JPH05266A - 塗装または／および印刷コイル金属板の焼付装置およびその装置を使用した焼付硬化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コイル金属板の付け替え等のため、搬送駆動
装置が停止しても、コイル金属板に塗布された塗料また
は／および印刷インキを焼付けするに際し、過剰焼付け
を防止、焼付け硬化不足を生ずることがない焼付装置お
よび焼付硬化方法を提供する。 【構成】 加熱炉１内にコイル金属板１０が通過する経
路１２を有し、経路に対向して高周波誘導加熱装置１ａ
・１ｂ、および経路の少なくとも一部に向かって吹き出
し口１４ａ・１４ｂが位置する定温熱風吹出装置１３ａ
・１３ｂが配設され、高周波誘導加熱装置には温度制御
装置６が付加されている。焼付け方法は、コイル金属板
を、高周波誘導加熱装置が動作中の加熱炉内に導入進行
させて加熱し、コイル金属板の進行が停止したら高周波
誘導加熱装置の動作を停止させ、定温熱風吹出装置から
の熱風によりコイル金属板を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば製缶用の素材と
して使用されるコイル金属板を、塗装および／または印
刷した後に、連続的に乾燥し焼き付けるための焼付装置
と、その装置を使用したコイル金属板上の塗料または／
および印刷インキを焼付硬化する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄やアルミニウムなどの長尺薄板金属は
コイル状に巻かれており、いわゆるコイル金属板として
例えば製缶用の素材として使用されている。アンコイラ
ーにセットされているコイル金属板は、搬送駆動装置に
よりひき解かれながら搬送されて進行して行き、その表
面に連続的に塗装や図柄、文字等の印刷を施してから乾
燥し焼付けて硬化し、これを所定の寸法に裁断してゆ
く。

【０００３】従来、上記の乾燥に際してコイル金属板を
連続的に加熱するために熱風乾燥炉を使用していた。す
なわち塗装等の済んでいるコイル金属板が、所定温度範
囲内に温度維持がなされているトンネル式の熱風乾燥炉
を通過することにより加熱され、塗料等の乾燥、焼付け
硬化が完了する。この熱風乾燥炉を使用した加熱では、
熱風により乾燥炉内の温度が上ってから、その雰囲気に
よって温められてコイル金属板の温度が上昇するため
に、コイル金属板の温度が所定の温度になるまでに若干
の時間がかかる。そのため熱風乾燥炉中をある程度時間
をかけて通過させる必要がある。しかしコイル金属板の
進行速度を遅くすることは塗装工程の進行速度と整合性
を保つためには自と限界がある。そこで熱風乾燥炉を長
くし、一定温度に昇温している熱風乾燥炉を通過する時
間を長くしてコイル金属板が所定温度まで加熱されるよ
うにしている。

【０００４】これに対し、熱風乾燥炉を使用しない金属
板の加熱方法として、例えば特開昭62−208591号公報に
は高周波誘導加熱方法が開示されている。この高周波誘
導加熱方法は金属板を流れる誘導電流で加熱するもので
あるから、直接的な加熱であり、加熱時間が短くて済
み、加熱炉を大きくする必要がない。また必要以外の外
周環境を加熱することがないことも利点である。

【０００５】ところで、１巻のコイル金属板の塗装が終
わればただちに、次の１巻のコイル金属板の塗装にかか
る。通常、１巻のコイル金属板の塗装が終わる直前に搬
送駆動装置を一旦停止し、そのコイル金属板の後端部分
と別のアンコイラーにセットされている次のコイル金属
板の前端部分とを接合してから再度搬送駆動装置を運転
する。この再セットのために、現状では１．５分程度の
間、コイル金属板の進行が停止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】加熱炉１（図１参照）
により連続進行するコイル金属板１０を加熱するには、
炉１の出口付近に設けられた温度センサー２でコイル金
属板１０の温度を検知しながら熱源である高周波誘導加
熱装置１ａ・１ｂからでる熱についての温度制御をす
る。このように温度センサー２で測温される位置と熱源
で加熱されている位置とは必ずしも一致しない。コイル
金属板１０が略定速で進行している場合は、熱源で加熱
されている位置の実温と温度センサー２で測温される位
置の実温は比例的に変化するので、前記の温度制御で正
確な制御が得られる。しかしコイル金属板が停止してい
ると、熱源で加熱されている位置の実温は上昇しても温
度センサー２で測温される位置の実温は上がらないの
で、温度制御は事実上なされなくなってしまう。このよ
うに制御のない状態で加熱を続けると、炉１内で停止し
ている部分だけ過剰焼付けになってしまう。

