JPH11138080A - 塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基材の製造時や塗装時に発生する基材幅の誤
差を吸収しながら、安定した多色塗装ができる塗装装置
とすることである。 【構成】 基材βの表面に横断するように設置した任意
断面の塗装溝３と、塗装溝３に連結された複数のパイプ
４、５と、塗装溝３の両側端部に塗装溝３の長さを可変
する可変バー６を設置したダイコータＤと、ダイコータ
Ｄの前もしくは後に配置し、基材βの両側端の位置を検
出するセンサーＥとを備え、それぞれ異なる種類の塗料
Ａ、Ｂをパイプ４、５より連続的に塗装溝３内に供給す
ると共に、基材βを長手方向に移動させ、かつ、センサ
ーＥにより検出した基材βの両側端の位置に対応して可
変バー６を移動させ、塗装溝３の長さを可変しながら基
材幅に一致した塗装を連続的に行う塗装装置αである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は長尺状の薄金属板やプラ
スチックフィルム等の基材（ワーク）の表面に、連続的
に模様を形成する塗装装置に関するものであり、さらに
詳しくは、基材の製造時や塗装時に発生する幅の誤差を
吸収しながら、安定した多色塗装ができる塗装装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、長尺の基材に２種類の塗料を用い
て、連続的に帯、筋、縞目等の模様を形成する塗装装置
は、特公昭６４−１０６号公報に記載された装置があ
る。すなわちこの装置は、塗装溝の開口部分を基材にて
完全に密封し、２種類の色の異なる塗料を塗装溝に供給
すると共に、塗装溝内部で完全に攪拌する前の段階（完
全にではなく半分混じりあっている状態）で基材を連続
的に移動させることにより、基材の表面に縞目模様を形
成するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置では基材は塗装溝の開口部分を閉じる閉鎖運動壁面を
形成するので、基材の幅より塗装溝の幅を狭くしなけれ
ばならず、基材の両端部分には塗装されずに塗り残した
塗り残し面が形成されることになり、基材の表面全面に
は塗装することができない欠点があった。従って、後工
程にて塗り残し面をスリットするなどの再加工が必要と
なり、設備、費用が増大する等の欠点が発生するもので
あった。

【０００４】また、各種鋼板やフィルム等からなる基材
は、その製造過程（圧延時やトリムスリッティング時
等）により、基材の幅に微少な誤差（基材幅の約０．２
〜０．４％の長短）が生じるのが通常であり、さらに、
塗装段階での条件の違い（機器の振動や張力条件の違
い）等により、固定されたダイコータのどの位置を基材
の両側端が通過するかは、時間と共に微妙な変化があ
り、これらの現象に対応する手段が講じられていなく、
安定した塗装ができないという課題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、塗装溝の両側端部に塗装溝の長さを
可変する可変バーを設置し、センサーにより検出した基
材の両側端の位置に対応して可変バーを移動させ、塗装
溝の長さを基材の幅と完全に一致するように可変しなが
ら、塗装を連続的に行うので、製造誤差による基材幅の
誤差や、塗装時の諸条件の違いによる基材側端の通過位
置の変化に、経時的に対応し、一時に安定して基材表面
の全面に塗装することができると共に、スリット等の後
加工が必要なく、経費の削減と設備の節約ができ、連続
した塗装ができる塗装装置を提案するものである。

【０００６】

【実施例】以下に図面を用いて、本発明に係る塗装装置
の一実施例について詳細に説明する。図１は本発明に係
る塗装装置αの概略を示す斜視図、図２（ａ）はその断
面図、図２（ｂ）は拡大図であり、基材（ワーク）β、
塗料Ａ、塗料Ｂ、バックアップロールＣ、ダイコータ
Ｄ、センサーＥ、制御装置Ｆ、駆動装置Ｇとからなるも
のである。

【０００７】基材βは長尺状で連続した各種薄金属板、
プラスチックフィルム等からなるものであり、幅は任
意、厚さは約０．１〜１．５ｍｍ位のものであり、塗装
装置αにより表面に模様を塗装される被塗装体である。

