JPH07171488A - ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法 - Google Patents
ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法Info
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- JPH07171488A JPH07171488A JP32166893A JP32166893A JPH07171488A JP H07171488 A JPH07171488 A JP H07171488A JP 32166893 A JP32166893 A JP 32166893A JP 32166893 A JP32166893 A JP 32166893A JP H07171488 A JPH07171488 A JP H07171488A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非ニュートン性の粘性挙動を有している塗料
を用いる場合でも、帯状体に塗装する膜厚を高精度に制
御することを可能とする。 【構成】 弾性流体潤滑理論を適用して求めたアプリケ
ータロールとピックアップロールとの間隙を用いて得ら
れる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、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１６と鋼板Ｓとの間隙を用いて得られる
アプリケータロール１６に残るリーク流量qL との差を
用いて作成した膜厚制御式により膜厚を制御する際、予
めずり速度と実測見かけ粘度との関係を求めておき、実
測見かけ粘度と、間隙を表わす式と、ずり速度を表わす
式とを連立させて真の見かけ粘度を求め、真の見かけ粘
度を用いて前記両間隙をそれぞれ求める。
を用いる場合でも、帯状体に塗装する膜厚を高精度に制
御することを可能とする。 【構成】 弾性流体潤滑理論を適用して求めたアプリケ
ータロールとピックアップロールとの間隙を用いて得ら
れる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、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１６と鋼板Ｓとの間隙を用いて得られる
アプリケータロール１６に残るリーク流量qL との差を
用いて作成した膜厚制御式により膜厚を制御する際、予
めずり速度と実測見かけ粘度との関係を求めておき、実
測見かけ粘度と、間隙を表わす式と、ずり速度を表わす
式とを連立させて真の見かけ粘度を求め、真の見かけ粘
度を用いて前記両間隙をそれぞれ求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロールコータによる帯
状体の塗装膜厚制御方法、特にロールコータにより冷延
鋼板、亜鉛めっき鋼板等の帯状体にコーティングを連続
的に行う際に、膜厚を高精度に制御することができるロ
ールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法に関する。
状体の塗装膜厚制御方法、特にロールコータにより冷延
鋼板、亜鉛めっき鋼板等の帯状体にコーティングを連続
的に行う際に、膜厚を高精度に制御することができるロ
ールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法に関する。
【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。
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。
【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（必要に応じて同工程を繰り返すこともあ
る）。そして、コーティング後の鋼板は、出側設備にお
いて巻き取り装置に巻き取られるようになっている。
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（必要に応じて同工程を繰り返すこともあ
る）。そして、コーティング後の鋼板は、出側設備にお
いて巻き取り装置に巻き取られるようになっている。
【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。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、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。
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。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、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】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。
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。