【０００７】かかる過剰焼付けを防止するためには搬送
駆動装置の運転、停止、すなわちコイル金属板の進行、
停止に合わせて高周波誘導加熱装置の運転、停止をする
ことが考えられる。しかしコイル金属板は停止時間中に
室温又はその付近の温度にまで低下しており、被加熱物
としての加熱昇温時定数（時間遅れ）を持っているの
で、高周波誘導加熱装置の運転を再開し、温度コントロ
ーラによりその運転出力を最大にしたとしても、ただち
に所定温度になるわけではない。そのためコイル金属板
のうち高周波誘導加熱炉内に停止していた部分が加熱不
十分、すなわち塗膜等の焼付け硬化不十分になってしま
う。

【０００８】本発明はかかる状況に鑑みてなされたもの
で、コイル金属板の付け替えのためや何らかの事情によ
り搬送駆動装置が停止し、あるいは事故によりコイル金
属板の進行の停止があっても、コイル金属板に塗布され
た塗料または／および印刷インキを焼付けするに際し、
過剰焼付けを防止、焼付け硬化不足を生ずることがない
焼付装置およびその装置を使用した焼付硬化方法を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の塗装または／および印刷コイル金
属板の焼付装置を、実施例に相当する図１により説明す
る。

【００１０】図１に示すように、本発明の焼付装置は、
コイル金属板１０に塗布された塗料または（および）印
刷インキを焼付ける装置であって、加熱炉１内にコイル
金属板１０が通過する経路１２を有し、経路１２に対向
して高周波誘導加熱装置１ａ・１ｂ、および経路１２の
少なくとも一部に向かって吹き出し口１４ａ・１４ｂが
位置する定温熱風吹出装置１３ａ・１３ｂが配設されて
いる。高周波誘導加熱装置１ａ・１ｂには温度制御装置
６が付加されている。

【００１１】さらに前記の目的を達成するためになされ
た本発明の焼付硬化方法は、上記本発明の焼付装置を使
用するもので、塗料または／および印刷インキが塗布さ
れたコイル金属板１０を、定温熱風吹出装置１３ａ・１
３ｂおよび温度制御装置６を付加した高周波誘導加熱装
置１ａ・１ｂが動作中の加熱炉１内に導入進行させて加
熱し、コイル金属板１０の進行が停止したら高周波誘導
加熱装置１ａ・１ｂの動作を停止させ、定温熱風吹出装
置１３ａ・１３ｂからの熱風によりコイル金属板１０を
加熱する。

【００１２】吹付ける定温熱風の温度は、コイル金属板
１０に塗布された塗料または印刷インキの架橋硬化温度
の下限かそれより僅か高いことが好ましい。

【００１３】

【作用】上記本発明の焼付装置を使用した本発明の焼付
硬化方法によれば、コイル金属板１０が進行中には高周
波誘導加熱装置１ａ・１ｂおよび熱風吹出装置１３ａ・
１３ｂをともに動作させている。高周波誘導加熱装置１
ａ・１ｂによりコイル金属板１０に誘導電流が流れて直
接的に加熱される一方で、熱風吹出装置１３ａ・１３ｂ
により熱風を媒介として間接的にも幾分か加熱される。
前者による加熱速度の方が後者のそれよりはるかに速い
ので、コイル金属板１０の進行中には主として高周波誘
導により加熱される。何らかの外乱などにより加熱温度
が変動したときには、温度制御装置６の動作により高周
波誘導加熱装置１ａ・１ｂが制御されて温度が一定にな
る。コイル金属板１０が停止中には、高周波誘導加熱装
置１ａ・１ｂの動作を停止させるので過剰焼付けになら
ない。その一方で、停止中にも定温熱風吹出装置１３ａ
・１３ｂから熱風を吹付け続けるのでコイル金属板１０
は定温度まで加熱される。熱風加熱は加熱に時間がかか
るが、コイル金属板10は停止しているので十分に時間を
かけて定温度まで無理なく加熱される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。

