JP2008000784A - 圧延エンボス加工装置および方法、並びにエンボス加工金属板 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面に傷が付きにくく、傷が付いても目立ちにくく、汚れを除去し易く、摩耗に対する耐久性の高い、ステンレス製キッチンカウンターのようなエンボス加工金属板を製造する。
【解決手段】 回転する一対のロール（１，２）の間に金属板（１０）を挿入し、該金属板に圧縮力を加えてエンボス加工を施す。一対のロールのうちの一方のロール（１）は、金属により形成された凹凸状の表面部を有し、一対のロールのうちの他方のロール（２）は、ゴムにより形成された平坦な表面部を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧延エンボス加工装置および方法、並びにエンボス加工金属板に関し、特にステンレス製のキッチンカウンターにエンボス模様を形成する装置および方法に関するものである。

ステンレス製キッチンカウンターには、表面に傷が付きにくいように、また付いた傷が目立ちにくいように、意匠性を考慮したエンボス模様が形成されている。従来、ステンレス製キッチンカウンターにエンボス模様を形成する方法として、凹凸状の表面を有する金属製彫刻ロールと平坦な表面を有する金属製ワークロールとの間にステンレス鋼板を挿入し、このステンレス鋼板に圧縮力を加えてエンボス加工を施す圧延エンボス加工方法が用いられている。

しかしながら、上述した従来の圧延エンボス加工では、形成されるエンボス模様の突起部の頂上部分が平面状になり、調理具や食器等の接触面積が大きくなるため、表面に傷が付き易く、また付いた傷が目立ち易い。また、突起部の裾野部分が角張った形状になるため、裾野部分に付着した汚れを布巾などの清掃具で除去しにくく、裾野部分に汚れが溜まり易い。さらに、突起部の高さが比較的低いため、摩耗により突起部が実質的に消失し易く、摩耗に対する耐久性が低い。

なお、ステンレス製キッチンカウンターに適用されることはないが、凹凸状の表面を有する一対の金属製ロールを用いて比較的大きな産業用金属板にエンボス加工を施す圧延エンボス加工方法が知られている。ただし、この圧延エンボス加工では、凹凸状の表面が互いに整合するように一対のロールを位置合わせすることが困難である。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、表面に傷が付きにくく、傷が付いても目立ちにくく、汚れを除去し易く、摩耗に対する耐久性の高い、ステンレス製キッチンカウンターのようなエンボス加工金属板を製造することのできる圧延エンボス加工装置および方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、回転する一対のロールの間に金属板を挿入し、該金属板に圧縮力を加えてエンボス加工を施す圧延エンボス加工装置において、
前記一対のロールのうちの一方のロールは、金属により形成された凹凸状の表面部を有し、
前記一対のロールのうちの他方のロールは、ゴムにより形成された平坦な表面部を有することを特徴とする圧延エンボス加工装置を提供する。

第１形態の好ましい態様によれば、前記ゴムは、天然ゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン共重合体）系のゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンコポリマー）系のゴム、ＳＢＲ（スチレンブタジエン共重合体）系のゴム、またはシリコーンゴムである。また、前記ゴムは、６０°〜９９°のゴム硬度を有することが好ましい。

本発明の第２形態では、金属により形成された凹凸状の表面部を有し回転する第１ロールとゴムにより形成された平坦な表面部を有し回転する第２ロールとの間に金属板を挿入し、該金属板に圧縮力を加えてエンボス加工を施すことを特徴とする圧延エンボス加工方法を提供する。

本発明の第３形態では、第１形態の圧延エンボス加工装置または第２形態の圧延エンボス加工方法によりエンボス加工されたことを特徴とするエンボス加工金属板を提供する。

本発明では、回転する一対のロールとして、金属により形成された凹凸状の表面部を有する彫刻ロール（第１ロール）と、ゴムにより形成された平坦な表面部を有するワークロール（第２ロール）とを用いる。そして、回転する彫刻ロールとワークロールとの間に例えばステンレス鋼板のような金属板を挿入し、このステンレス鋼板に圧縮力を加えてエンボス加工を施すことにより、例えばステンレス製キッチンカウンターのようなエンボス加工金属板を製造する。

この場合、後述するように、ゴム製の平坦な表面部の局部的な半球状の弾性変形により、ステンレス鋼板のような金属板にはエンボス模様としての半球状の突起部が形成される。すなわち、エンボス模様の突起部の頂上部分が球面状になり、調理具や食器等の接触面積が小さくほぼ点接触になるため、表面に傷が付きにくく、また傷が付いても目立ちにくい。また、突起部の裾野部分が比較的なだらかな形状になるため、裾野部分に付着した汚れを布巾などの清掃具で除去し易く、裾野部分に汚れが溜まりにくい。