【０００６】本出願人は、このような厳しい要請に応え
るべく、ゴムロールのように押付力により変形するため
に、塗装時のロール間隙やロールと鋼板の間隙が見かけ
上負となる場合でも、その間隙を弾性流体潤滑理論によ
り求めることにより、ロール間やロールと帯状体との間
に存在する塗料液の膜厚を定量的に評価し、粘度、濃度
等の性状が異なる種々の塗料を精度良く目標膜厚に制御
する技術を、既に特開平５−２２０４４１に提案してい
る。
るべく、ゴムロールのように押付力により変形するため
に、塗装時のロール間隙やロールと鋼板の間隙が見かけ
上負となる場合でも、その間隙を弾性流体潤滑理論によ
り求めることにより、ロール間やロールと帯状体との間
に存在する塗料液の膜厚を定量的に評価し、粘度、濃度
等の性状が異なる種々の塗料を精度良く目標膜厚に制御
する技術を、既に特開平５−２２０４４１に提案してい
る。
【０００７】この技術は、連続的に移動する帯状体に塗
装される膜厚を、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流量 qA と、該塗料が帯状体
に転写された後に該アプリケータロール上に残存するリ
ーク流量 qL との差を評価した膜厚制御モデル式を用い
て膜厚を制御するに際し、アプリケータロールと、該ア
プリケータロールの前段に位置する前ロールとの間の間
隙を、アプリケータロールが有する弾性材の弾性係数を
考慮する弾性流体潤滑理論を適用して求め、この間隙を
用いて上記供給流量 qA を求めると共に、アプリケータ
ロールと帯状体との間隙を同様に弾性流体潤滑理論を適
用して求め、この間隙を用いてリーク流量 qL を求め、
これら両流量 qA 及び qL を上記制御モデル式に適用す
ることにより、上記両間隙が見かけ上負の状態で行う極
めて薄い膜厚のコーティングについても高精度で且つ安
定した膜厚制御を行うことを可能としたものである。
装される膜厚を、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流量 qA と、該塗料が帯状体
に転写された後に該アプリケータロール上に残存するリ
ーク流量 qL との差を評価した膜厚制御モデル式を用い
て膜厚を制御するに際し、アプリケータロールと、該ア
プリケータロールの前段に位置する前ロールとの間の間
隙を、アプリケータロールが有する弾性材の弾性係数を
考慮する弾性流体潤滑理論を適用して求め、この間隙を
用いて上記供給流量 qA を求めると共に、アプリケータ
ロールと帯状体との間隙を同様に弾性流体潤滑理論を適
用して求め、この間隙を用いてリーク流量 qL を求め、
これら両流量 qA 及び qL を上記制御モデル式に適用す
ることにより、上記両間隙が見かけ上負の状態で行う極
めて薄い膜厚のコーティングについても高精度で且つ安
定した膜厚制御を行うことを可能としたものである。
【０００８】ところで、一般に、ＰＣＭ（Ｐre−Ｃoade
d Ｍetal）や、一般カラー鋼板と呼ばれている塗装鋼板
の塗装に用いられる塗料は粘性係数がずり速度によって
変化する非ニュートン性の粘性挙動を有しているものが
多い。このような塗料では、その非ニュートン性故にロ
ール周速やニップ圧（押付力）が変化すると、ロール間
又はロールと鋼板との間でのずり速度が変化し、見かけ
の粘度が変化してしまう。
d Ｍetal）や、一般カラー鋼板と呼ばれている塗装鋼板
の塗装に用いられる塗料は粘性係数がずり速度によって
変化する非ニュートン性の粘性挙動を有しているものが
多い。このような塗料では、その非ニュートン性故にロ
ール周速やニップ圧（押付力）が変化すると、ロール間
又はロールと鋼板との間でのずり速度が変化し、見かけ
の粘度が変化してしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平５−２２０４４１に提案した技術では、膜厚制御式
に粘度を因子として取込んでいるものの、塗料の非ニュ
ートン性を何ら考慮していない。そのため、この公報に
開示されている技術には、非ニュートン性をほとんど無
視できる塗料を用いる場合は極めて精度良く膜厚の制御
が可能であるが、非ニュートン性の大きな塗料を用いる
場合には必ずしも十分な膜厚の制御精度が得られないと
いう問題があった。
開平５−２２０４４１に提案した技術では、膜厚制御式
に粘度を因子として取込んでいるものの、塗料の非ニュ
ートン性を何ら考慮していない。そのため、この公報に
開示されている技術には、非ニュートン性をほとんど無
視できる塗料を用いる場合は極めて精度良く膜厚の制御
が可能であるが、非ニュートン性の大きな塗料を用いる
場合には必ずしも十分な膜厚の制御精度が得られないと
いう問題があった。
【００１０】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、非ニュートン性の粘性挙動を有して
いる塗料を用いる場合でも、極めて高精度に帯状体に塗
装する膜厚を制御することができるロールコータによる
帯状体の塗装膜厚制御方法を提供することを課題とす
る。
くなされたもので、非ニュートン性の粘性挙動を有して
いる塗料を用いる場合でも、極めて高精度に帯状体に塗
装する膜厚を制御することができるロールコータによる
帯状体の塗装膜厚制御方法を提供することを課題とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも表
