JP2013059881A - エンボス模様を有する長尺材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高温加熱されたロールとの当たりよる欠陥を発生させることなくシート生地表面にエンボス模様を効率的に形成させることができる長尺材の製造方法を提供する。
【解決手段】加熱されたエンボスロール１１とその受けロール１２と間に、長尺材Ｓを通過させてエンボスロールのベース面１１ｂから立設するように形成された凸部１１ａを長尺材Ｓ表面を押圧することによって、長尺材表面にエンボス模様を形成させる長尺材の製造方法であって、
長尺材がエンボスロール１１を通過する際にエンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しないようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車、鉄道車輌、航空機、家具などの座席用シート生地や、その他産業資材として用いられ、その表面に凹凸模様（エンボス模様）を有する長尺材の製造方法に関する。

自動車などに適用される座席用のシート生地は、例えば、熱可塑性樹脂繊維などを素材とした織布や不織布等に種々の柄や模様が形成されている。
近年、このようなシート生地への品質や意匠性などの要求の高まりに呼応して、これら製品の特性を向上するため、シート生地表面にエンボス模様を形成して触感や意匠性を付加したものが用いられている。
従来、シート生地へのエンボス加工においては、加熱されたエンボスロールと、平坦面を有する受けロールの両者を、適当な圧力で圧着させながら回転させ、両ロール間にシート生地を通してエンボスロールをシート生地面に押し当てることによって、エンボス模様を付与していた。
例えば、特許文献１（特開２００７−２７６２８５号公報）には、エンボスロールと受けロール（ヒートロール）の加熱温度を共に１００℃〜２５０℃とした車輌の座席用シート生地の製造方法が記載されている。

特開２００７−２７６２８５号公報

しかしながら、加熱されたエンボスロールが高温であり、かつ素材となるシート生地に深いエンボス模様を形成する場合には、シート生地とエンボスロール間の接触によるシート生地表面の溶融や傷などが発生しやすいという問題があった。
すなわち、加熱されたエンボスロールをシート生地の表面に接触（表面当たり）したり、熱影響を与えたりすると、シート生地表面に好ましくない光沢や変色、風合いを生ぜしめるという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたものであって、高温加熱されたエンボスロールとの熱接触による欠陥を発生させることなく長尺材の表面にエンボス模様を形成することができ、かつ品質、見栄え性に優れたエンボス模様を有する長尺材の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明のエンボス模様を有する長尺材の製造方法は、加熱されたエンボスロールとその受けロール間に長尺材を通過させることにより、前記エンボスロールのベース面から立設するように形成された凸部を長尺材表面を押圧することによって長尺材表面に凹部を部分的に形成させる長尺材の製造方法であって、長尺材が前記エンボスロールを通過する際に、前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しないようにすることを特徴とする。

（２）本発明のエンボス模様を有する長尺材の製造方法は、前記（１）の長尺材の製造方法において、
前記長尺材表面とエンボスロールのベース面との間に光を照射し、前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しているか否かを確認することを特徴とする。

（３）本発明のエンボス模様を有する長尺材の製造方法は、前記（１）の長尺材の製造方法において、前記加熱されたエンボスロールとその受けロール間を通過した長尺材表面の光沢度の値を測定して、前記通過前の長尺材表面の測定した光沢度の値と比較して、前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しているか否かを検出することを特徴とする。

（４）本発明のエンボス模様を有する長尺材の製造方法は、前記（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記加熱されたエンボスロールとその受けロール間を通過した長尺材の上下に投光器及び受光器を設け、エンボス加工部にピンホールが発生していないことを検知することを特徴とする。

本発明のエンボス模様を有する長尺材の製造方法によれば、長尺材がエンボスロールを通過する際にエンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しないので、エンボスロールの凸部により形成されるエンボス模様の凹部周囲のフラット面がエンボスロールの高温加熱面と接触することがない。
このため、エンボス加工に伴う長尺材表面が熱影響を受けて光沢度劣化などの欠陥の発生を効果的に防止することができ、高品質のエンボス模様を有する長尺材を低コストで製造できる。

実施例１に係るエンボス装置の説明図である。 実施例１に係るエンボス装置に適用されるエンボスロール及び受けロールの説明図である。 実施例２に係るエンボス装置の説明図である。 実施例２に係るエンボス装置に適用されるエンボスロール及び受けロールの説明図である。 実施例２に係るエンボス装置におけるエンボス加工の説明図である。 実施例２に係るエンボス装置おけるエンボス加工の説明図である。