さらに、突起部の高さが比較的高いため、摩耗により突起部が実質的に消失しにくく、摩耗に対する耐久性が向上する。こうして、本発明では、表面に傷が付きにくく、傷が付いても目立ちにくく、汚れを除去し易く、摩耗に対する耐久性の高い、ステンレス製キッチンカウンターのようなエンボス加工金属板を製造することができる。

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる圧延エンボス加工装置の要部構成を概略的に示す図である。本実施形態の圧延エンボス加工装置は、彫刻ロール（エンボスロール）１と、彫刻ロール１に対向するように配置されたワークロール２と、彫刻ロール１に当接するように配置されたバックアップロール３と、ワークロール２に当接するように配置されたバックアップロール４とを備えている。

彫刻ロール１は、鋼鉄のような金属により形成された凹凸状の表面部を有し、軸線１ａ廻りに回転するように構成されている。ワークロール２は、例えばＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン共重合体）系のゴムにより形成された平坦な表面部を有し、軸線２ａ廻りに回転するように構成されている。彫刻ロール１およびワークロール２は、凹凸状の表面部と平坦な表面部との間に所定の間隔が形成されるように配置されている。

バックアップロール３，４は、鋼鉄のような金属により形成され、軸線３ａ，４ａ廻りにそれぞれ回転するように構成されている。つまり、彫刻ロール１、バックアップロール３，４は、その全体が鋼鉄のような金属により形成されている。一方、ワークロール２は、その本体が鋼鉄のような金属により形成され、表面部がゴムにより形成されている。各ロール１〜４の回転軸線１ａ〜４ａは、例えば鉛直方向に延びる１つの直線に沿って配置されている。

本実施形態では、例えば０．６ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さを有するステンレス鋼板１０のような金属板が、矢印Ｆ１１で示す方向（図中水平方向）に沿って、回転する彫刻ロール１とワークロール２との間に挿入される。このとき、ステンレス鋼板１０に所要の圧縮力が作用するように、バックアップロール３には矢印Ｆ１２で示す方向に圧下力が加えられる。こうして、回転する彫刻ロール１とワークロール２との間でステンレス鋼板１０に所要の圧縮力を加えてエンボス加工を施すことにより、ステンレス製キッチンカウンターのようなエンボス加工金属板が得られる。

以下、本実施形態の作用の具体的な説明に先立って、従来の圧延エンボス加工の不都合について図２を参照して説明する。従来の圧延エンボス加工では、図２（ａ）に模式的に示すように、凹凸状の表面部２１ａを有する彫刻ロール２１および平坦な表面部２２ａを有するワークロール２２がともに鋼鉄のような金属により形成されている。そして、彫刻ロール２１の表面部２１ａには、ステンレス鋼板２０のような金属板に形成すべきエンボス模様の位置に対応して、複数の凹部２１ｂが二次元的に形成されている（図２（ａ）では１つだけを示している）。

この場合、矢印Ｆ２１で示す方向に沿って彫刻ロール２１に圧下力が加わると、彫刻ロール２１とワークロール２２との間でステンレス鋼板２０に圧縮力が加わり、ステンレス鋼板２０のステンレス材料（一般には金属材料）が矢印Ｆ２２で示す方向に沿って彫刻ロール２１の凹部２１ｂに流れ込む。その結果、彫刻ロール２１の凹部２１ｂに対応するステンレス鋼板２０の位置には、図２（ｂ）に模式的に示すように、エンボス模様としての突起部２０ａが形成される。ここで、図２（ｂ）の上側面は、最終的に製造されるステンレス製キッチンカウンターの表面に対応している。

従来の圧延エンボス加工では、形成されるエンボス模様の突起部２０ａの頂上部分２０ａａが平面状になり、調理具や食器等の接触面積が大きくなるため、表面に傷が付き易く、また付いた傷が目立ち易い。また、突起部２０ａの裾野部分２０ａｂが角張った形状になるため、裾野部分２０ａｂに付着した汚れを布巾などの清掃具で除去しにくく、裾野部分２０ａｂに汚れが溜まり易い。さらに、突起部２０ａの高さＨ１が比較的低い（例えば５０μｍ以下）ため、摩耗により突起部２０ａが実質的に消失し易く、摩耗に対する耐久性が低い。