面が弾性材で形成されたアプリケータロールを備えたロ
ールコータにより、連続的に移動する帯状体に塗料を転
写・塗装する際、アプリケータロールと該アプリケータ
ロールの前段に連接する前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 qL 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 qL を与える式とを、供給流
量qA とリーク流量 qL との差を評価した膜厚制御式に
適用し、該膜厚制御式を用いて帯状体に塗装される塗料
膜厚を制御するロールコータによる帯状体の塗装膜厚制
御方法において、使用する塗料について予めずり速度と
実測見かけ粘度との関係を求めておくと共に、この実測
見かけ粘度と、見かけ粘度を因子として含む間隙を表わ
す式と、間隙を因子として含むずり速度を表わす式とか
ら、これら三者の関係を満足する真の見かけ粘度を求
め、この真の見かけ粘度を用いて前記アプリケータロー
ルと、前記ロールとの間隙及び帯状体との間隙をそれぞ
れ求めることにより、前記課題を解決したものである。
面が弾性材で形成されたアプリケータロールを備えたロ
ールコータにより、連続的に移動する帯状体に塗料を転
写・塗装する際、アプリケータロールと該アプリケータ
ロールの前段に連接する前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 qL 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 qL を与える式とを、供給流
量qA とリーク流量 qL との差を評価した膜厚制御式に
適用し、該膜厚制御式を用いて帯状体に塗装される塗料
膜厚を制御するロールコータによる帯状体の塗装膜厚制
御方法において、使用する塗料について予めずり速度と
実測見かけ粘度との関係を求めておくと共に、この実測
見かけ粘度と、見かけ粘度を因子として含む間隙を表わ
す式と、間隙を因子として含むずり速度を表わす式とか
ら、これら三者の関係を満足する真の見かけ粘度を求
め、この真の見かけ粘度を用いて前記アプリケータロー
ルと、前記ロールとの間隙及び帯状体との間隙をそれぞ
れ求めることにより、前記課題を解決したものである。
【００１２】
【作用】本発明においては、少なくとも表面が弾性体で
形成されたアプリケータロールを備えたロールコータで
帯状体を塗装する際、弾性流体潤滑理論を適用して算出
した、アプリケータロールと前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用いて導かれる膜厚
制御式を用いると共に、これら間隙を、その式に含まれ
る見かけ粘度を、間隙とロール周速から求まるずり速度
を考慮して算出するようにしたので、塗料が非ニュート
ン性の粘性挙動を有している場合でも高精度の膜厚制御
が可能となる。
形成されたアプリケータロールを備えたロールコータで
帯状体を塗装する際、弾性流体潤滑理論を適用して算出
した、アプリケータロールと前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用いて導かれる膜厚
制御式を用いると共に、これら間隙を、その式に含まれ
る見かけ粘度を、間隙とロール周速から求まるずり速度
を考慮して算出するようにしたので、塗料が非ニュート
ン性の粘性挙動を有している場合でも高精度の膜厚制御
が可能となる。
【００１３】従って、本発明によれば、非ニュートン性
を含む広い範囲の粘性挙動を示す塗料を用いて、膜厚を
高精度に制御することが可能となる。
を含む広い範囲の粘性挙動を示す塗料を用いて、膜厚を
高精度に制御することが可能となる。
【００１４】又、ロール周速、ニップ圧の変更によるロ
ール間のずり速度の変化を予測し、塗料の非ニュートン
性に起因する見かけの粘度変化による膜厚変動を防止す
ることが可能となる。
ール間のずり速度の変化を予測し、塗料の非ニュートン
性に起因する見かけの粘度変化による膜厚変動を防止す
ることが可能となる。
【００１５】
【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。
細に説明する。
【００１６】図１は、本発明に係る第１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
あり、図２は、ロールコータが適用可能な塗装設備の一
例を簡単に示した概略説明図である。
れるロールコータを、その作用と共に示す概略構成図で
あり、図２は、ロールコータが適用可能な塗装設備の一
例を簡単に示した概略説明図である。
【００１７】一般に、鋼板（帯状体）に対するコーティ
ングは、図２に示すような流れに従って行われている。
即ち、入側設備のペイオフリール（図示せず）から払い
出され、脱脂工程を経た鋼板Ｓは、前段設備の第１ロー
ルコータ１０、第２ロールコータ２０へ搬送され下地塗
装された後、第１オーブンで乾燥され、第１クーラーで
冷却された後、第１付着量計で塗料の付着量が計測され
る。
ングは、図２に示すような流れに従って行われている。
即ち、入側設備のペイオフリール（図示せず）から払い
出され、脱脂工程を経た鋼板Ｓは、前段設備の第１ロー
ルコータ１０、第２ロールコータ２０へ搬送され下地塗
装された後、第１オーブンで乾燥され、第１クーラーで