本実施形態に係るエンボス模様を有する長尺材の製造方法は、長尺材がエンボスロールを通過する際にエンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しないようにしたものである。
すなわち、加熱されたエンボスロールとその受けロール間に長尺材を供給することにより前記エンボスロールのロール面に立設させた凸部を押圧することによって、長尺材表面に凹部を部分的に形成させる長尺材の製造方法であって、長尺材が前記エンボスロールを通過する際に、前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しないように構成される。
これによって、高温加熱されたエンボスロールとの熱接触による欠陥（表面当たり）を生じさせることなく、長尺材表面にエンボス模様を見栄え良く形成させることができ、意匠性に優れた長尺材を提供することができる。

長尺材は、自動車、鉄道車両、航空機、家具などの座席に覆設されるシート生地として適用されるものであり、これらのシート生地としては、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、アクリルなどの熱可塑性樹脂を素材とした織布や不織布などが挙げられる。
また、これらとポリウレタンフォームなどを積層一体化させた積層シートや、合成皮革や合成繊維からなる表地と、ポリウレタンフォームやフェルト地などの繊維質基材とを積層一体化して得られた複合材などを適用することもできる。

エンボスロールは例えば、エンボス装置に設けられた受けロールの対となる表面がメッキコーティングされた金属製であり、そのロール内部にヒータを備えた形式のものである。そのベース面となるロール直径（Ａ）は１００ｍｍ〜７００ｍｍであり、そのロール面には所定高さ（Ｈ）でベース面から突出した直径（Ｄ）の略円柱状の凸部が、互いに所定間隔（Ｌ）を有して複数配列されるようになっている（図２参照）。

エンボスロールに適用される金属素材として例えば、鋼、鋳鉄、銅、アルミ合金、ステンレススチール等が挙げられる。中でも、鋼や鋳鉄がロールのエッチング法において凸部の形成性が優れるなどの理由で採用されることが好ましい。
エンボスロールの製造方法としては、例えば、その円筒状のロール面に感光膜をコーティング、露光した後、エッチング液中に浸漬して不用部（凸部以外の部分）を熔解する工程を長時間維持することによって、略円柱状の凸部をロールベース面から立設した形に形成することができる。
また、レーザや切削などの加工法によっても凸部をロールベース面上に立設形成することができる。

受けロールは、エンボスロールのベース面に対して所定間隔（Ｃ）をおいて配置され、そのロール面に凸部のない平坦面を有する直径（Ｂ）の円柱状であり、鋼やステンレススチール、アルミ合金などの金属製の他に、ポリイミドなどの硬質合成樹脂製やシリコンゴム、紙などにより構成される（図２参照）。

エンボスロールと受けロールとを有するエンボス装置においては、例えば、凸部を立設させたエンボスロールと平坦面を有する受けロールの両ロールを、所定の圧力で押圧させながら回転させ、所定厚み（Ｔ）の長尺材または長尺材との複合材を、両ロール間に通してエンボスロールの凸部を長尺材の表面に押し当てることによって、長尺材表面にエンボス模様を形成する。

エンボス加工される長尺材の光沢度は、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）に規定された鏡面光沢度−測定方法（ＪＩＳ−Ｚ−８７４１）により測定することができる。鏡面光沢度は、試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測ることにより取得される。ここで光沢は「表面の選択的な方向特性によって、物体の明るい反射がその表面に写り込んで見える見え方」として定義され、光沢度はこれを数値化したものである。
エンボス加工された長尺材の光沢度を測定する光沢度計としては、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１により定められた光源と受光器とからなる鏡面光沢度測定装置などが適用され、エンボスロール及び受けロールの入側及び出側にそれぞれ配置する。

エンボスロール及び受けロールを備えたエンボス装置は、これらのロール間に長尺材を供給するためのテンションロールや巻き取りロールを有しており、長尺材に付加される張力を制御することができる。
また、エンボスロールに設けられたヒータを介してエンボスロールの温度を所定範囲に設定することができる。
こうして、長尺材に負荷される温度や圧力、加工速度等を、光沢度測定装置を介して取得したエンボス加工前後の測定値に基づいて調整することができる。

エンボスロールは長尺材の製造方法に適用されるエンボスロールであって、エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触（表面当たり）しないようにするために、エンボスロールのベース面に対向する長尺材の表面面とエンボスロールのベース面との隙間（クリアランス）を０.５ｍｍ以上になるように設定している。
これによって、加熱したエンボスロールの凸部によって長尺材を押圧してエンボス加工するに際して、エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触するようなことがない。
したがって、長尺材表面が熱影響を受けて、溶融したり熱変質したりすることによる品質や意匠性の劣化を防止できる。

