JP2007076059A - エンボス加工装置およびエンボス加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基材表面に凹凸形状の絵柄を確実に形成することができ、かつこの絵柄にひずみ応力が残ることの少ないエンボス加工装置およびエンボス加工方法を提供する。
【解決手段】 エンボス加工装置１０は凹凸形状１２を有する絵柄ロール１１と、絵柄ロール１１との間で合成樹脂製基材２０を挟持する支持ロール１３とを備えている。絵柄ロール１１は、超音波振動部を内蔵した回転駆動機構１５によって回転駆動される。回転駆動機構１５から、基材を軟化させる固有振動に対応する振動数の超音波振動が基材２０に加えられて、基材２０は軟化する。
【選択図】 図１
【解決手段】 エンボス加工装置１０は凹凸形状１２を有する絵柄ロール１１と、絵柄ロール１１との間で合成樹脂製基材２０を挟持する支持ロール１３とを備えている。絵柄ロール１１は、超音波振動部を内蔵した回転駆動機構１５によって回転駆動される。回転駆動機構１５から、基材を軟化させる固有振動に対応する振動数の超音波振動が基材２０に加えられて、基材２０は軟化する。
【選択図】 図１
Description
本発明はかばんや車の内装に設けられ、表面に皮模様や幾何学模様が付されたシートを製造するためのエンボス加工装置およびエンボス加工方法に関する。
従来より、かばんや車の内装に設けられ、表面に皮模様や幾何学模様が付されたシートを製造するために、エンボス加工方法が用いられている。
このエンボス加工方法は、凹凸状表面を有する絵柄ロールと、支持ロールとの間に合成樹脂製基材または紙製基材等を挿入し、これらロール間で基材をプレスすることにより基材表面にエンボス加工を施して絵柄を形成するものである（例えば特許文献１参照）。
特開平６−１４３４６６
上述のように従来より基材を絵柄ロールと支持ロールとの間で挟持することにより、基材表面にエンボス加工を施す方法が知られている。
しかしながら基材に対してエンボス加工を施す際、エンボス加工時に基材に弾性エネルギが蓄えられ、その後この弾性エネルギによって基材表面に形成された絵柄が平坦化して不明瞭となることがある。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基材にエンボス加工を施して基材に凹凸形状を形成するとともに、この凹凸形状が元に戻って平坦化することのないエンボス加工装置およびエンボス加工方法を提供することを目的とする。
本発明は、凹凸形状を有する絵柄ロールと、この絵柄ロールとの間で合成樹脂、紙等の天然素材または合成樹脂と紙等の天然素材との積層体からなる基材を挟持して基材に凹凸形状を形成する支持ロールとを備え、絵柄ロールおよび支持ロールのうちいずれか一方に、振動を与える振動部を設け、この振動部により当該ロールに加えられる振動の振動数は、基材を軟化させる固有振動数に対応していることを特徴とするエンボス加工装置である。
本発明は、振動部は絵柄ロールに連結されていることを特徴とするエンボス加工装置である。
本発明は、絵柄ロールに加熱部を設けたことを特徴とするエンボス加工装置である。
本発明は、凹凸形状を有する絵柄ロールと、支持ロールとの間に合成樹脂、紙等の天然素材または合成樹脂と紙等の天然素材との積層体からなる基材を挿入し、この基材を絵柄ロールと支持ロールとの間で挟持して基材に凹凸形状を形成する工程と、絵柄ロールおよび支持ロールのうちいずれか一方に、一定の振動数を有する振動を加える工程とを備え、当該ロールに加えられる振動の振動数は、基材を軟化させる固有振動数に対応していることを特徴とするエンボス加工方法である。
本発明は、少なくとも絵柄ロールに一定の振動数を有する振動を加えることを特徴とするエンボス加工方法である。
