JP5531706B2 - エンボス化粧シートの製造装置およびエンボス化粧シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンボス化粧シートの製造装置およびエンボス化粧シートの製造方法に係り、とりわけシートにシワが発生することを防止することが可能なエンボス化粧シートの製造装置およびエンボス化粧シートの製造方法に関する。

エンボス化粧シートは、表面に凹凸模様が形成された熱可塑性樹脂シートであり、各種家具や建築内装材等に、装飾或いは表面保護の目的で貼着することによって使用されている。

従来、このようなエンボス化粧シートを製造する際、以下のような工程によって、シートに凹凸模様を賦形している。すなわち、まず（凹凸のない）シートをヒータで加熱し、シートの温度を熱可塑性樹脂の軟化温度まで上昇させる。続いてシートは、軟化温度に加熱された状態で、エンボスロールと加圧ロールの間に送られて挟圧される。このときシート表面に凹凸模様が賦形される。最後に、シートは冷却ロールで冷却される。

このようなエンボス化粧シートの製造装置としては、例えば特許文献１−２に記載されたものが知られている。このうち特許文献１は、金属ロールとゴムロールに至るまでのシート搬送経路に沿って、段階的に熱量を大きくした複数の強熱ヒーターからなるヒーター群を配置したものである。シートが徐々に加熱され、その加熱に伴うシートＳの伸張が緩やかとなるため、高速で搬送してもシワのないエンボス化粧シートを得ることができる。

また特許文献２は、エンボス加工部に至るシート搬送手段をエンドレスベルトコンベアとしたものであり、エンドレスベルトコンベアの傾斜を、シート搬送方向の上流側から下流側に向かって緩傾斜から急傾斜に段階的に変化させたものである。

特開平１１−４８３３６号公報 特開平１１−１３８６３２号公報

ところで従来のエンボス化粧シートの製造装置においては、熱可塑性樹脂からなるシートは、軟化温度まで加熱された状態で加圧ロールに接触する。このため、加熱されたシートが加圧ロールに対して接着しやすくなっている。このため、シートがエンボスロールと加圧ロールとの間から出た際に、シートが加圧ロール側に引っ張られ、これによりシートにシワが発生するおそれがある。

これに対して、シートの搬送速度を遅くすることが考えられる。この場合、シワを抑制する効果はあるが、生産効率が落ちるという問題が生じる。また、シワを抑制するために、テンションコントロールを行うことも考えられる。しかしながら、シートを熱可塑性樹脂の軟化温度まで加熱した際、シートが破断するおそれがあるため、このようなテンションコントロールを用いることは難しい。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、エンボスロールと加圧ロールとの間で挟圧された後、シートが加圧ロール側に引っ張られることを防止することにより、シートにシワが発生することを防止することが可能な、エンボス化粧シートの製造装置およびエンボス化粧シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、エンボス化粧シートの製造装置において、シートを加熱する加熱装置と、加熱装置の下流側に設けられ、表面に凹凸パターンが形成されたエンボスロールと、エンボスロールに対向する位置に設けられ、エンボスロールとの間で加熱されたシートを挟圧してシートに凹凸模様を賦形する加圧ロールとを備え、エンボスロールと加圧ロールとの間に、シートに密着しながら移動して賦形後のシートをエンボスロール側に誘導する誘導ベルトを設け、誘導ベルトは２本設けられ、それぞれシートの幅方向端部に対応する位置に配置されていることを特徴とするエンボス化粧シートの製造装置である。

本発明は、加圧ロールに、周方向に沿って誘導ベルトを収容する溝が形成されていることを特徴とするエンボス化粧シートの製造装置である。

本発明は、誘導ベルトは、エンボスロールの表面に沿ってエンボスロールとともに移動することを特徴とするエンボス化粧シートの製造装置である。

本発明は、誘導ベルトは、加圧ロールの周囲に架け渡され、誘導ベルトは、シートに密着する前に加圧ロールの表面に沿って加圧ロールとともに移動することを特徴とするエンボス化粧シートの製造装置である。

本発明は、誘導ベルトは、エンドレスベルトからなることを特徴とするエンボス化粧シートの製造装置である。

本発明は、エンボスロールに隣接する位置に、誘導ベルトをシートから引き離すベルト送りロールが設けられていることを特徴とするエンボス化粧シートの製造装置である。

本発明は、エンボス化粧シートの製造方法において、シートを加熱する工程と、表面に凹凸パターンが形成されたエンボスロールと、エンボスロールに対向する位置に設けられた加圧ロールとの間で、加熱されたシートを挟圧して、シートに凹凸模様を賦形する工程と、エンボスロールと加圧ロールとの間で、シートに密着しながら移動する誘導ベルトを用いて、賦形後のシートをエンボスロール側に誘導する工程とを備え、誘導ベルトは２本設けられ、それぞれシートの幅方向端部に対応する位置に配置されていることを特徴とするエンボス化粧シートの製造方法である。