冷却された後、第１付着量計で塗料の付着量が計測され
る。
【００１８】前記設備で下地塗装が終了した上記鋼板Ｓ
は、次の後段設備で同じく第１ロールコータ１０Ａ、第
２ロールコータ２０Ａで上層塗装された後、第２オーブ
ン及び第２クーラーでそれぞれ乾燥及び冷却された後、
第２付着量計で付着量が計測され、その後、例えば出側
設備の巻き取りリール（図示せず）へ送られ、巻き取ら
れる。なお、製品により、片面のみの塗装の場合、下地
塗装が省略される場合等に応じて符号１０、１０Ａ、２
０、２０Ａのコータは使い分けられる。
は、次の後段設備で同じく第１ロールコータ１０Ａ、第
２ロールコータ２０Ａで上層塗装された後、第２オーブ
ン及び第２クーラーでそれぞれ乾燥及び冷却された後、
第２付着量計で付着量が計測され、その後、例えば出側
設備の巻き取りリール（図示せず）へ送られ、巻き取ら
れる。なお、製品により、片面のみの塗装の場合、下地
塗装が省略される場合等に応じて符号１０、１０Ａ、２
０、２０Ａのコータは使い分けられる。
【００１９】本実施例の膜厚制御方法を、図１に示すロ
ールコータ１０でコーティングする場合を例にして詳細
に説明する。
ールコータ１０でコーティングする場合を例にして詳細
に説明する。
【００２０】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によりその塗料を転写する際に該
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。
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によりその塗料を転写する際に該
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。
【００２１】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。
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。
【００２２】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と
すると、この間隙 hPAの間を通過する塗料の総流量 qPA
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。
ロール１４とアプリケータロール１６との間隙を hPAと
すると、この間隙 hPAの間を通過する塗料の総流量 qPA
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。
【００２３】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。
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。
【００２４】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。
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。
【００２５】 Ｍ＝ qS ・γ・Ｃ／ＬＳ …（１）
【００２６】上記ストリップ流量 qS は供給流量 qA と
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。
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。
【００２７】 Ｍ＝（ qA − qL ）・γ・Ｃ／ＬＳ …（２）
【００２８】この供給流量 qA 、リーク流量 qL は以下
のようにして求めることができる。上記ロールコータ１
０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が、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。
のようにして求めることができる。上記ロールコータ１
０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が、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。
【００２９】
【数１】
【００３０】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。
量 qA は次の（６）式で与えられる。
【００３１】
【数２】
【００３２】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。
与えられる。なお、λは定数である。
【００３３】 qL ＝λ hAS（ＶA −ＬＳ） …（７）
【００３４】（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）式に代入し、次の
（８）式を得る。
ク流量 qL をそれぞれ前記（２）式に代入し、次の
（８）式を得る。
【００３５】
【数３】
【００３６】次に、薄い塗装膜を得るために、ロール同
士を強く押え付け、見かけ上のロール間隙は存在しない
状態で塗装する際に適用可能な膜厚制御式を、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）式に代入して作成する。
