JPS6324119A - 塗装膜厚測定方法 - 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〉 本発明は帯状板材表面にリバースロール方式塗装装置を
用いて連続的に塗装する際に、被塗装面に塗装された塗
膜の厚さを自動的に計測する方法に関する。

〈従来技術およびその問題点〉 現在長い帯状の板材に塗料を塗る場合には、この板材を
高速度で移送させなから一定点に設置したリバースロー
ル方式塗装装置で塗布する方法か採られている。この様
な場合において、所要の）膜厚、または均一な膜厚にな
る様に塗装するためには、塗装ｊ膜厚を常時測定し、こ
の測定値に基ついてリバースロール方式塗装装置を制御
する事が必要とされる。

塗装置膜厚を知る方法としては、塗装過程中の濡れてい
る状態の膜厚を１ｆｉｌｌ定する方法と、塗装後乾燥さ
せた状態のｊ膜厚を一１定する方法かある。後者の方法
には特開昭５５−１４９８０３号公報に開示された方法
などがあるが、これらの方法においては塗装膜が乾燥す
るまでの時間的遅れが必然的に生じるためにリバースロ
ール方式塗装装置の制御を機敏に行う事がてきず、従っ
てこの時間遅れの間に移動した板材のかなり長い部分を
所要の膜厚、または均一な膜厚にできない欠点を有する
。

これに対して、前者の方法においては塗装から測定まで
の時間的遅れを極めて少なくする事ができるために塗装
装置の制御を機敏に行う事ができ、従って膜厚の精度も
格段に良くする事ができる利点を有する。

しかし、これまでに開示された塗装過程中の濡れた状態
で塗装膜厚を測定する方法は特開昭５０−１０９９３５
号公報に開示されているように、単位時間当りの塗料の
消費量を測定し、これにより塗装膜厚を算出するもので
ある。ところがこの方法では塗料の消費量を塗料槽の重
量変化によって測定しているため、測定時間をある程度
長くしなければ精度の良い測定ができない。またこの技
”術による塗膜厚さの測定値は前記単位時間内の平均値
であるために塗装条件の急激な変化には追従することが
できない等の問題がある。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、長い
帯状板材の高速連続塗装において、塗装膜厚を所要の膜
厚または均一な膜厚になるよう制御するために、塗装過
程中の濡れた状態の塗装膜厚をオンラインにて連続かつ
自動的に測定する方法を提供することにある。

〈発明の構成〉 本発明によれば、リバースロール方式塗装装置を用いる
塗装において、該塗装装置の塗料を移送するロールの表
面に付着して運び出される該塗料の膜厚を該ロールの近
傍に配設された少なくとも１個の塗装膜厚計で測定し、
これらの測定値、該ロールの周速度および該被塗装材の
移送速度を考慮した関係式から該被塗装材に塗布された
塗装膜厚を算出することを特徴とする塗装膜厚測定方法
が提供される。

また本発明によれば、リバースロール方式塗装装置を用
いる塗装において、該塗装装置の塗料を移送する一つの
ロールの表面に付着して運び出される該塗料の膜厚と被
塗装材に塗装後、該ロールの表面に付着して戻ってくる
該塗料の膜厚とをそれぞれ該ロールの近傍に配設された
少なくとも１個の塗装膜厚計で測定し、これらの測定値
、該ロールの周速度および該被塗装材の移送速度を考慮
した関係式から該被塗装材に塗布された塗装膜厚゛を算
出することを特徴とする塗装膜厚測定方法が提供される
。

以下本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係る塗装膜厚測定方法を実施するため
の具体的な基本構成図であって、リバースロール方式塗
装装置１、被塗装材２、塗装膜厚計３、および４等から
構成されている。

リバースロール方式塗装装置１は第１０−ル５、第２０
−ル６および第３０−ル７の３本のロールとロール６に
塗料９を付けるための受皿８等から構成されている。ロ
ール５及びロール６は互いに対向する面において同一方
向になる様にそれぞれ矢印１０及び１１で示す方向に回
転する。