本発明によれば、エンボスロールと加圧ロールとの間に、シートに密着しながら移動して賦形後のシートをエンボスロール側に誘導する誘導ベルトを設けたので、エンボスロールと加圧ロールとの間で挟圧された後、シートが加圧ロール側に引っ張られることがなく、シートにシワが発生することを防止することができる。

本発明の一実施の形態によるエンボス化粧シートの製造装置を示す概略側面図。 本発明の一実施の形態によるエンボス化粧シートの製造装置を示す斜視図。 エンボスロールを示す断面図。 エンボスロールと加圧ロールとの間において、誘導ベルトがシートをエンボスロール側に誘導する状態を示す図。 エンボス化粧シートの製造装置の変形例を示す概略側面図。 エンボス化粧シートの製造装置の変形例を示す概略側面図。 エンボス化粧シートの製造装置の比較例を示す図。

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。図１乃至図６は、本発明の一実施の形態を示す図である。

まず、図１および図２により、本実施の形態によるエンボス化粧シートの製造装置の構成について説明する。

図１および図２に示すように、本実施の形態によるエンボス化粧シートの製造装置１０は、熱可塑性樹脂からなるシート２０に凹凸模様を賦形することによりエンボス化粧シートを製造するためのものである。

このようなエンボス化粧シートの製造装置１０は、搬送されているシート２０を加熱する加熱装置１１と、加熱装置１１の下流側に設けられたエンボスロール１２と、エンボスロール１２に対向する位置に設けられた加圧ロール１３とを備えている。

このうち加熱装置１１は、複数のヒータ１４と、これらのヒータ１４を収容するヒータボックス１５とを有している。ヒータ１４としては、遠赤ヒータ、近赤ヒータ、セラミックヒータ等を用いることができる。

またエンボスロール１２は円柱形状からなり、その表面には、シート２０に賦形される凹凸模様に対応する凹凸パターン１２ａが形成されている。このエンボスロール１２は、加圧ロール１３との間で、加熱装置１１によって加熱されたシート２０を挟圧するものであり、これにより、シート２０に凹凸パターン１２ａを転写して、シート２０に凹凸模様を賦形するようになっている。

そしてエンボスロール１２と加圧ロール１３とにより凹凸模様が賦形されたシート２０は、エンボスロール１２表面に沿って搬送され、その後エンボスロール１２に隣接して配置された金属ロール１７に案内されて、下流側に送られる。

ところでシート２０の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン テレフタレート、ポリカボネート、ナイロン（登録商標）、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。またシート２０は、１層からなるものに限らず、複数の合成樹脂層を含む積層体からなっていても良い。このシート２０の厚みは限定されるものではないが、例えば５０μｍ〜４００μｍとすることができる。

エンボスロール１２としては、例えば金属ロールを用いることができる。具体的には、エンボスロール１２としては、ステンレスからなるロールの周囲にニッケルめっきを施した金属ロールを挙げることができる。

一方、エンボスロール１２の内部は、表面冷却用の冷却水が循環する構造になっている。すなわち図３に示すように、エンボスロール１２の長手方向一端部の中心部に、冷却水入口１２ｂが設けられ、エンボスロール１２の長手方向一端部の周方向外側に、冷却水出口１２ｃが設けられている。そして冷却水入口１２ｂから導入された冷却水は、エンボスロール１２の長手方向一端部から長手方向他端部へ向かい、その後再び長手方向一端部側に戻って、冷却水出口１２ｃから排出されるようになっている。

また加圧ロール１３は円柱形状からなり、例えばゴムロールから構成することができる。この加圧ロール１３についても、エンボスロール１２と同様に、内部で表面冷却用の冷却水が循環する構造を有していても良い。

本実施の形態において、エンボスロール１２と加圧ロール１３との間に、誘導ベルト１６が配設されている。この誘導ベルト１６は、エンボスロール１２と加圧ロール１３との間でシート２０に密着しながらシート２０とともに移動し、賦形後のシート２０をエンボスロール１２側に誘導する役割を果たす。

また、誘導ベルト１６は、エンドレスベルトからなっており、加圧ロール１３、ベルト送りロール１８、およびベルトガイドロール１９の周囲に架け渡されている。このうちベルト送りロール１８は、エンボスロール１２に隣接する位置に設けられており、誘導ベルト１６をシート２０から引き離す役割を果たす。またベルトガイドロール１９は、ベルト送りロール１８からの誘導ベルト１６を加圧ロール１３に案内する役割を果たす。