図３は、本実施形態の作用を具体的に説明する図である。本実施形態の圧延エンボス加工装置では、上述したように、彫刻ロール１は従来技術と同様に鋼鉄のような金属により形成された凹凸状の表面部１ｂを有するが、ワークロール２は従来技術とは異なりゴムにより形成された平坦な表面部２ｂを有する。また、図３（ａ）に模式的に示すように、彫刻ロール１の表面部１ｂには、ステンレス鋼板１０のような金属板に形成すべきエンボス模様の位置に対応して、複数の凹部１ｃが二次元的に形成されている（図３（ａ）では１つだけを示している）。

この場合、矢印Ｆ３１で示す方向に沿って彫刻ロール１に圧下力が加わると、ワークロール２のゴム表面部２ｂに矢印Ｆ３２で示す方向に沿って圧縮応力がかかり、ゴム表面部２ｂでは矢印Ｆ３３で示す方向に沿って彫刻ロール１の凹部１ｃに応力が逃げる。このとき、矢印Ｆ３３で示す方向に沿って作用する応力は彫刻ロール１の凹部１ｃの中心に集中するため、ゴム表面部２ｂが半球凸状に弾性変形を起こす。その結果、彫刻ロール１の凹部１ｃに対応するステンレス鋼板１０の位置には、図３（ｂ）に模式的に示すように、ゴム表面部２ｂの半球凸状の弾性変形により、エンボス模様としての半球状の突起部１０ａが形成される。ここで、図３（ｂ）の上側面は、最終的に製造されるステンレス製キッチンカウンターの表面に対応している。

本実施形態の圧延エンボス加工では、形成されるエンボス模様の突起部１０ａの頂上部分１０ａａが球面状になり、調理具や食器等の接触面積が小さくほぼ点接触になるため、表面に傷が付きにくく、また傷が付いても目立ちにくい。また、突起部１０ａの裾野部分１０ａｂが比較的なだらかな形状になるため、裾野部分１０ａｂに付着した汚れを布巾などの清掃具で除去し易く、裾野部分１０ａｂに汚れが溜まりにくい。さらに、突起部１０ａの高さＨ２が比較的高い（例えば７０μｍ〜１００μｍ）ため、摩耗により突起部１０ａが実質的に消失しにくく、摩耗に対する耐久性が向上する。なお、突起部１０ａの裾野部分１０ａｂを更になだらかな形状にするには、例えば図３（ｃ）に示すように彫刻ロール１の凹部１ｃの一対の出隅部に平面状の面取り部１ｆを設けたり、図３（ｄ）に示すように一対の凹部１ｃの出隅部に曲面状の面取り部１ｇを設けたりすることが好ましい。換言すれば、彫刻ロール１の凹部の形状について、様々な変形例が可能である。

こうして、本実施形態の圧延エンボス加工では、表面に傷が付きにくく、傷が付いても目立ちにくく、汚れを除去し易く、摩耗に対する耐久性の高い、ステンレス製キッチンカウンターのようなエンボス加工金属板を製造することができる。換言すると、本実施形態の圧延エンボス加工では、例えばステンレス製キッチンカウンターの耐傷性、清掃性および耐久性の向上を図ることができる。

なお、上述の実施形態では、ステンレス鋼板１０に形成すべきエンボス模様の位置に対応して複数の凹部１ｃを彫刻ロール１の表面部１ｂに形成している。しかしながら、これに限定されることなく、図４に示すように、ステンレス鋼板１０に形成すべきエンボス模様の位置に対応して複数の凸部を彫刻ロール１の表面部１ｂに形成する変形例も可能である。

図４の変形例にかかる圧延エンボス加工装置では、図３の実施形態と同様に、彫刻ロール１は鋼鉄のような金属により形成された凹凸状の表面部１ｂを有し、ワークロール２はゴムにより形成された平坦な表面部２ｂを有する。しかしながら、図３の実施形態とは異なり、図４（ａ）に模式的に示すように、彫刻ロール１の表面部１ｂには、ステンレス鋼板１０のような金属板に形成すべきエンボス模様の位置に対応して、複数の凸部１ｄが二次元的に形成されている（図４（ａ）では１つだけを示している）。

この場合、矢印Ｆ４１で示す方向に沿って彫刻ロール１に圧下力が加わると、ステンレス鋼板１０の凸部１ｄに対向する部分がゴム表面部２ｂに向かって突き上げられ、ワークロール２のゴム表面部２ｂに矢印Ｆ４２で示す方向に沿って圧縮応力がかかり、ゴム表面部２ｂが半球凹状に弾性変形を起こす。その結果、彫刻ロール１の凸部１ｄに対応するステンレス鋼板１０の位置には、図４（ｂ）に模式的に示すように、ゴム表面部２ｂの半球凹状の弾性変形により、エンボス模様としての半球状の突起部１０ａが形成される。ここで、図４（ｂ）の上側面が最終的に製造されるステンレス製キッチンカウンターの表面に対応するように、図４（ａ）では彫刻ロール１とワークロール２との上下関係を図１とは逆に示している。