士を強く押え付け、見かけ上のロール間隙は存在しない
状態で塗装する際に適用可能な膜厚制御式を、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）式に代入して作成する。
【００３７】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。
した一実施例によると次の（９）式で与えられる。
【００３８】
【数４】
【００３９】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
【００４０】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。
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。
【００４１】
【数５】
【００４２】ここで、 ２／ＥAS＝（１−νA 2 ）／ＥA ＋（１−νS 2 ）／ＥS …（１２） ＲAS＝ＲA ・ＲS ／（ＲS ±ＲA ） （＋ＲA は外接のとき、−ＲA は内接のとき） 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
【００４３】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。この膜厚制御式は、前記特開平５−２２０４
４１に提案されているもので、塗料の粘度に対する非ニ
ュートン性が考慮されていない。
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。この膜厚制御式は、前記特開平５−２２０４
４１に提案されているもので、塗料の粘度に対する非ニ
ュートン性が考慮されていない。
【００４４】
【数６】
【００４５】本実施例では、更に、使用する塗料が非ニ
ュートン性の粘性挙動を示す場合にも適用できるよう
に、ピックアップローラ１４とアプリケータロール１６
の間における塗料の真の見かけ粘度をμ1 として前記
（９）式から得られる次の（９Ａ）式と、アプリケータ
ロール１６と鋼板Ｓの間における真の見かけ粘度をμ2
として前記（１１）式から得られる次の（１１Ａ）と
を、前記（８）式に代入して得られる次の膜厚制御式
（１３Ａ）式を用いて実際の膜厚制御を行う。
ュートン性の粘性挙動を示す場合にも適用できるよう
に、ピックアップローラ１４とアプリケータロール１６
の間における塗料の真の見かけ粘度をμ1 として前記
（９）式から得られる次の（９Ａ）式と、アプリケータ
ロール１６と鋼板Ｓの間における真の見かけ粘度をμ2
として前記（１１）式から得られる次の（１１Ａ）と
を、前記（８）式に代入して得られる次の膜厚制御式
（１３Ａ）式を用いて実際の膜厚制御を行う。
【００４６】
【数７】
【００４７】上記膜厚制御式（１３Ａ）に含まれる真の
見かけ粘度μ1 、μ2 は、以下に詳述する方法で算出す
る。
見かけ粘度μ1 、μ2 は、以下に詳述する方法で算出す
る。
【００４８】まず、予め使用する塗料のずり速度Ｄ（１
／s ）と見かけ粘度μとの関係：μ＝f （Ｄ）を回転式
粘度計等により求めておく。図３は、この両者の関係の
一例を示したグラフである。
／s ）と見かけ粘度μとの関係：μ＝f （Ｄ）を回転式
粘度計等により求めておく。図３は、この両者の関係の
一例を示したグラフである。
【００４９】ピックアップロール１４とアプリケータロ
ール１６との間の粘度の場合は、ずり速度Ｄ1 を表わす
次の（１４）式と、予め求めてある見かけ粘度μ1 を表
わす次の（１５）式と、前記（９Ａ）式とを連立させて
この見かけ粘度μ1 について解き、これら３式の関係を
満足するμ1 の値を求め、それを真の見かけ粘度とす
る。
ール１６との間の粘度の場合は、ずり速度Ｄ1 を表わす
次の（１４）式と、予め求めてある見かけ粘度μ1 を表
わす次の（１５）式と、前記（９Ａ）式とを連立させて
この見かけ粘度μ1 について解き、これら３式の関係を
満足するμ1 の値を求め、それを真の見かけ粘度とす
る。
【００５０】 Ｄ1 （ＶA −ＶP ）／ hPA …（１４） μ1 ＝f （Ｄ1 ） …（１５）
【００５１】なお、この真の見かけ粘度の求め方として
は、まずμ1 をある値に仮定し、上記（９Ａ）式より h
PAを求め、この hPAを（１４）式に適用してずり速度Ｄ
1 を計算し、次いで、上記（１５）式より求まるμ1 と
仮定したμ1 とが一致するまでその値を変更しながら繰
返し計算し、両者が一致したμ1 を真の見かけ粘度とし
て求めるようにしてもよい。
は、まずμ1 をある値に仮定し、上記（９Ａ）式より h
PAを求め、この hPAを（１４）式に適用してずり速度Ｄ
1 を計算し、次いで、上記（１５）式より求まるμ1 と
仮定したμ1 とが一致するまでその値を変更しながら繰
返し計算し、両者が一致したμ1 を真の見かけ粘度とし
て求めるようにしてもよい。
【００５２】次に、アプリケータロール１６と鋼板Ｓと
の間の粘度について同様の計算を行う。即ち、ずり速度
Ｄ2 を表わす次の（１６）式と、ずり速度がＤ2 のとき
の見かけ粘度を表わす次の（１７）式と、前記（１１
Ａ）式とを連立させてこれら三者を満足するμ2 を求
め、これを真の見かけ粘度とする。
の間の粘度について同様の計算を行う。即ち、ずり速度
Ｄ2 を表わす次の（１６）式と、ずり速度がＤ2 のとき