この場合、誘導ベルト１６は、ベルトガイドロール１９から加圧ロール１３側に送られ、加圧ロール１３の表面に沿って加圧ロール１３とともに移動し、エンボスロール１２と加圧ロール１３との間に達する。さらに誘導ベルト１６は、エンボスロール１２の表面に沿ってエンボスロール１２およびシート２０とともに移動し、続いて、ベルト送りロール１８によりシート２０から引き離されてベルトガイドロール１９側に送られる。このように誘導ベルト１６は、加圧ロール１３、ベルト送りロール１８、およびベルトガイドロール１９の周囲を循環する。

一方、図２に示すように、誘導ベルト１６は２本設けられている。各誘導ベルト１６は、シート２０の幅方向端部に対応する位置に配置されている。

また加圧ロール１３の両端付近には、その周方向に沿って２本の溝２１が形成されている。各溝２１は、シート２０の幅方向端部に対応する位置に設けられており、各溝２１の内部に対応する誘導ベルト１６を収容可能となっている。各溝２１の深さは、誘導ベルト１６の厚みと略同一であり、したがって誘導ベルト１６を溝２１内に収容した際、誘導ベルト１６の表面は加圧ロール１３表面と略面一となる。

このように誘導ベルト１６をシート２０の幅方向両端部に設けたのは以下の理由による。すなわち、シート２０がエンボスロール１２と加圧ロール１３との間で挟圧された後に加圧ロール１３側に引っ張られるという現象は、主としてシート２０の幅方向両端部において生じると考えられる。したがって、シート２０が加圧ロール１３側に引っ張られることを防止しようとする場合、誘導ベルト１６によりシート２０の幅方向両端部のみをエンボスロール１２側に誘導すれば十分であると考えられるからである。

なお誘導ベルト１６の材料としては、例えば金属、テフロン（登録商標）等の合成樹脂、およびゴムを挙げることができる。とりわけ、誘導ベルト１６は、シート２０が付着しにくい材質からなることが好ましく、例えばフッ素コーチングなどの表面処理を施したものを用いることが好ましい。なお誘導ベルト１６は、その厚みを例えば５ｍｍ〜１０ｍｍとすることができ、その幅を例えば１０ｍｍ〜１００ｍｍとすることができる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

まず、搬送されているシート２０を加熱装置１１により加熱する。この際、熱可塑性樹脂からなるシート２０は、その融点近くまで加熱される。

加熱されたシート２０は下流側に搬送され、エンボスロール１２と加圧ロール１３の間に達する。次にシート２０は、エンボスロール１２と加圧ロール１３との間で挟圧され、エンボスロール１２の凹凸パターン１２ａにより、シート２０に凹凸模様が賦形される。

次いで、凹凸模様が賦形されたシート２０は、エンボスロール１２表面に沿って移動する。この際、誘導ベルト１６は、エンボスロール１２と加圧ロール１３との間で、シート２０に密着しながらシート２０とともに移動する（図４参照）。したがって、賦形後のシート２０は、加圧ロール１３側ではなくエンボスロール１２側に確実に誘導される。なおこの際、シート２０、エンボスロール１２、および誘導ベルト１６の移動速度は、互いに同一となっている。

続いて、シート２０はエンボスロール１２の表面に沿って移動し、この間シート２０は、エンボスロール１２内を流れる冷却水によって冷却される。これによりシート２０に賦形された凹凸模様が固定する。一方、誘導ベルト１６は、エンボスロール１２の表面に沿ってシート２０とともに移動した後、ベルト送りロール１８によってエンボスロール１２およびシート２０から引き離される。

次に、シート２０は、エンボスロール１２に隣接して配置された金属ロール１７に案内されて、エンボスロール１２から引き離されて、下流側に送られる。その後、図示しない冷却ロールにより更にシート２０を冷却しても良い。

以上説明したように、本実施の形態によれば、エンボスロール１２と加圧ロール１３との間に誘導ベルト１６を設け、誘導ベルト１６がシート２０に密着しながら移動することにより、賦形後のシート２０をエンボスロール１２側に誘導している。このことにより、シート２０がエンボスロール１２と加圧ロール１３との間で挟圧された後、このシート２０が加圧ロール１３側に引っ張られることがない。これによりシート２０にシワが発生することを防止することができる。

他方、比較例として図７に示すように、このようなエンボスロール１２と加圧ロール１３との間に誘導ベルト１６を設けなかった場合、シート２０が加圧ロール１３側に引っ張られ、シート２０にシワが発生するおそれがある（図７の符号Ａ参照）。