図４の変形例においても図３の実施形態と同様に、形成されるエンボス模様の突起部１０ａの頂上部分１０ａａが球面状になり、調理具や食器等の接触面積が小さくほぼ点接触になるため、表面に傷が付きにくく、また傷が付いても目立ちにくい。また、突起部１０ａの裾野部分１０ａｂが比較的なだらかな形状になるため、裾野部分１０ａｂに付着した汚れを布巾などの清掃具で除去し易く、裾野部分１０ａｂに汚れが溜まりにくい。さらに、突起部１０ａの高さＨ３が比較的高い（例えば７０μｍ〜１００μｍ）ため、摩耗により突起部１０ａが実質的に消失しにくく、摩耗に対する耐久性が向上する。ところで、図４（ａ）には彫刻ロール１の凸部１ｄが矩形状の断面を有する例を示しているが、これに限定されることなく、例えば図４（ｃ）に示すように三角形状の断面を有する凸部１ｄ’や、図４（ｄ）に示すように上面が凸面状の断面を有する凸部１ｄ''を用いることもできる。換言すれば、彫刻ロール１の凸部の形状について、様々な変形例が可能である。

なお、上述の実施形態および変形例では、ワークロール２の平坦な表面部をＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン共重合体）系のゴムにより形成する例を示している。しかしながら、これに限定されることなく、例えば天然ゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンコポリマー）系のゴム、ＳＢＲ（スチレンブタジエン共重合体）系のゴム、シリコーンゴムなどを用いてワークロール２の平坦な表面部を形成しても、所要の弾性変形を得ることができる。具体的に、ワークロール２の平坦な表面部において所要の弾性変形を得るには、使用するゴムが６０°〜９９°のゴム硬度（JIS K6253 タイプＡ）を有することが好ましい。

また、上述の実施形態および変形例では、ステンレス鋼板１０を用いてキッチンカウンターを製造する例を示している。しかしながら、これに限定されることなく、ステンレス鋼板を用いてキッチンカウンター以外のエンボス加工金属製品を製造することもできるし、例えばアルミニウムや銅などからなる金属板を用いてキッチンカウンターを含む様々なエンボス加工金属製品を製造することもできる。

具体的に、キッチンカウンター以外の厨房機器関連や、バス、バスフロア、扉、取手等の浴室関連や、エスカレーター、手摺り、ドアノブ等の建材関連や、冷蔵庫、炊飯器、洗濯機等の家電製品関連や、自動車関連などのエンボス加工金属製品に対して本発明を適用することができる。また、圧延エンボス加工に先立って、あるいは圧延エンボス加工の後に、エンボス加工面（キッチンカウンターの表面に対応する面）に撥水性または親水性の易洗浄コーティングを施すことにより、清掃性をさらに向上させることができる。

本発明の実施形態にかかる圧延エンボス加工装置の要部構成を概略的に示す図である。 従来の圧延エンボス加工の不都合について説明する図である。 本実施形態の作用を具体的に説明する図である。 本実施形態の変形例の作用を具体的に説明する図である。

符号の説明

１ 彫刻ロール（エンボスロール）
１ｂ 凹凸状の表面部
１ｃ 凹部
１ｄ 凸部
２ ワークロール
２ｂ ゴム製の平坦な表面部
３，４ バックアップロール
１０ ステンレス鋼板（金属板）

Claims (5)

1. 回転する一対のロールの間に金属板を挿入し、該金属板に圧縮力を加えてエンボス加工を施す圧延エンボス加工装置において、
   前記一対のロールのうちの一方のロールは、金属により形成された凹凸状の表面部を有し、
   前記一対のロールのうちの他方のロールは、ゴムにより形成された平坦な表面部を有することを特徴とする圧延エンボス加工装置。
2. 前記ゴムは、天然ゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン共重合体）系のゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンコポリマー）系のゴム、ＳＢＲ（スチレンブタジエン共重合体）系のゴム、またはシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の圧延エンボス加工装置。
3. 前記ゴムは、６０°〜９９°のゴム硬度を有することを特徴とする請求項１または２に記載の圧延エンボス加工装置。
4. 金属により形成された凹凸状の表面部を有し回転する第１ロールとゴムにより形成された平坦な表面部を有し回転する第２ロールとの間に金属板を挿入し、該金属板に圧縮力を加えてエンボス加工を施すことを特徴とする圧延エンボス加工方法。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧延エンボス加工装置または請求項４に記載の圧延エンボス加工方法によりエンボス加工されたことを特徴とするエンボス加工金属板。

Images