【０００８】バックアップロールＣは図２に示すよう
に、矢印方向に回転し、基材βの裏面と密着し基材βを
次工程（乾燥、焼き付け、切断等）に移動させるもので
あり、基材βに対してテンションを加え、基材βが搬送
途中に蛇行したり、たわんだりしないように安定して移
動させるものである。

【０００９】ダイコータＤは、図１および図２に示すよ
うに、基材βとバックアップロールＣが接している円の
外周の任意の位置に固定して設置するものであり、基材
βの表面全面に模様を塗装するものである。

【００１０】その形状としては、図４に示すように略四
角柱のダイ１と、ダイ１の一側面をバックアップロール
Ｃの径と略同一の径で切り欠いたヘッド２と、ヘッド２
の略中央部分に任意断面形状（図では断面半円状）の細
い塗装溝３を形成したものである。さらに、塗装溝３の
中央部分の奥には第１パイプ４が連結されており、第１
パイプ４の途中には第２パイプ５が連結されているもの
である。

【００１１】さらに、塗装溝３の両側端には、塗装溝３
と同一断面の可変バー６を挿入して配置したものであ
り、可変バー６は矢印方向に左右独立して移動可能と
し、塗装溝３の長さ、および塗装溝３の両側端部の位置
を可変することができるものである。

【００１２】また、模様が形成される仕組みとしては、
図１、図２および図３に示すように、第１パイプ４から
塗料Ａを供給し、第２パイプ５から異なる色の塗料Ｂを
それぞれ供給すると、塗料Ａ、Ｂは塗装溝３内に充填さ
れると共に回転しはじめ、半練り状（完全にではなく半
分混じりあっている状態）となり、そこを基材βが移動
することにより、基材βの表面に連続的な帯、筋、縞目
状の模様が形成されるものである。供給する塗料Ａ、Ｂ
は任意成分、例えばアクリル系、ウレタン系、エポキシ
系、ポリエステル系、フッ素樹脂系等の一種以上からな
り、少なくともそれぞれの色が異なるものであり、勿
論、塗料Ａ、Ｂの性質自体が異なるものでもよい。ま
た、塗料Ａ、Ｂのどちらか一方をインク等の各種顔料の
みとして供給してもよいものである。

【００１３】この帯、筋、縞目状の模様の幅は、塗料
Ａ、Ｂが次第に混じり合う段階に応じて、第一パイプ４
が連結されている部分が一番広く、塗装溝３の端部分に
進むに従って狭くなるものである。なお、供給する塗料
Ａ、Ｂの量比によっても帯、筋、縞目状の模様の幅や表
れる間隔等が変化するものであり、この量比は任意に選
択することができるものである。また、図２（ｂ）に示
すように、ダイコータＤのヘッド２は基材βから△ｔの
距離（クリアランス）を設けて設置するものであり、こ
の△ｔが模様の層厚となるものである。

【００１４】図２（ａ）において、点線で示した７はバ
ルブであり、塗装溝３内に塗料Ａ、Ｂを充填する際の充
填量を調節するために必要に応じて設けるものであり、
具体的にはロータリーエアーバルブ等からなるものであ
る。さらに、第１パイプ４に第３パイプ以上（図示しな
いが複数本のパイプ）を連結して３種類以上の異なる塗
料の混じりあった塗装を行うこともできるものである。

【００１５】センサーＥはダイコータＤの前、もしくは
後（図では前方向）に設置するものであり、基材βの左
右両側の位置をそれぞれ独立して検出し、後記する制御
装置Ｆにその情報を出力するものである。なお、センサ
ーＥの例としては例えば赤外線センサー、ＣＣＤライン
センサー、噴出空気による受圧センサー、接触式変位セ
ンサー、画像読取式センサー等を任意に使用するもので
ある。

