
ｂの押付圧検出値Ｐ０及び膜厚計８２の膜厚検出値Ｔ、
、とが入力され、これらを比較演算してジヤツキ７６ａ
、７６ｂの駆動モータ７８に対する制御信号を出力する
比較演算回路８３と、この比較演算回路８３から出力さ
れる制御信号が入力され、この制御信号に応じて駆動モ
ータ７８ａ、７８ｂを回転駆動するモータ駆動回路８４
ａ、８４ｂとから構成されている。ここで、比較演算回
路８３は、膜厚設定器８０の膜厚設定値Ｔ３から膜厚計
８２の膜厚検出値Ｔｏを減算して膜厚偏差ΔＴを出力す
る減算部８３ａと、押付圧設定器８１からの押付圧設定
値Ｐ、と減算部８３ａからの膜厚偏差ΔＴとを加算し、
この加算値からロードセルフロａ、７６ｂからの押付圧
検出値Ｐ０を減算する加減算部８３ｂとから構成され、
加減算部８３ｂから駆動モータ７８ａ、７８ｂを駆動制
御する制御信号ＭＣがモータ駆動回路８４ａ、８４ｂに
出力される。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、金属ストリッ
プ１が所定速度で走行され、且つその溶接部が裏面側ロ
ールコータ３を通過していないものとすると、この状態
では、リフトロール装置７の油圧シリンダ７７ａ、７７
ｂのピストンロンドが収縮状態に制御されており、金属
ストリップ１の裏面にリフトロール７５及び裏面側ロー
ルコータ３のアプリケータロール３４がそれぞれ転接し
て、アプリケ−クロール３４によって塗料が金属ストリ
ップ１の裏面側に塗布される。

このため、アプリケータロール３４には、金属ストリッ
プ１の張力による押付圧が作用する。この押付圧は、軸
受３３ａ、３３ｂ及びアプリケータロール支持フレーム
３２を介してロードセル３９ａ、３９ｂに伝達され、こ
れらロードセル３９ａ、３９ｂから押付圧に応じた押付
圧検出値が出力され、これらが比較演算回路８３に入力
される。

このとき、膜厚計８２からの膜厚検出値Ｔ、と膜厚設定
器８０の膜厚設定値Ｔ、とが等しく、且つロードセル３
９ａ、３９ｂからの押付圧検出値Ｐ０と押付圧設定器８
１からの押付圧設定値Ｐ。

とが等しいものとすると、比較演算回路８３の減算部８
３ａの膜厚偏差ΔＴが零となり、加減算部８３ｂの制御
信号も零となるので、モータ駆動回路８４ａ、８４ｂの
出力も零となり、駆動モータ７８ａ、７８ｂも回転停止
状態にあって、リフトロール７５が現在の高さ位置を維
持し、アプリケータロール３４による塗料の均一塗布が
継続される。

この状態で、例えば走行する金属ストリップｌの張力が
減少して、裏面側ロールコータ３のアプリケータロール
３４に対する押付圧が小さくなると、ロードセル３９ａ
、３９ｂから出力される押付圧検出値Ｐ、が押付圧設定
器８１からの押付圧設定値Ｐ、より小さい値となり、比
較演算回路８３の加減算部８３ｂから両者の差値（Ｐｇ
　　Ｐａ）でなる正の値の制御信号ＭＣが出力される。

このため、モータ駆動回路８４ａ、８４ｂから駆動モー
タ７８ａ、７８ｂを例えば逆転させる駆動電流が出力さ
れ、駆動モータ７８ａ、７８ｂが逆転されて、ジ＋　”
／キ７６ａ、７６ｂの荷受台７９ａ。