【００１５】図１は本発明を適用する塗装または／およ
び印刷コイル金属板の焼付装置の実施例を示す概略ブロ
ック図である。

【００１６】図１中の１０は塗装済のコイル金属板であ
り、矢印Ｘの方向に所定速度で進行する。１は加熱炉で
あり、中央部にコイル金属板１０が通過する経路１２を
有する。１ａおよび１ｂは加熱炉１内にコイル金属板１
０の経路１２を挟んで対をなして配置された誘導加熱コ
イルからなる高周波誘導加熱装置である。２は加熱炉１
の出口近傍にコイル金属板１０に対向して設けた放射温
度計からなる温度センサー、３は温度センサー２からの
信号を変換する変換器である。４はコイル金属板１０の
進行速度を測定する速度測定センサー、５は速度測定セ
ンサー４からの信号を変換する変換器である。６は信号
変換器３および信号変換器５からの信号を受け、ＰＩＤ
制御（比例制御・積分制御・微分制御）により線速制御
をする温度コントローラである。７はアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換し、またその逆の変換を行うアナロ
グ−ディジタル変換器である。８はアナログ−ディジタ
ル変換器７からのディジタル信号を受け設定されている
プログラムに基づいて処理する制御回路である。９は制
御回路８から出されてアナログ−ディジタル変換器７で
アナログ変換された処理信号を受けたコントローラ６か
らの線速制御で作動し、高周波誘導加熱装置１ａおよび
１ｂに出力する高周波発振機である。１３ａおよび１３
ｂは加熱炉１内に配置された熱風吹出装置であり、コイ
ル金属板１０の経路１２に向かって吹き出し口１４ａ・
１４ｂが位置している。

【００１７】上記実施例の装置により焼付硬化方法は以
下のように実施される。

【００１８】コイル金属板１０は、図示しない駆動手段
により塗装工程から所定速度で矢印Ｘの方向に経路１２
を連続進行する。加熱作業を開始する前に、コイル金属
板10の材質、コイル金属板１０の進行速度、加熱前のコ
イル金属板１０の温度、コイル金属板１０の板厚、およ
び塗装等に使用された塗料の乾燥温度に適した加熱温度
を制御回路８に入力しておく。これらのデータは、制御
回路８で温度設定のためのパラメータ変換される。この
パラメータはアナログ−ディジタル変換器７によりアナ
ログ変換され、温度の初期設定値としてＰＩＤコントロ
ーラ６に入力する。ＰＩＤコントローラ６では初期設定
値にもとずき、高周波発振機９に適正な周波数および電
流を線速制御により指示をする。高周波発振機９はその
指示にもとずいて高周波誘導加熱装置１ａおよび１ｂに
電流を流す。コイル金属板１０に誘導電流が流れ、立ち
上がり時間の後、初期設定の温度に加熱されてゆく。何
らかの原因（例えば外気の温度変化に伴う加熱前コイル
金属板の温度変化）で温度センサー２で検知されるコイ
ル金属板10の温度が設定温度からずれると、ＰＩＤコン
トローラ６で制御されて高周波発振機９が修正した周波
数および電流を高周波誘導加熱装置１ａおよび１ｂに流
す。するとコイル金属板１０は設定の温度に修正されて
ゆく。

【００１９】一方、熱風吹出装置１３ａおよび１３ｂか
らは、架橋硬化温度下限より若干高い温度の熱風が吹き
出し口１４ａおよび１４ｂを経て四六時中吹き出してい
る。コイル金属板１０が連続進行しているときは、この
熱風による加熱と前記高周波誘導による加熱の両方の加
熱で得られた温度を温度センサー２で検知してＰＩＤコ
ントローラ６で制御動作をするので、一定な温度を維持
でき、コイル金属板10上の塗料は乾燥、焼付け硬化がな
される。

