JPS63302970A - 塗膜厚制御方法および装置 - 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、被塗布材に有機塗料等の塗布液をロールコ
ータ−により塗布する際に、塗布開始部の局部的な塗膜
厚異常部の発生を抑止し、適正な塗膜厚とする方法およ
び装置に関する。

［従来の技術］ 近年被塗装材、例えば塗装鋼板の多用途化に伴い、同一
ラインにおいて少量、多品種生産を行う必要性が高まり
つつあるが、このために連続生産中にコーターの塗装替
えを如何に迅速かつ効率的に行うかが要点の一つとなっ
ている。

これに対処するために例えば特公昭６０−５６５５２号
公報に開示される方法がある。この方法はロールコーテ
ィング装置を２セツト用意し、これを交互に切換えて使
用するようになして塗装替えを迅速かつ効率よく行うよ
うにしたものである。

一方塗装替えを行う必要のない場合において、コイルの
溶接継目部等においては、一旦塗布を中断し、継目部が
通過したのちに再び、同一の塗装を再開することも多い
。

塗装替え時の塗装開始部やコイル継目部等の塗装再開部
（以下塗布開始時と呼ぶ）は、定常塗装部に比べ塗膜が
不安定となる傾向があり、疵の発生や歩留低下の大きな
原因となるため、この部分の改善をいかに行うかも、多
品種連続生産上のもう一つの要点であるが、従来これに
対して適切な方法装置は見出されていない。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来通常行われているロールコータ−による塗装状況を
第３図により説明する。

第３図はロールコータ−による塗装状況−例を示す図で
ある。

塗料パン１に溜められた塗料２はピックアップロールＰ
によってすくい上げられ、トランスファーロールＴとピ
ックアップロールＰとの間で絞られて、一定の厚みとな
ってアプリケータロールＡとトランスファーロールＴと
の絞り部分に到達し、アプリケーターロールＡとトラン
スファーロールＴとに分離されアプリケーターロールＡ
上の塗料が被塗装材３に転写される。

定常時は前述のプロセスを経て、連続的に塗装し、被塗
装材３上の塗膜厚は、各ロールの押圧力および回転数を
一定のアルゴリズムに従って自動制御することによって
所定の値に保たれる。

しかしながら被塗装材３の継目の通過時等にロールコー
タ−を退避させ、継目の通過後ロールコータ−を前進さ
せて塗装を再開すると、塗装開始後アプリケーターロー
ルＡ１周分に相当する長さ分のみ姪装材３の塗膜厚が厚
くなる。

アプリケーターロールＡが被塗装材３から離れることに
よって塗装中には；であったアプリケータロール上の戻
り膜厚ＴＡＲがアプリケーターロール上の持込み膜厚と
等しくなり、これがアプリケーターロールＡとトランス
ファーロールＴとの絞り部分に到達すると、この部分へ
の塗料の供給量が塗装中よりも増加し、次にこの増加塗
料分はアプリケーターロール上の持込み膜厚Ｔ　Ａ　ｓ
に反映される。つまりこの時点で同ＴＡＳは塗装中に比
べて浮くなる。この厚くなった同Ｔ　Ａ　ｓは、アプリ
ケーターロールＡの１回転後にはアプリケーターロール
上の戻り膜厚ＴＡ１１　となって再びアプリケーターロ
ールＡとトランスファーロールＴの絞り部分に到達する
。この様にしてロールコータ−の退避中は、アプリケー
タロール上の持込み膜厚ＴＡＳがアプリケータロールＡ
の回転数に応じて等比級数的に上昇する。この様にして
厚くなったアプリケーターロール上の持込み膜厚Ｔ　Ａ
　ｓが塗装再開後アプリケーターロール１周分だけ被塗
装材３に転写されることによって、塗装再開時の厚塗り
を生じる。