本発明は、絵柄ロールまたは支持ロールに一定の振動数を有する振動を加える際、少なくとも絵柄ロールを加熱することを特徴とするエンボス加工方法である。
以上のように本発明によれば、基材に振動を加えて軟化させながら絵柄ロールと支持ロールとの間で基材を挟持することにより、基材表面に凹凸形状の絵柄を確実に形成することができる。またこのとき基材表面の絵柄にひずみ応力が残ることはなく、凹凸形状が元に戻って平坦化することも少ない。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は、本発明によるエンボス加工装置およびエンボス加工方法の一実施の形態を示す図である。
図１および図２に示すように、エンボス加工装置１０は凹凸形状１２を有する絵柄ロール１１と、この絵柄ロール１１との間で合成樹脂製基材２０を挟持して基材２０に凹凸形状からなる絵柄２１を形成する支持ロール１３とを備えている。
また絵柄ロール１１は超音波振動部を内蔵した一対の回転駆動機構１５、１５によりシャフト１１ａを介して回転駆動され、支持ロール１３は一対の回転駆動機構１６、１６によりシャフト１３ａを介して回転駆動される。
この場合、一対の回転駆動機構１５、１５は超音波振動部を内蔵し、絵柄ロール１１を回転駆動させるとともに、超音波振動部により絵柄ロール１１を図１の上下方向（矢印し方向）に超音波振動させるようになっている。
また絵柄ロール１１のシャフト１１ａに、加熱装置１７が連結パイプ１７ａを介して連結され、加熱装置１７からの加熱媒体によってシャフト１１ａおよび絵柄ロール１１が加熱されるようになっている。
一対の回転駆動機構１５、１５は超音波振動部を内蔵し、この超音波振動部を内蔵した回転駆動機構１５によってシャフト１１ａを介して絵柄ロール１１、１１に振動を加え、後述のようにこの絵柄ロール１１、１１の振動が基材２０に伝達されて基材２０を軟化するようになっている。この場合、回転駆動機構１５、１５に加え、回転駆動機構１６、１６にも超音波振動部を内蔵させて支持ロール１３に超音波振動を加えてもよい。
さらに、加熱装置１７を支持ロール１３のシャフト１３ａにも連結して、この加熱装置１７によって支持ロール１３を加熱してもよい。
次にこのような構成からなるエンボス加工装置を用いたエンボス加工方法について説明する。
まず、絵柄ロール１１と支持ロール１３との間に合成樹脂製基材２０が挿入され、この基材２０が絵柄ロール１１と支持ロール１３との間で挟持される。
この場合、合成樹脂製基材２０として例えばフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂基材２０が用いられる。
合成樹脂製基材２０として熱硬化性樹脂製基材２０が選択された場合、加熱装置１７は作動されず、常温に保たれた絵柄ロール１１と支持ロール１３との間で基材２０が挟持され、かつ絵柄ロール１１と支持ロール１３とが各々回転駆動機構１５、１５および回転駆動機構１６、１６によって回転駆動される。
このとき、超音波振動部を内蔵した回転駆動機構１５、１５によって、絵柄ロール１１に対して超音波振動が与えられる。次に絵柄ロール１１の超音波振動が基材２０に伝達されて、基材２０が軟化する。
このように基材２０が軟化することにより、絵柄ロール１１の凹凸形状１２が基材２０に確実かつスムースに転写される。このようにして基材２０の表面に凹凸形状からなる絵柄２１が形成されたシートを得ることができる（エンボス加工）。
次に図３により、基材２０に超音波振動が伝達された場合の基材２０の軟化作用について説明する。図３は、基材に加わる超音波振動の振動数と基材の軟化性を示す図である。
合成樹脂製基材２０に超音波振動が加わると、超音波振動エネルギによって基材２０内部にひずみ応力が生じる。基材２０は一般に貯蔵弾性率に比べて損失弾性率が大きくなる固有振動数Ｐを有しており、基材２０にこの固有振動数Ｐに対応する振動数をもつ超音波振動が加わると、基材２０内部のひずみ応力を液状的に緩和して基材２０を軟化させることができる。