【００１６】制御装置Ｆは、センサーＥから出力された
基材βの左右端部の位置情報を解析し、後記する駆動装
置Ｇの起動を制御するものであり、例えばシーケンサ
ー、コンピュータ、ＥＰＣ専用制御装置等からなるもの
である。

【００１７】駆動装置Ｆは、制御装置Ｆからの指令をも
とに、左右の可変バー６をそれぞれ独立して矢印方向に
移動させ、塗装溝３の長さおよび左右端部の位置を経時
的に変化させるものである。また、駆動装置Ｆは、例え
ばアクチュエーター、サーボ駆動装置等からなり、油
圧、空気圧、電磁石等により可変バーを移動させるもの
である。

【００１８】以上により、基材βの幅およびダイコータ
２の両側端部の通過位置と、塗装溝３の幅および左右側
端の位置を完全に一致（基材β幅＝塗装溝３幅）させる
ことができ、製造誤差による基材幅の誤差や、塗装時の
諸条件の違いによる基材側端の通過位置の変化に、経時
的に対応し、一時に安定して基材表面の全面に塗装する
ことができると共に、スリット等の後加工が必要なく、
経費の削減と設備の節約ができ、連続した塗装ができる
ものである。

【００１９】なお、センサーＥと制御装置Ｆ、および制
御装置Ｆと駆動装置Ｇ間は任意の通信手段８（電波、リ
ード線、各種仕様のケーブル等）で接続されているもの
である。

【００２０】図５は上記塗装装置αを連続ラインに組み
込んだ場合の一連の装置の配列を示す説明図であり、ア
ンコイラＨ、テンションロール群Ｉ、塗装装置α、焼付
炉Ｊ、冷却装置Ｋ、テンションロール群Ｌ、リコイラＭ
より構成されるものである。なお、図において矢印は基
材βの移動方向、および各装置の回転方向を示すもので
ある。

【００２１】アンコイラＨは基材βをコイル状にストッ
クしておくものであり、また、ピンチローラ９と共に次
工程へと基材βを搬送するものである。

【００２２】次に、テンションロール群Ｉ、Ｌは後記す
る塗装装置α、焼付炉Ｊ、冷却装置Ｋを挟持するように
形成するものであり、基材βに引っ張りの力（テンショ
ン）を加えるものである。その構成としてはクランク状
に駆動ローラ１０を複数配列するものであり、テンショ
ンロール群Ｉの回転位相をテンションロール群Ｌの回転
よりわずかに遅らせるとなお効果的である。

【００２３】塗装装置αはテンションロール群Ｉの駆動
ローラ１０をそのままバックアップロールＣとして利用
し設置するものである。

【００２４】次に、焼付炉Ｊはインク、塗料を焼き付け
乾燥させるものであると共に、密閉空間で内部はガスの
燃焼熱等を利用した加温雰囲気状態であり、温度分布的
に乾燥部１１、焼付部１２、徐冷部１３の３つに分けら
れ、山状の温度分布を示すものである。すなわち、乾燥
部１１は常温〜摂氏約１００度、焼付部１２は摂氏約１
００度〜３００度、徐冷部１３は摂氏約３００度〜２０
０度位の温度分布を示すものである。

【００２５】また、焼付炉Ｊから後記する冷却装置Ｋま
での間は、基材βを支持するフリーローラやコンベア等
が全く無く、焼き付け乾燥および冷却工程において、熱
の伝わりの障害物を排除し、効率よく安定して行うもの
である。このため、基材βは自重により下方にある程度
たわむので、このたわみの頂点となる部分の真下の地面
にセンサー１４を配設し、地面と基材βの頂点との距離
△ｌを監視して、基材βが地面に設置しないように調整
するものである。

【００２６】冷却装置Ｋは焼付炉Ｊから出てきた基材β
を常温まで冷却するものであり、密閉された空間からな
るものである。内部には水噴射器１５とブロア装置１６
が基材βの表面および裏面に順に設置してあり、基材β
に水噴射器１５から水を噴射して常温まで冷却すると共
に、ブロア装置１６より圧縮された空気を噴射して基材
βについた水滴を除去するものである。冷却装置Ｋの地
面には水を回収するパレットが設置してあり、このパレ
ットはパイプを介して水タンク兼チラー装置につなが
れ、再び水噴射器１５へと導かれる循環構造になってい
るものである。また、ブロア装置１６はコンプレッサ等
の圧縮装置につながれているものである。