従来のロールコータ−の作業法は以上のようなものであ
ったため、まず、塗膜厚の異常部は製品とすることがで
きず、また、塗膜厚の異常に厚い部分（通常の方法では
塗料の性質にもよるが、正常膜厚の５〜１０倍となる）
は、その後工程でロール等に接触、捲き付きをした場合
に、被塗装材との密着を保つことができず、局部的に塗
膜剥離を起こし、この剥１１ｉ１１塗膜がロールに固着
し、後続被塗装材の正常部分に押し疵を発生させるとい
う問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、塗布開始部の塗膜厚を適正に保つことができ
るとともに、後続被塗装材の定常部分での押し疵発生を
抑止するロールコータ−の制御方法及び装置を得ること
を目的とし、その特徴とする所はロールコータ−により
被塗料材に塗布液を塗布するに際し、塗布開始時又は塗
布中断後の塗布再開時のアプリケーターロール上の塗料
膜厚をロールコータ−の周速調整および又はコーターロ
ール開度調整によって定常塗布時の膜厚の４．０〜０．
１倍に調整することを特徴とする塗膜厚制御方法、及び
下記の（１）〜（９）からなることを特徴とする塗膜厚
制御装置 ■　目標塗膜厚にみあうコーターロール周速（及び／ま
たは）ロール押付力（及び／または）ロール間隙を出力
する演算装置 ■　コーターロールの駆動装置（及び／または）押付装
置（及び／または）間隙調節装置■　コーターロールの
前進・退避のための移動装置 ■　コーターロールの周速（及び／または）押付力（及
び／または）間隙を制御するロール制御装置 ■　コーターロールの前進・退避信号を出力する装置 ■　コーターロール制御切替回路 ■　被塗布材の塗装中断・開始位置トラッキング装置 ■　非塗装時の定常塗装時に対するコーターロールの回
転数比（及び／または）押付力比（及び／または）ロー
ル間隙比（以上まとめて“係数”とよぶ）を記憶する係
数記憶装置■　演算装置■より出力される値に記憶装置
■に記憶される値を乗じ、その値を出力する掛算装置で
ある。

塗布開始時にアプリケーターロール上の塗料膜厚が定常
塗布時の４．０倍をこえると、開始部分の被塗装材の上
の塗膜が厚くなりすぎ、歩留低下や塗膜剥離による例え
ば鋼板押疵発生の原因となる。一方定常塗布時の０．１
倍未満では、開始部の被塗装材上の塗膜が不均一になり
コーターロールを疵付ける等の不具合を生ずる。最も望
ましい範囲は０．９〜１．２倍である。

［作用及び実施例］ 次に本発明の作用及び実施例について述べる。

塗布開始時のアプリケーターロール上の塗料厚みを所定
範囲に調整する方法の代表的な一例を第１図に示す。

第１図において、横軸は時間（秒）およびコイル長さく
ｍ）を示し、中央の０点をコイルの溶接継目部とする。

トラッキングによって溶接部を認識し、この部分がコー
タ一部に接近した時に待避指令（ＱＯ）が出され　（第
１図（ロ））、コーターは塗布位置から待機位置へ後退
する（第１図（八））、はぼ同時にアプリケーターロー
ルおよびトランスファーロールの周速度を減少して所定
の最小速度となり　（第１図（ニ））、必要により所定
時間をこの速度を保ち溶接点の通過と共に、再開指令　
（第１図（ロ））が出され、はぼ同時に両ロールの周速
度を所定の割合で増加させ、定常塗布部に相当する周速
度に回復せしめ、後続コイルへの塗布を再開する。結果
の一例を第１図（イ）に示すが、本願発明法により、鋼
板上の塗布膜厚は開始時から極めて安定している。なお
再塗布直前のアプリケーターロール上の塗膜厚は定常時
の２．０倍であった。アプリケーターロールの増減速度
は２０ｍｐｍ／ｓと２００ｍｐｍへの間、特に５０〜１
００ｍｐｍ／ｓが好ましく、周速の最小限は、定常塗布
時の周速１０〜９０％の間が好ましい。吻減速の速度が
２０ｍｐｍ／ｓ未満では、所定の最小速度への移行時間
又は定常速度への回復時間が長くなり、非塗装の切捨部
分が長くなる。逆に増減速速度が２００ｍｐｍ／ｓをこ
えるとロールへの塗料の付着性が低下し、開始部の塗膜
厚が不均一になる。