さらに、本実施の形態によれば、２本の誘導ベルト１６は、それぞれシート２０の幅方向端部に対応する位置に配置されている。上述したように、シート２０がエンボスロール１２と加圧ロール１３との間で挟圧された後、加圧ロール１３側に引っ張られるという現象は、主としてシート２０の幅方向両端部において生じると考えられる。したがって、２本の誘導ベルト１６をシート２０の幅方向両端部に配置することにより、シート２０が加圧ロール１３側に引っ張られることを効果的かつ確実に防止することができる。

また本実施の形態によれば、加圧ロール１３に、周方向に沿って誘導ベルト１６を収容する溝２１が形成されているので、誘導ベルト１６が加圧ロール１３から突出するおそれがなく、エンボスロール１２と加圧ロール１３による賦形作業に影響を及ぼすことがない。

また本実施の形態によれば、各誘導ベルト１６は、エンドレスベルトからなり、またエンボスロール１２に隣接する位置に、誘導ベルト１６をシート２０から引き離すベルト送りロール１８が設けられている。このことにより、誘導ベルト１６がエンボスロール１２側に引っ張られるおそれがなく、誘導ベルト１６を確実にベルト送りロール１８側に搬送することができる。

なお、上述した実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

すなわち本実施の形態においては、誘導ベルト１６はエンドレスベルトからなっている。しかしながらこれに限らず、図５に示すように、誘導ベルト１６が巻出しロール２５から巻き出され、巻取りロール２６によって巻き取られるようになっていても良い。

また本実施の形態においては、誘導ベルト１６は、エンボスロール１２および加圧ロール１３の表面に沿って移動する。しかしながら、誘導ベルト１６は、エンボスロール１２と加圧ロール１３との間でシート２０をエンボスロール１２側に誘導するものであれば、上述した構成に限定されるものではない。

例えば、図６に示すように、ベルトガイドロール２７、２８によって誘導ベルト１６を案内し、誘導ベルト１６がエンボスロール１２および加圧ロール１３の表面に沿って移動しないようにしても良い。

なお、図５および図６において、図１および図２に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付してある。

１０ エンボス化粧シートの製造装置
１１ 加熱装置
１２ エンボスロール
１３ 加圧ロール
１４ ヒータ
１５ ヒータボックス
１６ 誘導ベルト
１７ 金属ロール
１８ ベルト送りロール
１９ ベルトガイドロール
２０ シート
２１ 溝

Claims (7)

1. エンボス化粧シートの製造装置において、
   シートを加熱する加熱装置と、
   加熱装置の下流側に設けられ、表面に凹凸パターンが形成されたエンボスロールと、
   エンボスロールに対向する位置に設けられ、エンボスロールとの間で加熱されたシートを挟圧してシートに凹凸模様を賦形する加圧ロールとを備え、
   エンボスロールと加圧ロールとの間に、シートに密着しながら移動して賦形後のシートをエンボスロール側に誘導する誘導ベルトを設け、
   誘導ベルトは２本設けられ、それぞれシートの幅方向端部に対応する位置に配置されていることを特徴とするエンボス化粧シートの製造装置。
2. 加圧ロールに、周方向に沿って誘導ベルトを収容する溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のエンボス化粧シートの製造装置。
3. 誘導ベルトは、エンボスロールの表面に沿ってエンボスロールとともに移動することを特徴とする請求項１又は２記載のエンボス化粧シートの製造装置。
4. 誘導ベルトは、加圧ロールの周囲に架け渡され、誘導ベルトは、シートに密着する前に加圧ロールの表面に沿って加圧ロールとともに移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のエンボス化粧シートの製造装置。
5. 誘導ベルトは、エンドレスベルトからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のエンボス化粧シートの製造装置。
6. エンボスロールに隣接する位置に、誘導ベルトをシートから引き離すベルト送りロールが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のエンボス化粧シートの製造装置。
7. エンボス化粧シートの製造方法において、
   シートを加熱する工程と、
   表面に凹凸パターンが形成されたエンボスロールと、エンボスロールに対向する位置に設けられた加圧ロールとの間で、加熱されたシートを挟圧して、シートに凹凸模様を賦形する工程と、
   エンボスロールと加圧ロールとの間で、シートに密着しながら移動する誘導ベルトを用いて、賦形後のシートをエンボスロール側に誘導する工程とを備え、
   誘導ベルトは２本設けられ、それぞれシートの幅方向端部に対応する位置に配置されていることを特徴とするエンボス化粧シートの製造方法。

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