【００２７】リコイラＭはピンチローラ１７によって導
かれる塗装後の基材βを再びコイル状にストックしてお
くものである。なお、図中１８はフリーローラであり、
基材βの支持装置として、焼付炉Ｊおよび冷却装置Ｋ以
外の各場所に任意に複数設置するものである。

【００２８】

【その他の実施例】以上説明したのは本発明に係る塗装
装置αの一実施例であり、図６〜図１４に示す塗装装置
αとしたりすることもできる。

【００２９】すなわち、図６（ａ）、（ｂ）はセンサー
ＥをダイコータＤの後（後工程）に設置した例を示すも
のである。なお、センサーＥの設置場所はダイコータＤ
と距離が近ければ近いほど、基材βの幅と塗装溝３の幅
を一致させることが容易になるものである。

【００３０】図７（ａ）、（ｂ）は可変バー６の形状を
変形した例を示すものであり、可変バー６を塗装溝３と
同一断面形状に形成したストッパー部１９とストッパー
部１９に連結したバー材２０とから形成したものであ
る。

【００３１】図８（ａ）は塗装溝３に対して第１パイプ
４および第２パイプ５を任意ピッチで複数連結したダイ
コータＤの例であり、特に基材βが広幅の時に有効なも
のである。

【００３２】図８（ｂ）はダイコータＤおよび可変バー
６の先端部をラバー素材や合成樹脂系の素材から形成し
た例であり、基材βの傷つきを防止するのに有効なもの
である。

【００３３】図９（ａ）はダイコータＤをバックアップ
ロールＣの上方に設置した塗装装置αの例である。図９
（ｂ）はヘッド２の基材βの入口方向端部を切り欠い
て、オープンとしたダイコータＤの例であり、ダイコー
タＤの前段階で別途の塗料供給装置２１により別種類の
塗料を供給し、より複雑で意匠性の向上した塗装面を形
成するのに有用である。

【００３４】図１０（ａ）、（ｂ）はそれぞれダイコー
タＤの後ろに延展ロール２２を設置したものであり、基
材βの表面に形成された塗装面の塗膜を慣らし、膜厚を
一定にさせる時に有効なものである。なお、図１０
（ａ）では延展ロール２２は基材βの進行方向と同じ方
向に回転するものであるが、図１０（ｂ）では逆回転す
るものであり、複雑模様の形成、意匠性の向上に有効な
ものである。

【００３５】図１１（ａ）は、ダイコータＤの上方に延
展バー２３を設置し、基材βの表面に形成された塗装面
の塗膜を慣らし、膜厚を一定にさせる時に有効なもので
ある。

【００３６】図１１（ｂ）はバックアップロールＣに洗
浄装置Ｎを設置した塗装装置αの例を示すものである。
すなわち、洗浄装置ＮはバックアップロールＣと基材β
が接していない部分の任意箇所に設置するものであり、
基材βの段取り替えや、ロッドの交換時に、塗料が万一
はみ出してバックアップロールＣに付着した場合に、そ
の余剰塗料を洗浄するものである。

【００３７】具体的には洗浄ロール２４、パレット２
５、ドクター２６とから構成されているものである。洗
浄ロール２４は表面が例えば繊維状物、合成樹脂発体、
ゴム等の浸透性に優れた素材からなり、バックアップロ
ールＣと接すると共にバックアップロールＣに対応して
回転し、かつ、パレット２５に充填された溶剤２７を浸
潤し、バックアップロールＣに付着した余剰塗料を洗浄
するものである。