周速の最小値が定常値の９０％をこえる場合は他の条件
をいかに調節しても開始部の膜厚が大きくなる。また定
常値の１０％未満では未塗装切捨部が長くなる傾向があ
る。

コーターロールの待避開始から塗布再開までの時間を被
塗装材のラインスピードに反比例させて、非塗装部の長
さを最小に保つことが好ましく、一般的にはラインスピ
ードの大きい程、コーターロールの周速度の増減速速度
も大きくすることが好ましい。減速するコーターロール
はアプリケーターのみでも良いが、最も望ましいのはア
プリケーターおよびこれに直接接触するトランスファー
ロールの両方を減速する場合であり、この場合も増減速
速度や最小値は、それぞれ上記した範囲内であることが
望ましい。

アプリケーターロールとトランスファーロール間又はそ
の他のロール間のロール押付力またはロール間のロール
開度を調整することは二次的ではあるが塗布開始時のア
プリケーター上の塗膜を好ましい範囲内に調整する効果
がある。

この場合コーターロールの待避から塗布再開までの間で
、例えばロール間の押付力を増加し、次いで減少させて
定常時の押付力へと回復させるが、押付力の変更はロー
ル周速の増減速と共に行うことがより好ましい。

塗布液としては、有機塗料、無機水溶液、有機エマルジ
ョン水溶液等のいずれに対しても効果がある。さらに、
上記実施例では、三本ロールコータ−について示したが
、二本あるいは一本あるいは四本以上のロールコータ−
でも同様の効果がある。

次に本発明による塗膜厚制御装置について実施例により
説明する。

第２図において、演算装置１１の出力は、常に目標塗膜
厚にみあう周速設定値となっている。

ロールコータ−が前進し被塗装材に塗装している間は、
ロール制御切換回路１３の作用によってその周速設定値
がそのままＡＳＲ１Ｂ、即ちロール制御装置に伝えられ
、アプリケーターロール駆動装置１７、トランスファー
ロール１８、ピックアップロール駆動装置１９の３つの
装置（以下各ロール駆動装置１７，１８．１９と略）は
周速比設定値に従って回転している。

いま被塗装材の継目が接近するとロールコータ−が退避
（被塗装材から離れる）するが、その退避動作を開始す
ると同時に、ロールコータ−前進待避信号出力装置２０
よりロール切換タイミング制御機能１２に退避信号が出
力される。

ロール制御切換タイミング制御機能１２は退避信号が入
力されてからアプリケーターロールの一定回転後にロー
ル制御切換回路１３に指令を出し、その結果演算装置の
出力は掛算装置１４の作用で係数１５を乗されてＡＳＲ
１６に伝えられる。この時各ロール駆動装置１７．１８
．１９は周速比設定値に係数１５を乗算した値即ち周速
比設定値を一定比率で低下させた値に従った回転数に移
行する。この作用によってアプリケーターロール上塗膜
厚の退避時の上昇を抑える。次いで、被塗装材の継目が
通過すると、ロールコータ−が前進を開始し、一定時間
後被塗装材と接触し塗装を再開する。このとき、ロール
コータ−が前進を開始すると同時にロール制御切換タイ
ミング制御機能１２に前進信号が入力される。ロール制
御切換タイミング制御機能１２は前進信号が入力されて
から一定時間後にロール制御切換回路１３に指令を出し
、その結果、演算１１の出力はそのままＡＳＲ１６に伝
えられる。この時各ロール駆動装置１７，１８．１９は
周速比設定値に一定比率を乗算した値に従った回転数か
ら、周速設定値に従った回転数に移行する。つまり塗装
再開時の各ロールの回転数は周速比設定値への回復過程
にある。この作用によって被塗装材の塗膜厚とアプリケ
ーターロール上の塗膜厚の関係を調整し、アプリケータ
ーロール上の塗膜厚の上昇分を補償する。尚塗装再開後
は各ロールの回転数は速やかに周速設定値に従った回転
数となるので、ロールコータ−の定常運転には影響を与
えない。