またロール７はロール６に対して、互いに対向する面に
おいて逆方向に動く様に矢印１２で示す方向に回転する
。さらに被塗装材２はロール７に対して、互いに対向す
る面が逆方向に動く様に矢印１３で示す方向に移送され
る。

ロール５とロール６は互いの間に所要の間隔を保って配
置されており、これ等は例えば金属または硬質樹脂等で
作られている。ロール７は、ロール６との間に極めてわ
ずかな隙間を保つか、または隙間が無い様に、またロー
ル７と被塗装材２との間には互いに隙間が無い様に配置
されており、ロール６および被塗装材２をきすつけない
様に例えばゴム等の軟質材料で作られている。

受皿８に供給された塗料９はロール６が回転する事によ
って、この表面に着いて上がって行き、ロール５とロー
ル６との隙間でほぼその厚みが決められた後、ロール７
によってこすり取られこの表面に付着して上がって行き
、さらにその後、被塗装材２の下面によってこすり取ら
れて、この塗装面に塗布されて行く。

塗膜厚計３および４は、ロール６表面に付着して運ばれ
ている塗料の膜厚を測定するものである。通常この様な
場合の膜厚の測定は基準点よりロール周表面までの距離
、および基準点より塗膜表面までの距離を計り、それ等
の距離の差から塗膜の淳みを検知することにより行われ
る。本発明に用いられる塗膜厚計３および４は、ロール
表面や塗膜表面までの距離から塗膜の厚みを検知できる
ものであればいかなるものでも良いが、例えば光学的ま
たは静電気的な非接触式のものや、前後に往復動する探
触針で検知する接触式のもの等が適用され得る。塗膜厚
計３はロール５とロール６との間で決められ、ロール６
の表面に付着して運ばれて行く塗料の厚みを計るための
ものであり、これはロール５とロール６との接点と、ロ
ール６とロール７との接点との間に配置される。塗膜厚
計４はロール６の表面に着いて戻ってくる塗料の厚みを
計るためのものであり、これはロール６と７との接点と
、受Ｊｌｌｌ　８との間に配置される。

これらの塗膜厚計３および４は必要に応じて第２０−ル
６の軸方向に所要の間隔をおいて複数組配設することが
考えられ、このようにする事により被塗装材２の幅方向
各所の塗装膜厚分布を知ることができる。

上記の様な塗装方式に於いて、被塗装材２に塗布される
塗膜の厚みＴ　ｐ　（ｍｍ）は、ロール５とロール６と
の間の間隔をＧ　（ｍｏ＋）、ロール６の周速度をＶ　
ｒ　（ｍ／ｍ１ｎ）　、被塗装材２の移送速度をＶｐ（
ｍ／ｍ１ｎ）とした場合に、理想的にはＴ　ｐ　＝　Ｇ
　Ｘ　Ｖ　ｒ÷Ｖｐ となるはずであるが、実際にはロール５．６．７及び被
塗装材２等の速度や、ロール６とロール７との間、及び
ロール７と被塗装材２との間の各接触状態によって塗膜
の厚みは変化する。

特にロール６とロール７との間、およびロール７と被塗
装材２との間の各接触状態は各接触点での押付力によっ
て変化するばかりでなく、ロール７の摩耗によって犬き
く変化し、しかもこの変化の程度を予測するのは極めて
困難である。しかし、ロール６とロール７との間、及び
ロール７と被塗装材２との間の各接触状態によって塗布
された膜の厚みが変化するのは、各接触点において塗料
が完全にこすり取られずに各接触点を通過して反対側（
第１図の左側）に出て行フてしまい、点線矢印１４で示
す経路で受皿８に戻ってしまう事に起因する。

従ってこの様な外乱要因があっても塗布された膜の厚み
に変動を生じさせないためには、塗布された塗膜の厚み
を常に検知し、この検知信号に基づいてリバースロール
方式塗装装置を制御して補正する事が必要である。

本発明者は上記塗装方式においてロール６によって送り
出されて行く塗料９の量と、これによって戻されて来る
量の差が実際に被塗装材２に塗布されて行く量である事
に着目し、正確な塗布膜厚を得る方法を提供するもので
ある。