【００２０】このようにして１巻のコイル金属板の乾
燥、焼付け硬化が終了に近づくと、次の１巻のコイル金
属板と接合するために搬送駆動装置を一旦停止させる。
このとき高周波誘導加熱装置１ａ・１ｂの動作も停止さ
せる。その一方で、定温熱風吹出装置１３ａ・１３ｂか
ら熱風を吹付け続けるのでコイル金属板１０は定温度ま
で加熱される。熱風加熱は加熱に時間がかかるが、コイ
ル金属板１０は停止しているので十分に時間をかけて定
温度まで無理なく加熱される。次のコイル金属板を再セ
ットしたら搬送駆動装置の運転を再開する。同時に高周
波誘導加熱装置1a・１ｂの動作も再開する。コイル金属
板１０の停止中、熱風加熱で塗料の硬化が完了してない
部分は、コイル金属板１０の進行再開にともない、高周
波誘導加熱装置１ａ・１ｂの加熱によりさらに硬化が進
み、炉内にあったすべての部分の塗料の硬化を完了し、
炉外へと進行する。

【００２１】上記の実施例に従い以下のような実験を試
みた。

【００２２】板厚０．２５ｍｍのコイルアルミ板にエポ
キシ系の塗料を６０ｍｇ／ｄｍ² 塗布し、長さが0.4mの
誘導加熱炉内を３０ｍ／ｍｉｎの速度で進行させて塗料
を乾燥した。熱風吹出路１４ａおよび１４ｂからは常に
１４０℃の熱風を約2m/secの速度で吹出すようにした。
３０ｍ／ｍｉｎの速度で加熱炉２を進行するコイルアル
ミ板は極めて短時間にエポキシ系の塗料の硬化温度の１
４０℃を少し越えた温度に加熱され、加熱炉内を進行中
に塗料の硬化が完了し、溶剤が除去され、所定の乾燥状
態になる。１巻分のコイルアルミ板の処理を終わり、次
のコイルアルミ板をセットするまでの間、約１．５分間
コイルアルミ板の進行を停止させ、その間、高周波誘導
加熱装置１ａ・１ｂの作動も停止させる。しかし加熱炉
１の内部に位置しているコイルアルミ板の部分は塗料の
硬化温度の下限付近の温度の熱風のみで引き続いて加熱
され硬化を完了する。塗膜の硬化状態は過不足なく、良
好な性能が得られた。次にセットしたコイルアルミ板も
同様な操作により処理してやはり良好な硬化状態の塗膜
が得られた。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の焼
付装置およびその装置を使用した焼付硬化方法によれ
ば、連続進行しているコイル金属板が停止してもコイル
金属板に塗布された塗料または／および印刷インキが過
剰焼付けになることが防げ、逆に焼付け硬化不足を生ず
ることもない。極めて良好な硬化状態の塗膜が得られる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する塗装または／および印刷コイ
ル金属板の焼付装置の実施例の概略図である。

【符号の説明】

１は加熱炉、１ａ・１ｂは高周波誘導加熱装置、２は温
度センサー、３は変換器、４は速度測定センサー、５は
変換器、６は温度制御装置、７はアナログ−ディジタル
変換器、８は制御回路、９は高周波発振機、１０はコイ
ル金属板、１２はコイル金属板通過経路、１３ａ・１３
ｂは熱風吹出装置、１４ａ・１４ｂはその吹き出し口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル金属板に塗布された塗料または／
   および印刷インキを焼付ける装置であって、加熱炉内に
   コイル金属板が通過する経路を有し、該経路に対向して
   温度制御装置を付加した高周波誘導加熱装置、および該
   経路の少なくとも一部に向かって吹き出し口が位置する
   定温熱風吹出装置が配設されていることを特徴とするコ
   イル金属板焼付装置。
2. 【請求項２】 塗料または／および印刷インキが塗布さ
   れたコイル金属板を、定温熱風吹出装置および温度制御
   装置を付加した高周波誘導加熱装置が動作中の加熱炉内
   に導入進行させて加熱し、コイル金属板の進行が停止し
   たら高周波誘導加熱装置の動作を停止させて定温熱風吹
   出装置からの熱風によりコイル金属板を加熱することを
   特徴とするコイル金属板上の塗料または／および印刷イ
   ンキの焼付硬化方法。