以上実施例において、ロール制御切換タイミング制御機
能１２は必須ではなく、これがない場合にはロールコー
タ−の前進退避信号は直接ロール制御切換回路１３に対
し出力する。

また上記実施例ではロール周速制御についてのみ述べた
が、押付力、間隙制御についても同様である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、コーターロールの周
速度及び／または押付力及び／または間隙の制御を行い
、塗布開始部の塗膜厚を適正に保つようにしたので、こ
の部分を製品とすることができ、かつ塗膜剥離後工程ロ
ールへの付着に伴なう押し疵の発生を抑止できるので多
品種の塗装材を歩留り良く且つ能率的に連続生産するこ
とが可能であり、工業的な効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はコーターロールの周速度を可変調整した場合の
本発明の詳細な説明図、第２図は本発明実施例の説明図
、第３図は通常のロールコータ−の動作を示す説明図で
ある。 １・・・塗料パン　　　　　　２・・・塗料３・・・被
塗装材 １１・・・ロール周速・押付力・間隙演算装置１２・・
・ロール制御切換タイミング制御機能１３・・・ロール
制御切換装置　１４・・・掛算装置１５・・・係数記憶
装置　　１６・・・ロール制御装置１７・・・アプリケ
ーターロール駆動装置１８・・・トランスファーロール
駆動装置１９・・・ピックアップロール駆動装置２０・
・・ロールコータ−前進退避信号出力装置Ｂ・・・バッ
クアップロール Ａ・・・アプリケーターロール Ｔ・・・トランスファーロール Ｐ・・・ピックアップロール ＴＢ・・・被塗装材上の膜厚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ロールコーターにより被塗料材に塗布液を塗布する
   に際し、塗布開始時又は塗布中断後の塗布再開時のアプ
   リケーターロール上の塗料膜厚をロールコーターの周速
   調整および又はコーターロール開度調整によって定常塗
   布時の膜厚の４．０〜０．１倍に調整することを特徴と
   する塗膜厚制御方法。 ２　塗布中断時にアプリケーターロールの周速度を２０
   ｍｐｍ／ｓ以上２００ｍｐｍ／ｓ以下の速度で減速して
   定常塗布時の周速の１０〜９０の周速度となし、塗布再
   開時に周速度を２０〜２００ｍｐｍ／ｓで増速させて定
   常塗布時の周速に復帰させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の塗膜厚制御方法。 ３　トランスファーロールの周速度を２０ｍｐｍ／ｓ以
   上２００ｍｐｍ／ｓ以下の速度で減速して定常塗布時の
   周速の１０〜９０の周速度となし、塗布再開時に周速度
   を２０〜２００ｍｐｍ／ｓで増速させて定常塗布時の周
   速に復帰させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の塗膜厚制御方 法。 ４　アプリケーターロールと、これと直接接触するトラ
   ンスファーロールの周速度を２０ｍｐｍ／ｓ以上２００
   ｍｐｍ／ｓ以下の速度で減速して定常塗布時の周速の１
   ０〜９０の周速度となし、塗布再開時に周速度を２０〜
   ２００ｍｐｍ／ｓで増速させて定常塗布時の周速に復帰
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の塗
   膜厚制御方法。 ５　下記の（１）〜（９）からなることを特徴とする塗
   膜厚制御装置 （１）目標塗膜厚にみあうコーターロール周速、及び／
   またはロール押付力及び／また はロール間隙を出力する演算装置 （２）コーターロールの駆動装置及び／または押付装置
   及び／または間隙調節装置 （３）コーターロールの前進・退避のための移動装置 （４）コーターロールの周速及び／または押付力及び／
   または間隙を制御するロール制御 装置 （５）コーターロールの前進・退避信号を出力する装置 （６）コーターロール制御切替回路 （７）被塗布材の塗装中断・開始位置トラッキング装置 （８）非塗装時の定常塗装時に対するコーターロールの
   回転数比及び／または押付力比及 び／またはロール間隙比（以上まとめて “係数”とよぶ）を記憶する係数記憶装置 （９）演算装置（１）より出力される値に記憶装置（７
   ）に記憶される値を乗じ、その値を出力する掛算装置。