本発明の塗装膜厚測定方法において、塗膜厚計３で検知
された塗料の膜厚値と塗膜厚計４で検知された塗料の膜
厚値との差は、被塗装材２に塗布された塗料の１に対応
する事は明らかであり、従ってロール６の周速度をＶ　
ｒ　（ｍ／ｍ１ｎ）　、被塗装材２の移送速度をＶ　ｐ
　（ｍ／ｍ１ｎ）　、塗膜厚計３で検知された塗料の膜
厚値をＴｆ（市）、塗膜厚計４で検知された塗料の膜厚
値をＴ　ｂ　（ｍｍ）とすれば、被塗装材２に塗布され
た塗料の膜厚Ｔρ（＋ｍｍ）は次の式で表される。

Ｔｐ＝　（Ｔｆ−Ｔｂ）ＸＶｒ−４−Ｖｐここで実操業
においてはＶｒおよびＶｐは設定された既知の値であり
、またＴｆはロール５とロール６との間の隙間で決まる
値である。

従ってロール６とロール７との間、及びロール７と被塗
装材２との間の接触状態が何等かの原因によって変化し
たものとしてもＴｂの値を把握しておけば被塗装材２に
塗布された塗料の膜厚を知ることができる。

一般に被塗装材２の移送速度Ｖｐは他の操業条件で決ま
る値であり、従ってこの場合は一定値と考えられるから
被塗装材２に塗布された塗料の膜厚ＴＰが変動しようと
した時は、ロール６の周速度Ｖｒを調整するか、または
ロール５とロール６との間の間隔を変えて（Ｔｆ−Ｔｂ
）を調整する事によってこの値を所要の一定値に保つ事
ができる。

すなわち、測定された膜厚値が設定値に比べて厚ければ
第１０−ル５と第２０−ル６との間の間隔を狭ばめるか
、または第２０−ル６の回転数を下げ、また反対に薄け
れば、これらの反対の操作をする事によって正確で均一
な膜厚を得ることができる。

以上の説明で明らかな様に、本発明による塗装膜厚測定
方法はリバース方式塗装装置において塗料を送り出して
いる一つのロールの表面に付着して運び出されて行く塗
料の膜厚と、戻って来る塗料の膜厚とをそれぞれ塗膜厚
計３．４で検知し、それ等で検知された値を前記の式に
当てはめる事によって被塗装材に塗布された塗料の厚み
を知る方法であって、この測定値を用いて前述の一つの
ロールの周速度を変えるか、または前述の一つのロール
より前の段階で決められる塗料の量を変えるかして補正
をする事によって、被塗装材に粒度の良い膜厚の塗布を
する事ができ、この方法を使用する事による利益は大な
るものである。

なお、本実施例においては第２のロール６の所で塗膜厚
計により塗料の塗膜の厚みを計っているが、これは第３
のロール７の所であっても、また追加された他の塗料を
送り出すためのロール上であっても同様の効果が得られ
る事は明らかである。

以上は一つのロールの表面に付着して送り出される塗料
の膜厚と、戻フて来る塗料の膜厚とを測定して、実際に
被塗装材に塗装された膜厚の測定方法について説明した
が、第１図において被塗装材２と第３０−ル７との間の
押付力および第２０−ル６と第３０−ル７との押付力が
極めて大きい場合には被塗装材２に塗装されないで１４
の方向に沿って受は皿８に戻る塗料９の量が極めて小さ
くなる。このとき、受は皿８へ戻る塗膜厚計４で検知さ
れる塗料の膜厚値Ｔｂは無視できるので被塗装材２の塗
装膜厚への影習を無視できる。