７９ｂが下降して昇降枠７２を下降させ、リフトロール
７５が下降して、アプリケ−クロール３４に対する金属
ストリップ１の押付圧を増加させる。

このように、押付圧が増加すると、ロードセル３９ａ、
３９ｂから出力される押付圧検出値Ｐ。

が増加し、これに応じて比較演算回路８３の加減算部８
３ｂから出力される制御信号ＭＣの値が減少し、リフト
ロール７５の上昇量が徐々に小さくなり、押付圧検出値
Ｐゎが押付圧設定値Ｐ、と等しくなると、駆動モータ７
８ａ、７８ｂの回転が停止されて、リフトロール７５の
上昇が停止される。

逆に、押付圧検出値Ｐ１１と押付圧設定値Ｐｓとが均衡
している状態で、金属ストリップ１の張力が増加した場
合には、その張力増加に伴って、ロードセル３９ａ、３
９ｂの押付圧検出値Ｐ、が増加し、比較演算回路８３の
加減算部８３ｂから出力される制御信号ＭＣが負の値と
なることから、モータ駆動回路８４ａ、８４ｂから駆動
モータ７８ａ、７８ｂを正転させる駆動電流が出力され
、ジー？ツキ７６ａ、７６ｂの荷受台７９ａ、７９ｂが
上昇して、リフトロール７５が上昇し、金属ストリップ
ｌを押上げる。このため、アプリケータロール３４に対
する金属ストリップ１の押付圧が減少し、押付圧設定値
Ｐ、と押付圧検出値Ｐｔｌとが等しくなったときに、リ
フトロール７５の上昇が停止される。

このように、裏面側ロールコータ３のアプリケータロー
ル３４に対する押付圧が一定値に維持され、且つ金属ス
トリップ１の張力による荷重をリフトロール７５側で分
担するので、アプリケ−クロール３４の寿命を長期化す
ることができる。因みに、リフトロール７５を昇降制御
しない従来装置においては、金属ストリップ１のサイズ
（板厚Ｘ板幅）が大きいときには、アプリケ−クロール
３４の押付圧が高くなり、特にアプリケ−クロール３４
を金属ストリップ１の進行方向と逆方向に回転させるリ
バースコート状態では、ロール寿命が短くなる問題があ
った。

また、膜厚計８２からの膜厚検出値Ｔ０が膜厚設定器８
０で設定した膜厚設定値Ｔ３より大きく（又は小さく）
なったときには、これに応じて比較演算回路８３の減算
部８３ａから出力される膜厚偏差ΔＴが負（又は正）の
値となる。このとき、押付圧検出値Ｐａと押付圧設定値
Ｐ、とが等しいものとすると、加減算部８３ｂから出力
される制御信号ＭＣが負（又は正）の値となり、前述し
たようにリフトロール７５が上昇（又は下降）して金属
ストリップ１のアプリケータロール３４に対する押付圧
が減少（又は増加）し、金属ストリップ１に対する塗料
の塗布量が減少（又は増加）して塗膜厚が薄く（又は厚
く）なり、塗膜厚が均一化される。

さらに、金属ストリップ１の溶接部が裏面側ロールコー
タ３位置に到達したときには、図示しない制御装置によ
って油圧シリンダ７７ａ、７７ｂのピストンロンドを伸
張させることにより、金属ストリップ１を大きく持ち上
げて、溶接部を裏面側ロールコータ３から離間させて、
アプリケ−クロールの損傷を防止する。

そして、塗装ラインにおいては、金属ストリップｌのサ
イズは、例えば板厚０．４〜１．６１１ＩＩｌｌ、板幅
７６０〜１８３０ｍｍと非常に広範囲の製品を扱ってお
り、これらの断面積の最大値と最小値との比は、約１０
倍（１，６ｘ１８３０１０．４ｘ７６０＝９．６）とな
るので、これに応じた張力変化が生じことになる。

このため、板厚ｔ　＝　０．４〜１．６鵬、板幅７６０
〜１８３０＋ｎｍの各種金属ストリップについて設定膜
厚を１０μｍとして実験を行った結果を第５図（ａ）及
びΦ）に示す。

ここで、第６図（ａ）は、リフトロール７５の昇降制御
を行わない従来方法で実験を行った結果であり、塗膜厚
設定値を１０μｍとしたときに、金属ストリップ１のサ
イズ（板厚ｘ板幅）が大きい範囲では良好な塗膜厚制御
を行うことができるが、サイズが小さい範囲では、塗膜
厚が塗膜厚設定値より小さい値となり、正確な塗膜厚制
御を行うことができない。

第５図（ロ）は、リフトロールを押付圧に応じて昇降制
御する本発明の実験結果であり、広範囲なストリップサ
イズの全てに亘って膜厚変化が非常に少なく均一な塗膜
厚を形成することができた。

なお、上記実施例においては、裏面側ロールコータ３の
押付圧を支持フレーム３１とアプリケータロール支持フ
レーム３２との間に介挿したロードセル３９ａ、３９ｂ
で検出する場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、アプリケータロール３４の軸受３３ａ、
３３ｂ位置にロードセルを配設するようにしてもよく、
またセンサとしてはロードセルに限らず、他の荷重セン
サ或いはアプリケ−クロール支持フレーム３２の歪を検
出するストレインゲージ、磁歪素子等の任意のセンサを
適用し得る。

また、リフトロール７５の昇降機構としては、電動式の
ジヤツキに限らず、電磁圧力制御弁で圧力を調整する油
等の流体圧式ジヤツキ、流体圧シリンダ等の昇降機構を
適用し得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によると、帯状体の裏面
側に塗料を塗布する裏面側ロールコータの押付圧を押付
圧検出器で検出し、その押付圧検出値と予め設定した押
付圧設定値との偏差に応じて、裏面側ロールコータの前
段側に配設したリフトロールの昇降を制御するようにし
たので、裏面ロールコータに対する帯状体の押付圧を一
定値に維持して、帯状体の張力変化にかかわらず均一な
塗膜厚を形成することができる効果が得られる。

また、この発明によれば、リフトロール側に帯状体の荷
重を分担させ、裏面ロールコータに対する帯状体の押付
圧を一定に維持することができるので、裏面側ロールコ
ータのアプリケータロールの寿命を長期化することがで
きる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
は裏面側ロールコータを示す正面図、第３図はリフトロ
ール昇降装置を示す背面図、第４図は制御回路を示すブ
ロック図、第５図（ａ）及び［有］）はそれぞれ従来例
における金属ストリップサイズと塗膜厚との関係を示す
特性線図−第６図は従来の塗装ラインを示す概略構成図
である。 図中、１は金属ストリップ（帯状体）、２は表面側ロー
ルコータ、３は裏面側ロールコータ、７はリフトロール
装置、３２はアプリケータロール、３７はピックアップ
ロール、３９ａ、３９ｂはロードセル（押付圧検出器）
、７２は昇降枠、７３は軸受支持台、７５はリフトロー
ル、７６ａ、７６ｂはジヤツキ、７８　ａ、　　７８　
ｂは駆動モータ、８０は塗膜厚設定器、８１は押付圧設
定器、８２は膜厚計、８３は比較演算回路、８４ａ、８
４ｂはモータ駆動回路である。 第１図 第３図 第２図 図 （梧厚Ｘ桁↑、ｍｒｒ＋’） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する帯状体に塗料をロールコータで塗布する
   帯状体の塗布装置において、走行する帯状体の進行方向
   に対して所定間隔を保って順に配設した表面側ロールコ
   ータ及び裏面側ロールコータと、前記表面側ロールコー
   タ及び裏面側ロールコータ間に配設した帯状体の裏面に
   転接するリフトロールと、該リフトロールを昇降させる
   昇降装置と、前記裏面側ロールコータに対する帯状体の
   押付圧を検出する押付圧検出器と、該押付圧検出器の押
   付圧検出値と予め設定した押付圧設定値との偏差に応じ
   て前記昇降装置を制御する制御手段とを備えたことを特
   徴とする帯状体の裏面塗布装置。