また、最近の座席用シート生地は、厚みの厚いもの（０．５〜１．２ｍｍ程度）、起毛させたもの、編み込みしたものなどが採用され、また、耐用期間を長くするため、シート生地に形成されるエンボス模様の凹部を深くすることが要望されており、これらのシート生地にエンボス模様を形成しようとすれば、ますますエンボスロールのベース面が生地表面に当たりやすくなるが、クリアランスを制御することによって、このような表面当たりの問題を確実に回避できる。

また、本実施形態の長尺材の製造方法においては、前記長尺材が前記エンボスロールを通過する際の一方側（供給側）から前記長尺材表面とエンボスロールのベース面との隙間に光を照射して、この隙間を通過した光を他方側で確認することによって前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しているか否かを検出することができる。なお、上記のエンボスロールの出側での光の確認は、作業者が目視で確認することもできるが、受光器で前記照射光を受光することによってより確実化することができる。
これによって、エンボス装置稼働中において、ベース面を介して長尺材に付与される熱の影響を効果的に除去することができる。

さらに、本実施形態の長尺材の製造方法においては、前記加熱されたエンボスロールとその受けロール間を通過した長尺材表面の光沢度の値を測定して、前記通過前の長尺材表面の測定した光沢度の値と比較して、前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しているか否かを検出することもできる。
これによって、例えば、前記エンボスロール及び前記受けロールから排出される長尺材表面の光沢度と、エンボス加工前の長尺材表面の光沢度とが等しくなるように、前記エンボスロール及び受けロールを介して前記長尺材に負荷される温度、圧力、加工速度を調整することもできる。
こうして、加熱されたエンボスロールと長尺材とが接触して生じる溶融や焼けなどの欠陥を効率的に防止して、品質の優れた長尺材の製造方法を提供することができる。

さらに、本実施形態の長尺材の製造方法においては、前記加熱されたエンボスロールとその受けロール間を通過した長尺材の上下に投光器及び受光器を設け、エンボス加工部にピンホールが発生していないことを検知するもできる。これによって、エンボス加工後における長尺材のピンホールチェックを迅速かつ効率的に行うことができる。
なお、上記長尺材表面の光沢度やピンホールチェックは、作業者が直接目視で確認することもできる。この場合は、異常を感知した作業者が操作盤を操作して製造条件の変更を行う。

（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図面に基づいてさらに具体的に説明する。
図１に示すように、本発明の長尺材の製造方法が適用されるエンボス装置１０は、座席用シート生地となる長尺材Ｓを上下方向から挟圧しながらエンボス加工するためのエンボスロール１１、その受けロール１２、長尺材Ｓにテンションを付加しながらロール間を走行させるためのロール上下流にそれぞれ設けられたテンションロール１３、１４、巻き取りロール１５、エンボス加工後の長尺材の欠陥を検知するための投光器１９、受光器１９ａを備えている。

これらロールの駆動系やエンボスロール１１に内蔵されたヒータなどの加熱装置は、図示しない制御装置によって制御される。
ここで、長尺材Ｓの供給速度は、座席用シート生地を製造する場合は毎分０．５〜１０ｍとし、家具用シート生地を製造する場合は毎分２〜１９ｍとして、ロール間に供給される。
また、エンボスロール１１、受けロール１２に供給される長尺材Ｓの供給側及び排出側には、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１に基づく鏡面光沢度測定器１７、１８が配置されており、エンボス加工前後における長尺材Ｓの光沢度が制御装置に取り込まれるようになっている。

図２に示すように、エンボスロール１１は、内蔵ヒータにより所定温度、例えば１８０〜２１５℃の範囲に設定される鋳鉄製ロールであり、そのロール面上に略円柱状凸部１１ａが多数格子状に配列される。
受けロール１２は、少なくともそのロール面がシリコンゴムで被覆されるか又はシリコンゴムからなる円筒体であり、エンボスロール１１のベース面に対して配置される。
エンボスロール１１及び受けロール１２間に、テンションロール１３、１４、巻き戻しロール１６を介して長尺材Ｓを供給する。
したがって、本実施例のエンボスロール１１では、エンボスロールベース面に対向する長尺材表面とエンボスロールのベース面との隙間（Ｋ）がＫ＞０となるように設定している。

図１に示すように、投光器１９、受光器１９ａは、エンボス加工後の長尺材Ｓに可視光又は赤外光などを照射して、受光器１９ａのデータからピンホールなどの長尺材の欠陥を検出するための検査装置であり、エンボスロール１１及び受けロール１２間から排出される長尺材に対してその上下一対となる位置に設けられる。
これによって、エンボス装置１０稼働中の品質管理を確実かつ迅速に行うことができるようになっている。