の見かけ粘度を表わす次の（１７）式と、前記（１１
Ａ）式とを連立させてこれら三者を満足するμ2 を求
め、これを真の見かけ粘度とする。
【００５３】 Ｄ2 ＝（ＶA ＋ＬＳ）／ hAS …（１６） μ2 ＝f （Ｄ2 ） …（１７）
【００５４】この真の見かけ粘度を求める場合も、ピッ
クアップロール１４とアプリケータロール１６との間と
同様に、μ2 をある値に仮定して前記（１１Ａ）式より
hASを求め、この hASを上記（１６）式に適用してずり
速度Ｄ2 を計算し、次いで上記（１７）式により求まる
μ2 と、仮定したμ2 が一致するまでその値を変更しな
がら繰返し計算し、一致したμ2 を真の見かけ粘度とし
てもよい。
クアップロール１４とアプリケータロール１６との間と
同様に、μ2 をある値に仮定して前記（１１Ａ）式より
hASを求め、この hASを上記（１６）式に適用してずり
速度Ｄ2 を計算し、次いで上記（１７）式により求まる
μ2 と、仮定したμ2 が一致するまでその値を変更しな
がら繰返し計算し、一致したμ2 を真の見かけ粘度とし
てもよい。
【００５５】本実施例においては、前記（１３Ａ）式の
膜厚制御式を用いて塗装する際、以上詳述した方法でピ
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との間における塗
料の粘度として、前記（１４）式、（１６）式で逐次ず
り速度を求めると共に、そのずり速度に応じて算出され
る非ニュートン性の粘性挙動を考慮した真の見かけ粘度
を適用するようにしたので、前記特開平５−２２０４４
１で提案した、非ニュートン性を無視できる塗料に適用
して有効な膜厚制御式（１３）に比較して、非ニュート
ン性を含む広い範囲の塗料を用いて、高精度の膜厚制御
が可能となる。
膜厚制御式を用いて塗装する際、以上詳述した方法でピ
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との間における塗
料の粘度として、前記（１４）式、（１６）式で逐次ず
り速度を求めると共に、そのずり速度に応じて算出され
る非ニュートン性の粘性挙動を考慮した真の見かけ粘度
を適用するようにしたので、前記特開平５−２２０４４
１で提案した、非ニュートン性を無視できる塗料に適用
して有効な膜厚制御式（１３）に比較して、非ニュート
ン性を含む広い範囲の塗料を用いて、高精度の膜厚制御
が可能となる。
【００５６】又、ロール周速、ニップ圧（押付力）の変
更によるロール間のずり速度の変化を予測し、塗料の非
ニュートン性に起因する見かけの粘度変化による膜厚変
動を防止することが可能となる。
更によるロール間のずり速度の変化を予測し、塗料の非
ニュートン性に起因する見かけの粘度変化による膜厚変
動を防止することが可能となる。
【００５７】次に、本実施例の効果を明らかにするため
に行った具体例について説明する。
に行った具体例について説明する。
【００５８】塗料としてポリエステル系塗料を用い、前
記図１に示したロールコータを用いて、板厚が０．５〜
１．２mm、板幅が７００〜１２１４mmの間にある多数の
合金化溶融亜鉛めっき鋼板について下記条件の下で塗装
した。
記図１に示したロールコータを用いて、板厚が０．５〜
１．２mm、板幅が７００〜１２１４mmの間にある多数の
合金化溶融亜鉛めっき鋼板について下記条件の下で塗装
した。
【００５９】（塗装条件） 目標付着量：２５ g／ m2 ±３ g／ m2 ライン速度ＬＳ：６０mpm （板厚０．５〜０．８mm） ４０mpm （板厚０．９〜１．０mm） ３０mpm （板厚１．１〜１．２mm） ピックアップロール周速ＶP ：３０mpm アプリケータロール周速ＶA ：ライン速度＋３０mpm ニップ圧：（１３Ａ）式により決定
【００６０】上記条件の下で、本実施例により板厚及び
板幅の異なる上記鋼板に対して膜厚制御を行ったとこ
ろ、付着量のばらつきσ＝１．３ g／ m2 で、不良率＝
０であった。これに対し、前記特開平５−２２０４４１
に提案してある前記（１３）式の膜厚制御式を用いて、
同様の塗装を行ったところ、σ＝２．１ g／ m2 で、不
良率＝０．５５％であった。
板幅の異なる上記鋼板に対して膜厚制御を行ったとこ
ろ、付着量のばらつきσ＝１．３ g／ m2 で、不良率＝
０であった。これに対し、前記特開平５−２２０４４１
に提案してある前記（１３）式の膜厚制御式を用いて、
同様の塗装を行ったところ、σ＝２．１ g／ m2 で、不
良率＝０．５５％であった。
【００６１】以上、本発明につい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。
本発明は、前記実施例に示したものにに限られるもので
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【００６２】例えば、前記実施例では、バックアップロ
ールのあるロールコータ１０、１０Ａについて説明した
が、本発明はバックアップロールの無いロールコータ２
０、２０Ａにおいてもアプリケータロールと板の張力に
より弾性流体潤滑理論より間隙 hASを求めることが可能
であるため、同様に適用可能である。
ールのあるロールコータ１０、１０Ａについて説明した
が、本発明はバックアップロールの無いロールコータ２
０、２０Ａにおいてもアプリケータロールと板の張力に
より弾性流体潤滑理論より間隙 hASを求めることが可能