従ってこの場合には塗膜厚計４は必要でなく、塗料９を
受は皿８から運び出すロール６の塗料膜厚値Ｔｆを測定
する塗膜厚計３のみでよいことはもちろんである。

また、この場合、塗膜厚計は塗料を被塗装材へ移送して
いるロールの塗料を運び出す側であればどのロールのど
の位置に配設してもよいし、また複数個配設してもよい
。

〈実施例〉 本発明の実施例および比較例について具体的に説明する
。

塗装を施した冷延鋼板は０．５ｍｍ厚さｘ１３５０ｍｍ
幅であり、１コイルの長さ７５５ｍ、重量４ｔのものを
用いた。上記冷延鋼板に塗装する際に形成される塗装膜
厚は乾燥後の目標厚さが３〇−厚さになるように調節し
た。乾燥後の塗装膜厚の変動は上記冷延鋼板を３コイル
塗装を行った後で調べた。

上記条件の下で、本発明例として本発明の方法による上
記構成の塗装膜厚測定方法である塗布直前のコーターロ
ールの付着塗料の厚さを測定しながら塗装を行った場合
と、比較例として従来法による乾燥後に塗装膜厚を測定
して塗装を行った場合との乾燥後の塗装膜厚の目標厚さ
である３０戸からの変動の比較を第１表に示す。なお、
本発明法による上記構成の塗装膜厚測定方法において、
コーターロールの付着塗料厚さの測定には、光学的距離
検出器を用いた。

第１表に示すように本発明例では比較例に較べて、塗装
膜厚の変動量がおよそ１／３にも減少していることがわ
かる。

第　　１　　表 〈発明の効果〉 本発明によれば、塗布直前のコーターロール上の付着塗
料厚さを測定Ｉ７て、実際に塗布される塗料の厚さを検
知することができる。このため、本発明法によれば長い
帯状板材上の塗装膜厚の変動を極めて少ない時間遅れで
検出し、リバースロール方式塗装装置をオンラインで機
敏に制御できるので、飛躍的に正確で均一な該板材への
塗装が可能となる。特に、本発明法は、長い帯状板材に
高速度で正確な塗装膜厚の要求される塗装および均一な
塗装膜厚の要求される塗装において有効であり、この点
で本発明法の工業的価値は多大なものである。

また、本発明の塗装膜厚測定方法では、コーターロール
の塗料を被塗装材へ運ぶ側と塗料受皿に戻す側との両側
に、あるいは塗料の戻りが無視できる場合はコーターロ
ールの塗料を被塗装材へ運ぶ側のみに、塗ｌＩ！２厚計
を配設するだけでよいので、塗料槽の重量計測等のよう
な大がかりな装置を必要とせず、またメンテナンスも容
易であるので、塗装コストを低減でき、ひいては製品の
製造コストを大巾に低減てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための具体的な基本構
成断面図である。 符号の説明 １　＋＋＋　ＩＪバースロール方式塗装装置、２・・・
被塗装材、３．４・・・塗膜厚計、５・−・第１０−ル
、 ６・・・第２０−ル（コーターロール）、７・・・第３
０−ル（コーターロール）、８・・・塗料受皿、９・・
−塗料、 １０−・・第１０−ル回転方向、 １１−・・第２０−ル回転方向、 １２−・・第３０−ル回転方向、 １３・−被塗装材の移送方向、 １４−・・塗料の戻りの方向 ＦＩＧ、１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リバースロール方式塗装装置を用いる塗装におい
   て、該塗装装置の塗料を移送するロールの表面に付着し
   て運び出される該塗料の膜厚を該ロールの近傍に配設さ
   れた少なくとも１個の塗装膜厚計で測定し、これらの測
   定値、該ロールの周速度および該被塗装材の移送速度を
   考慮した関係式から該被塗装材に塗布された塗装膜厚を
   算出することを特徴とする塗装膜厚測定方法。
2. （２）リバースロール方式塗装装置を用いる塗装におい
   て、該塗装装置の塗料を移送する一つのロールの表面に
   付着して運び出される該塗料の膜厚と被塗装材に塗装後
   、該ロールの表面に付着して戻ってくる該塗料の膜厚と
   をそれぞれ該ロールの近傍に配設された少なくとも１個
   の塗装膜厚計で測定し、これらの測定値、該ロールの周
   速度および該被塗装材の移送速度を考慮した関係式から
   該被塗装材に塗布された塗装膜厚を算出することを特徴
   とする塗装膜厚測定方法。