（実施例２）
実施例２が適用されるエンボス装置２０は、図３に示すように、実施例１が適用されるエンボス装置１０に、長尺材Ｓの表面とエンボスロール１１のベース面１１ｂとの隙間を検出するための投光器２１と受光器２２を付加したものである。
すなわち、長尺材Ｓの表面とエンボスロール１１のベース面１１ａとの隙間（クリアランス）に投光器２１を介して隙間検知用の光を照射して、この隙間から漏れ出る出側からの光を受光器２２で検出することができる。
これによって、エンボスロール１１のベース面１１ｂが長尺材Ｓの表面に接触しているか否かを判定することによって、加熱されたエンボスロール１１による長尺材の表面への熱影響を抑制し、その品質や意匠性を大幅に向上させるようにしている。

ここで図４、図５（ａ）に示すように、投光器２１及び受光器２２は、供給される長尺材Ｓの走行方向に配置しているが、図５（ｂ）に示すようにロール幅方向すなわち走行方向と直角な方向に配置することもできる。
こうして、長尺材Ｓの表面とエンボスロール１１のベース面１１ｂとの接触を、投光器２１からの照射光を受光器２２を介して判定することができる。
なお、図６はベース面１１ｂと長尺材Ｓ表面との間に隙間のない場合の説明図であり、加熱されたエンボスロール１１を介して長尺材Ｓへ付加される熱影響が著しく大きくなることを示している。

ここで、表１は、異なる厚みの長尺材を、エンボスロールの凸部の高さが１．５ｍｍのロールを用いてエンボス加工した際に、エンボスロールを通過する際の一方側から長尺材Ｓ表面とエンボスロールのベース面１１ｂとの間に光を照射し、他方側で受光を確認しながら、エンボスロールの入側と出側での光沢度の変化を測定した結果である。
本発明の実施例１〜１３は、長尺材Ｓの材質により光沢度は種々の値を示しているが、いずれも前後で光沢度が変わっていない。
一方、比較例として、エンボスロールを通過する際の一方側から長尺材表面とエンボスロールのベース面との間に光を照射してエンボス加工した際に、他方側（エンボスロールの出側）で受光を確認できなかった場合を示しており、比較例１〜４においては、エンボス加工後の光沢度が上昇していることが分かる。
これは、長尺材がエンボスロールに接触したか又は近接したために、長尺材表面が熱影響を受けているものと推察される。

なお、本実施例では、エンボス加工前後の長尺材Ｓ表面の光沢度をＪＩＳ−Ｚ−８７４１鏡面光沢度測定方法に則り光源の照射角度を４５度で測定した。
加熱されたエンボスロール１１に接触した長尺材Ｓの部分は光沢度が増すので、これによってロール面との接触の有無を判定することができる。

以上説明したように、本発明のエンボス模様を有する長尺材の製造方法は、加熱されたエンボスロールのベース面を加工される長尺材表面と接触（表面当たり）しないようにすることで、熱影響によるシート生地の品質不良の発生を回避することができ、産業上の利用可能性が極めて高い。

１０ 実施例１が適用されるエンボス装置
１１ エンボスロール
１１ａ 略円柱状凸部（凸部）
１１ｂ ベース面
１２ 受けロール
１３、１４ テンションロール
１５ 巻き取りロール
１６ 巻き戻しロール
１７、１８ 鏡面光沢度測定器
１９ 投光器
１９ａ 受光器
２０ 実施例２が適用されるエンボス装置
２１ 投光器
２２ 受光器
Ｓ 長尺材
Ｔ、Ｔ１ 長尺材の厚み
Ｔ２ 凹部の厚み

Claims (4)

1. 加熱されたエンボスロールとその受けロール間に長尺材を通過させることにより、
   前記エンボスロールのベース面から立設するように形成された凸部を長尺材表面を押圧することによって長尺材表面に凹部を部分的に形成させる長尺材の製造方法であって、
   長尺材が前記エンボスロールを通過する際に、
   前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しないようにすることを特徴とするエンボス模様を有する長尺材の製造方法。
2. 前記長尺材表面とエンボスロールのベース面との間に光を照射し、
   前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しているか否かを確認することを特徴とする請求項１に記載のエンボス模様を有する長尺材の製造方法。
3. 前記加熱されたエンボスロールとその受けロール間を通過した長尺材表面の光沢度の値を測定して、前記通過前の長尺材表面の測定した光沢度の値と比較して、前記エンボスロールのベース面が長尺材表面に接触しているか否かを検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンボス模様を有する長尺材の製造方法。
4. 前記加熱されたエンボスロールとその受けロール間を通過した長尺材の上下に投光器及び受光器を設け、エンボス加工部にピンホールが発生していないことを検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンボス模様を有する長尺材の製造方法。

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