であるため、同様に適用可能である。
【００６３】又、ロールコータの種類、ロールの数及び
ロールの回転方向も任意に変更可能である。従って、前
ロールはピックアップロールに限定されない。
ロールの回転方向も任意に変更可能である。従って、前
ロールはピックアップロールに限定されない。
【００６４】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、少
なくとも表面が弾性体で形成されたアプリケータロール
を備えたロールコータで帯状体を塗装する際、非ニュー
トン性の粘性挙動を有している塗料を用いる場合でも、
帯状体に塗装する膜厚を極めて高精度に制御することが
できる。
なくとも表面が弾性体で形成されたアプリケータロール
を備えたロールコータで帯状体を塗装する際、非ニュー
トン性の粘性挙動を有している塗料を用いる場合でも、
帯状体に塗装する膜厚を極めて高精度に制御することが
できる。
【図１】本発明に係る一実施例の塗装膜厚制御方法に適
用するロールコータを示す概略構成図
用するロールコータを示す概略構成図
【図２】上記ロールコータが適用される塗装設備を示す
概略構成図
概略構成図
【図３】ずり速度Ｄと見かけ粘度μとの関係の一例を示
した線図
した線図
１０、２０…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
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも表面が弾性材で形成されたアプ
リケータロールを備えたロールコータにより、連続的に
移動する帯状体に塗料を転写・塗装する際、 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
接する前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流量 qA 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qL を与
える式を導き、 供給流量 qA を与える式とリーク流量 qL を与える式と
を、供給流量 qA とリーク流量 qL との差を評価した膜
厚制御式に適用し、 該膜厚制御式を用いて帯状体に塗装される塗料膜厚を制
御するロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法に
おいて、 使用する塗料について予めずり速度と実測見かけ粘度と
の関係を求めておくと共に、 この実測見かけ粘度と、見かけ粘度を因子として含む間
隙を表わす式と、間隙を因子として含むずり速度を表わ
す式とから、これら三者の関係を満足する真の見かけ粘
度を求め、 この真の見かけ粘度を用いて前記アプリケータロール
と、前記ロールとの間隙及び帯状体との間隙をそれぞれ
求めることを特徴とするロールコータによる帯状体の塗
装膜厚制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32166893A JP2868987B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32166893A JP2868987B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171488A true JPH07171488A (ja) | 1995-07-11 |
| JP2868987B2 JP2868987B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=18135081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32166893A Expired - Fee Related JP2868987B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868987B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006281086A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Jfe Steel Kk | 帯状物体の塗装装置及び塗装方法 |
| JP2007222723A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32166893A patent/JP2868987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006281086A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Jfe Steel Kk | 帯状物体の塗装装置及び塗装方法 |
| JP2007222723A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ロールコータによる帯状体の塗装膜厚制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2868987B2 (ja) | 1999-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |