JPH03193159A - カーテンフロー塗装における塗装膜厚調整方法 - 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］ この発明はカーテンフロー塗装における塗装膜厚調整方
法、特にローラ一方式カーテンフロー塗装における塗装
膜厚調整方法に関する。この発明は鋼板その他の切り板
あるいはコイル状の板材の塗装に適用される。

［従来の技術］ ずてに、カーテンフローによる塗装技術としてスリット
方式およびオーバーフロ一方式か知られている。たとえ
ば、スリット方式は特開昭５９−１４２８７０で開示さ
れており、塗料をヘット（容器）に供給し、スリット間
隙より吐出させてカーテン状にする。この方式ては、塗
装粘度およびスリット間隙を調整して所定の塗装膜厚を
得る。オーバーフロ一方式は、塗料を溶剤で希釈しなが
ら塗料の表面張力、粘性等の性質を変える。このように
して適当な塗装粘度に調整した塗料を容器からオーバー
フローさせてカーテン状にする。この方式ては、塗装粘
度等を調整して所定の塗装膜厚を得る。しかし、これら
の条件を自由に変えるのは困難で、一般には通板速度を
変えて塗装膜厚を調整しているのが実状である。したが
って、カーテン塗装は通板速度を自由に変えつる切り板
塗装のみに使われているのが通常である。

さらに、近年ローラ一方式によるカーテンコーターが開
発された。この発明はローラ一方式を対象としており、
そのカーテンコーターの概略を第４図に示す。

図面に示すように、予め粘度調整した塗料Ｐを塗装ゴム
ロール１１と金属製のドクターロール２１との間のロー
ル間隙に供給し、吐出させ、塗装ゴムロール１１に接触
させたブレード’：１５てかき取る。かき取られた塗料
Ｐはブレード３５に沿って流下して塗料カーテンＣを形
成し、ブレード３５下方を通過する被塗装物１（この例
では鋼板切り板）に塗布される。ドクターロール２１は
塗装ゴムロール１１に対して進退可能てあり、ドクター
ロール２１を変位させて両ロール間のロール間隙を調整
てきるようになっている。ロール間隙、通板速度、塗装
ゴムロール１１およびドクターロール２１の周速を調整
して所定の塗装膜厚を得る。ドクターナイフ３１はドク
ターロール２１にイ」着する塗料Ｐを制限する。

上記ロール間隙はドクターロール軸受に取りイ」けられ
たギヤー駆動式調整器　（図示しない）て、手作業によ
り調整される。調整に際して、予め塗装ゴムロール１１
にドクターロール２１を一旦接触させてゼロ点を決めた
後、塗装ゴムロール］１からドクターロール２１を引き
離して所定のロール間隙に設定する。また、塗装ゴムロ
ール１１とドクターロール２１の周速を速度計で検出し
、コンベヤー９のスピードを回転計により検出して鋼板
１の通板速度を検出し、通板速度を決められるようにな
っていて個々に調整ができる。すなわち、塗装膜厚調整
は通板速度、ロール間隙、塗装ゴムロール１１、ドクタ
ーロール２１の周速等の諸条件をそのつと設定し、塗装
膜厚の状況に応じてそれぞれ適当に操作しながら単独に
あるいは２種以上の条件を調整するものであった。そし
て、所定膜厚が得られるまで試験塗装を何度となく行な
い、塗装膜厚を調整していた。

また、特開昭６３−８０８７６号公報においては、塗装
ゴムロール１１とドクターロール２１のロール間隙を調
整することを用いた調整方法が開示されている。これら
は、塗装ゴムロールとドクターロールを接触させて塗装
する場合における調整方法で、上記のロール間隙を調整
する方法は、接触させて塗装するのにロールの膨潤があ
る場合は適用できない欠点かあった。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の塗装置Ｉｉ厚調整方法では数度にわたり、試験塗
装を行なうため、多量の被塗装材と多くの時間を無駄に
使っていた。

また、塗装ゴムロールはポリウレタン、天然コム、合成
天然ゴム、ネオプレンブチルゴム、シリコンゴムあるい
はフッ素ゴム等で作られているため、塗料中のシンナー
により膨潤し、塗装ゴムロールとドクターロールとの間
の間隙が時間とともに変動していた。したがって、−旦
設定した塗装膜厚か経時とともに変動する欠点があった
。

切り板塗装の場合には塗装鋼板製造ライン（ｎη処理−
塗装−焼付）が別個のコンベヤーで接続されているため
、各工程を独自に運転して間欠操作ができる。したがっ
て、塗装作業をストップさせても数枚程度の不良品が発
生ずる程度て、生産性を著しく損なうことはなく、その
つと塗装膜厚を調整しても著しく不都合とはならなかっ
た。しかし、コイル塗装ラインでは前記工程が鋼板コイ
ルて連続してつなかっているため、−度塗装作業がスト
ップすると周囲の工程に直接波及し、数百メートルの不
良品を発生させることになる。このためコイル塗装ライ
ンの前後工程の前処理や焼付工程に至るまて、非常に大
きな作業ロスタイムが生じて生産が阻害されることにな
る。

［課題を解決するための手段コ 本発明者らはブレード面に沿って流下する塗料の膜厚（
以下、ウェット塗料膜厚という）　１Ｗ、塗装ゴムロー
ルの周速Ｖ。□、ドクターロールの周速Ｖｄ、通板速度
ｖ５ならびにロール間押付圧力Ｐｃ−ｄの間の関係につ
いて調べた。その結果、第２図に示すようにロール間押
付圧力Ｐｃ−ｄとウェット塗料膜厚１１．との間に正比
例の関係があり、ロール周速ＶＣ，Ｖｄ、通板速度ｖ５
およびロール間押付圧力Ｐ、、−ｄを調整することによ
り、ウェット塗料膜Ｎ　ｔ、ひいては塗膜厚みｔをコン
トロールすることができることを見出１７た。

そこで、第１の発明の塗装膜厚調整方法は、ローラ一方
式カーテンフローによる塗装方法において、非接触型膜
ノ９検出器によりウェット塗料膜厚ｔ１を検出し、ウェ
ット塗料膜厚ｔ１の検出値に基づいて塗装ゴムロールと
ドクターロールとの間のロール間押付圧力Ｐ。−□を調
整する。

塗装ゴムロールとドクターロールとの間のロール間押付
圧力Ｐ。−ｄは、一般に市販されている歪ゲージを原理
とした押付反力を測定する方法を用いて測定できる。ま
た、膜厚検出器は一般に市販されている非接触型で測定
できる静電容量式や電磁式等のものが適用できる。

ロール間圧力Ｐｃ−ｄの調整はドクターロールを変位さ
せて行う。ドクターロールの変位は、モータおよびねし
機構を含む駆動装置によりドクターロールを支持する軸
受台を進退させて行う。モータの駆動は検出されたロー
ル間圧力Ｐｃ−ｄに基づいて自動制御される。また、第
２の発明では、上記ロール間圧力Ｐｃ−ｄの調整に加え
て、通板速度Ｖ９、塗装ゴムロールの周速ｖｃおよびド
クターロールの周速Ｖｄのうちの少なくとも一つを調整
する。

通板速度Ｖｓはテンションリールあるいはコンベヤの駆
動モータ、塗装ゴムロールの周速ＶＣおよびドクターロ
ールの周速Ｖｄはこれらロールの駆動子−タの電源回路
を調整する。

［作用］ 塗装作業の進行に伴ない、塗料中のシンナーによって塗
装ゴムロールが膨張する。この結果、塗装ゴムロールと
ドクターロールとの間のロール間押付圧力Ｐｃ−ｄが犬
きくなる。ロール間押付圧力Ｐｃ−ｄとウェット塗料膜
厚１ｗとの関係は予め実験によって知ることができるの
で、検出したウェット塗料膜厚１ｖに応じてドクターロ
ールを変位させることにより、ロール間押付圧力Ｐゎ−
６は所定の間隙に自動的に修正される。これより、コイ
ル状板材は全長にわたって一定のＨＭＭで塗装される。

また、上記ロール間押付圧力Ｐｃ−ｄの調整とともに、
通板速度■５、塗装ゴムロールの周速■。およびドクタ
ーロールの周速ｖｄのうちの少なくとも一つな調整する
ことにより膜厚は更に高い積度により調整される。これ
により、塗装開始時に通板せずとも通板速度ｖ８に即応
した塗装膜厚ｔを塗装ゴムロールｖ、、の周速、ドクタ
ーロールの周速ｖ４およびロール間押付圧ノ月）。−６
て調整して得ることができる。

なお、上記ウェット塗料膜厚の検出はブレードから被塗
装物との間の位置て行われる。したがって、膜厚を被塗
装物の上で検出する従来の場合に比べて、被塗装物の板
厚変動、走行時の振動による膜厚センサとの測定距離の
変動、板の表面粗度等の影響による測定誤差が全く生じ
ない。更に、検出位置が調整可能なカーテンコーターに
より近いため応答速度が早くなる。