なお、基材２０に加える振動の振動数は、超音波の例を示したが、基材の種類により異なり１６ｋＨｚ〜４０ｋＨｚが好ましい。
本発明によれば、絵柄ロール１１と支持ロール１３との間で基材２０を挟持して、基材２０に対して絵柄ロール１１の凹凸形状１２を基材２０表面に転写させるとともに、絵柄ロール１１から基材２０に対して超音波振動を与えることにより、基材２０の表面に凹凸形状を確実に転写して基材２０の表面に絵柄２１を形成することができる。また基材２０を軟化させた状態で、絵柄ロール１１と支持ロール１３との間で基材２０を挟持して基材２０に絵柄ロール１１の凹凸形状を転写して絵柄２１を形成するので、基材２０表面の絵柄２１にひずみ応力の残留が小さくなり、長時間を経ても絵柄２１の凹凸形状が変形したり、平坦化して絵柄２１が不鮮明となることが軽減される。
なお、合成樹脂製基材２０として熱硬化性樹脂製基材を用いた例を示したが、これに限らず合成樹脂製基材２０として、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂製基材を用いてよい。
また、合成樹脂製基材の替わりに、紙等の天然素材、または合成樹脂と紙等の天然素材との積層体からなる基材を用いてもよい。
熱可塑性樹脂製基材２０を用いた場合、基材２０を絵柄ロール１１と支持ロールと１３との間で挟持する際、回転駆動機構１５により絵柄ロール１１から基材２０に対して超音波振動を加えることができ、同時に加熱装置１７により絵柄ロール１１を介して基材２０を加熱することができる。
基材２０として熱可塑性樹脂製基材を用いた場合は、基材２０に対して超音波振動を加え、かつ基材２０を加熱することにより、基材２０の表面により確実に凹凸形状を転写して絵柄２１を形成することができ、またこの絵柄２１にひずみ応力が生じることを確実に防止することができる。
１０ エンボス加工装置
１１ 絵柄ロール
１２ 凹凸形状
１３ 支持ロール
１５ 回転駆動機構
１６ 回転駆動機構
１７ 加熱装置
２０ 基材
２１ 絵柄
１１ 絵柄ロール
１２ 凹凸形状
１３ 支持ロール
１５ 回転駆動機構
１６ 回転駆動機構
１７ 加熱装置
２０ 基材
２１ 絵柄
Claims (6)
- 凹凸形状を有する絵柄ロールと、
この絵柄ロールとの間で合成樹脂、紙等の天然素材または合成樹脂と紙等の天然素材との積層体からなる基材を挟持して基材に凹凸形状を形成する支持ロールとを備え、
絵柄ロールおよび支持ロールのうちいずれか一方に、振動を与える振動部を設け、
この振動部により当該ロールに加えられる振動の振動数は、基材を軟化させる固有振動数に対応していることを特徴とするエンボス加工装置。 - 振動部は絵柄ロールに連結されていることを特徴とする請求項１記載のエンボス加工装置。
- 絵柄ロールに加熱部を設けたことを特徴とする請求項１記載のエンボス加工装置。
- 凹凸形状を有する絵柄ロールと、支持ロールとの間に合成樹脂、紙等の天然素材または合成樹脂と紙等の天然素材との積層体からなる基材を挿入し、この基材を絵柄ロールと支持ロールとの間で挟持して基材に凹凸形状を形成する工程と、
絵柄ロールおよび支持ロールのうちいずれか一方に、一定の振動数を有する振動を加える工程とを備え、
当該ロールに加えられる振動の振動数は、基材を軟化させる固有振動数に対応していることを特徴とするエンボス加工方法。 - 少なくとも絵柄ロールに一定の振動数を有する振動を加えることを特徴とする請求項４記載のエンボス加工方法。
- 絵柄ロールまたは支持ロールに一定の振動数を有する振動を加える際、少なくとも絵柄ロールを加熱することを特徴とする請求項４記載のエンボス加工方法。
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