【００３８】ドクター２６は最終的にバックアップロー
ルＣに付着した余剰塗料や溶剤２７を掻き取り、バック
アップロールＣの表面の付着物を全て除去するものであ
る。また、溶剤２７は塗料Ａ、Ｂの性質により例えば、
水、シンナー等任意に選択するものである。

【００３９】図１２はテンションロール群Ｉをバックア
ップロールＣと兼用せずに、別途設置した例を示すもの
である。

【００４０】図１３（ａ）、（ｂ）は、基材βとダイコ
ータＤとの間に、転写ロール２８を介在させ、一時、転
写ロール２８に塗装をし、転写ロール２８から基材βに
模様を転写する塗装装置αの例を示すものである。

【００４１】図１４は、左右の２つのセンサーＥからの
情報を１つの制御装置Ｆにて処理、解析し、２つの駆動
装置Ｇを制御する塗装装置αの例を示すものである。勿
論、これらの構成を任意に選択して、各々組み合わせた
塗装装置αとすることができるものである。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る塗装装
置によれば、塗装溝の両側端部に塗装溝の長さを可変す
る可変バーを設置し、センサーにより検出した基材の両
側端の位置に対応して可変バーを移動させ、塗装溝の長
さを基材の幅と完全に一致するように可変しながら、塗
装を連続的に行うので、製造誤差による基材幅の誤差
や、塗装時の諸条件の違いによる基材側端の通過位置の
変化に、経時的に対応し、一時に安定して基材表面の全
面に塗装することができると共に、スリット等の後加工
が必要なく、経費の削減と設備の節約ができ、連続した
塗装ができる。等の特徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗装装置の代表例を示す説明図で
ある。

【図２】本発明に係る塗装装置の代表例を示す説明図で
ある。

【図３】本発明に係る塗装装置の代表例を示す説明図で
ある。

【図４】塗装装置を構成するダイコータの一例を示す説
明図である。

【図５】塗装装置をラインに組み込んだ際の配列を示す
説明図である。

【図６】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明
図である。

【図７】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明
図である。

【図８】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明
図である。

【図９】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明
図である。

【図１０】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説
明図である。

【図１１】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説
明図である。

【図１２】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説
明図である。

【図１３】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説
明図である。

【図１４】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説
明図である。

【符号の説明】

α 塗装装置 β 基材 Ａ 塗料 Ｂ 塗料 Ｃ バックアップロール Ｄ ダイコータ Ｅ センサー Ｆ 制御装置 Ｇ 駆動装置 Ｈ アンコイラ Ｉ テンションロール群 Ｊ 焼付炉 Ｋ 冷却装置 Ｌ テンションロール群 Ｍ リコイラ Ｎ 洗浄装置 １ ダイ ２ ヘッド ３ 塗装溝 ４ 第１パイプ ５ 第２パイプ ６ 可変バー ７ バルブ ８ 通信手段 ９ ピンチローラ １０ 駆動ローラ １１ 乾燥部 １２ 焼付部 １３ 徐冷部 １４ センサー １５ 水噴射器 １６ ブロア装置 １７ ピンチローラ １８ フリーローラ １９ ストッパー部 ２０ バー材 ２１ 塗料供給装置 ２２ 延展ロール ２３ 延展バー ２４ 洗浄ロール ２５ パレット ２６ ドクター ２７ 溶剤 ２８ 転写ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続した長尺薄板状の基材の表面に模様
   を形成する塗装装置において、少なくとも基材の表面に
   横断するように設置した任意断面の塗装溝と、塗装溝に
   連結された複数のパイプと、塗装溝の両側端部に塗装溝
   の長さを可変する可変バーを設置したダイコータと、ダ
   イコータの前もしくは後に配置し、基材の両側端の位置
   を検出するセンサーとを備え、それぞれ異なる種類の塗
   料をパイプより連続的に塗装溝内に供給すると共に、基
   材を長手方向に移動させ、かつ、センサーにより検出し
   た基材の両側端の位置に対応して可変バーを移動させ、
   塗装溝の長さを可変しながら基材幅に一致した塗装を連
   続的に行うことを特徴とする塗装装置。