［実施例］ 第１図はこの発明を実施する装置の概略を示している。

鋼板コイル１はペイオフリール２は繰り出され、直流上
〜り４により回転駆動されるテンションリール３で巻き
取られる。直流モータ４の回転速度を電源回路５におい
て調整することにより通板速度ｖ３が調整される。直流
モータ４の回転速度はデジタル計数式回転速度センサ７
により検出さ　０ れる。

鋼板コイル１の上方に、真直度］／１００ｍｍ以内の平
滑面を持った塗装ゴムロール１１が配置されている。塗
装ゴムロール１１は直流モータ１２により回転駆動され
、直流モータ１２の回転速度を電源回路１３において調
整することによりロール周速ｖｃが調整される。直流モ
ータ１２の回転速度はデジタル計数式回転速度センサ１
５により検出される。

塗装ゴムロール１１に対し所要のロール間押付圧力Ｐ、
、−ｄになるようドクターロール２１が位置されている
。押付圧力Ｐｃ−ｄは歪ゲージを応用した押付反力を測
定する圧力計４２にて検出される。ドクターロール２１
は真直度５７１０００ｍｍ以内の平滑面を持った金属製
ロールである。ドクターロール２１は駆動装置２３によ
り進退される軸受台２２に回転可能に支持されている。

駆動装置２３はステッピングモータで回転されるねじ軸
２４を含み、ねじ軸２４は軸受台２２のナツト　（図示
しない）にはめ合っている。軸受台２２の変位は磁気ス
ケール式センサ２６により検出される。また、ドクター
ロール２１は直流モータ２７１ により回転駆動され、直流モータ２７の回転速度を電源
回路２８において調整することによりロール周速ｖｄが
調整される１、直流モータ２７の回転速度はデジタル計
数式回転速度センサ２９により検出される。

塗装ゴムロール１１の最下端の位置には塗料Ｐをかき取
るブレード３５が配置され、垂直姿勢で固定されている
。ブレード３５はロール幅方向に沿フて延びており、ナ
イフェツジ状となりだ上端がロール面に接している。

ブレード３５に向かい合うようにして非接触式の静電容
量型膜厚センサ３７が配置されている。膜厚センサ３７
はブレード３５上を流下する塗料のウェット塗料膜厚１
ｗを検出する。

上記のように構成された塗装装置において、回転してい
る（矢印方向）塗装ゴムロール１１とこれとは逆方向に
回転しているドクターロール２１とのロール間隙に塗料
Ｐを供給すると、ロール間隙から連続して吐出される。

吐出された塗料Ｐはブレード３５でかき取られ、ブレー
ド面に沿って流下　２ し、塗料カーテンＣを形成する。鋼板コイル１上に落下
した塗料は塗膜Ｆとなる。

つぎに、塗膜膜厚を調整する方法について述べる。

第２図は、塗装ゴムロールの周速■。をパラメータとす
るウェット塗料膜厚１．とロール間押付圧力Ｐｃ−ｄと
の関係を示す線図である。この第２図は、ウェット塗料
膜厚１ｗとロール間押付圧力Ｐ　ｃ−ｄとの関係を示し
ている。また、第３図はウェット塗料膜厚１Ｗをパラメ
ータとする通板速度ｖｓと乾燥塗装膜厚ｔとの関係を示
す線図である。これら関係は予め実験で求められており
、制御コンピュータ４１に人力されている。

まず、塗装作業開始に当って、塗装条件ならびに上記第
２図および第３図の関係に基づいて、ロール間押付圧力
Ｐ０−６、通板速度Ｖ５、ならびに塗装ゴムロールの周
速ｖｃ、ドクターロールの周速Ｖｄを設定する。これら
第２図および第３図の関係を利用すれば、塗装作業開始
時に実際に通板しなくても所定の塗装膜厚が得られる。

　３ 塗装作業が開始されると、膜厚センサ３７によりウェッ
ト塗料膜厚１．Ｍを検出するとともに、通板速度Ｖ３、
塗装ゴムロールの周速ｖｃ、ドクターロールの周速ｖｄ
をそれぞれの回転速度センサ１５，２９により検出する
。そして、各検出結果は制御コンピュータ４１に人力さ
れる。

制御コンピュータ４１は検出したウェット塗料膜厚ｔ８
および第２図の関係からロール間押付汗力Ｐｃ−ｄの設
定値と実測値との偏差を演算する。演算結果はステッピ
ングモータの駆動回路２５に出力され、駆動装置２３に
より軸受台２２が変位される。また、ロール間押付圧力
Ｐｃ−ｄの変位は歪ゲージ式押付圧力計４２により検出
され、制御コンピュータ４１に人力され、ロール押付圧
力Ｐ。−ｄの変位はフィードバック制御される。これよ
り、塗装ゴムロール１１とドクターロール２１との間の
ロール間押付圧力Ｐｃ−ｄは修正され、所定の設定値に
保たれる。この結果、塗装ゴムロール１１の膨張による
吐出量の変動誤差はなくなる。

また、制御コンピュータ４１は検出された通板速　４ 度Ｖｓ、塗装ゴムロールの周速■い　ドクターロールの
周速Ｖｄとそれぞれの設定値との偏差を演算し、演算結
果は各直流モータ４．１２．２７の電源回路５１３．２
８に出力される。これにより電源回路からの出力電圧が
制御され、通板速度ｖ５およびロール周速ＶＣ，Ｖｄは
設定値に保持される。さらに、通板速度ｖ３およびロー
ル周速ＶＣ１ｖｄは回転速度センサ７．１５．２９の検
出値に基づいてフィードバック制御される。

［発明の効果］ 以上述へたように、この発明では塗装ゴムロールの膨張
による塗装ゴムロールとドクターロールとの間のロール
間押付圧力の変化を自動的に修正することができる。こ
れによりコイル全長にわたって塗装膜厚が一定な製品を
得ることができる。

また、ロール間押付圧力は迅速かつ正確に補正されるの
で、連続通板のカーテン塗装において著しい効果を有す
る。さらに、従来性なわれていた所定膜厚を得るための
試験塗装が省略できて、通板しなくても所定膜厚を確実
に得ることができる。

　５

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の塗装膜厚調整装置の一例を示す概略
図、第２図はロール間押付圧力Ｐｃ−ｄとブレード上の
ウェット塗料膜ＭＴｔ−の関係を示す線図、第３図は通
板速度ｖ８と乾燥塗装膜厚ｔとの関係を示す線図、およ
び第４図はローラ一方式カーテンフローによる塗装装置
の概略図である。 １：鋼板コイルまたは切り板、２：ペイオフリール、３
．テンションリール、４：モータ、５：電源回路、７：
速度センサ、１１・塗装ゴムロール、１２：モータ、１
３：電源回路、１５：速度センサ、２１：ドクターロー
ル、２２：軸受台、２３：駆動装置、２４：ねじ軸、２
５．駆動回路、２６：磁気スケール式変位センサ、２７
：干−タ、２８：電源回路、２９：速度センサ、３１：
ドクターナイフ、３５ニブレード、３７：膜厚センサ、
４１：制御コンピュータ、４２・・・圧力計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塗装ゴムロールとドクターロールとのロール間隙か
   ら塗料を吐出させ、前記塗装ロール上の塗料を金属製ブ
   レードによりかき取ってカーテン状に流下させて板材を
   塗装する方法において、前記ブレードと相対する非接触
   型膜厚検出器によりブレード面に沿って流下する塗料の
   膜厚を検出し、膜厚の検出値に基づいて前記塗装ゴムロ
   ールとドクターロールとの間のロール間押付圧力を調整
   することを特徴とするカーテンフロー塗装における塗装
   膜厚調整方法。 ２、前記板材が連続したコイル状の板材であることを特
   徴とする請求項１記載の塗装膜厚調整方法。 ３、塗装ゴムロールとドクターロールとのロール間隙か
   ら塗料を吐出させ、前記塗装ロール上の塗料を金属製ブ
   レードによりかき取ってカーテン状に流下させ、板材を
   塗装する方法において、前記ブレードと相対する非接触
   型膜厚検出器によりブレード面に沿って流下する塗料の
   膜厚を検出し、膜厚の検出値に基づいて前記塗装ゴムロ
   ールとドクターロールとの間のロール間押付圧力を調整
   するともに、塗装ゴムロール周速、ドクターロール周速
   、および通板速度のうちの少なくとも一つを調整するこ
   とを特徴とするカーテンフロー塗装における塗装膜厚調
   整方法。 ４、板材が連続したコイル状の板材であることを特徴と
   する請求項３記載の塗装膜厚調整方法。