JP2023049069A - 連続式ポストフォーム加工装置及びポストフォーム加工品の製造方法。 - Google Patents
連続式ポストフォーム加工装置及びポストフォーム加工品の製造方法。 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】熱硬化性化粧板の温度上昇が低下し、曲げ加工した際、曲面にクラックを生じないようにする。【解決手段】ポストフォーム加工部材の搬送方向に沿って加熱加工ラインと、曲げ加工ラインを繰り返して備え、前記加熱加工ラインは、熱硬化性樹脂化粧板１の端部を上下から挟み込んで加熱する第一の加熱加工ラインと、前記熱硬化性樹脂化粧板の端部を側面及び下方から加熱する第二の加熱加工ラインを備え、前記曲げ加工ラインは曲げバー５１を備える。曲げバーは金属棒、円筒状の金属パイプとする。更に円筒状の金属パイプには冷却水を循環させる。【選択図】図１
Description
本発明は連続式ポストフォーム加工装置及びポストフォーム加工品の製造方法に関する。
従来、熱硬化性樹脂を化粧板用の化粧紙に含浸、乾燥した樹脂含浸化粧紙を、コア材とともに熱圧成形した熱硬化性樹脂化粧板が知られている。熱硬化性樹脂化粧板はテーブル、机、壁などの平坦な表面の表層材と用いられる他、端部が曲面に加工された木質系芯材に、熱硬化性樹脂化粧板を曲げ加工したカウンター、手摺、流し台、洗面化粧台などの需要が多くなってきている。この曲げ加工はポストフォーム加工と称せられ、業界では広く知られている。
ポストフォーム加工する際は、投入工程で側端部に曲面が形成された木質系芯材の表面、曲面、側面に接着剤が塗布され、表面には熱硬化性樹脂化粧板が接着され、曲面、側面には接着されない状態で加熱工程へ搬送される。
加熱工程では、熱硬化性樹脂化粧板が上方から加熱され、曲げ工程では加熱されることにより軟化した熱硬化性樹脂化粧板を専用の治具を用いて基材の曲面部を外曲げ加工され、側面まで接着される、その後圧締されるといった連続生産となっている。
この外曲げ加工には芯材の上端を円弧状に切削した上Ｒ（アール）のみの芯材を加工する場合と、芯材の下端も円弧状に切削した下Ｒ（アール）も含む芯材を加工する場合がある。
しかしながら従来の連続生産では加熱工程が上方からの加熱であり、曲げ工程に移送される頃には熱硬化性化粧板の温度上昇が低下し、曲げ加工した際、曲面にクラックが入るといった問題があった。
特に、上Ｒと下Ｒを有する木質系芯材を用いて熱硬化性化粧板を芯材の裏面に至る長さまで巻き込んだ加工をする際はよりクラックが入りやすかった。
本発明はかかる従来の課題に鑑み検討された発明であり、ポストフォーム加工部材の搬送方向に沿って加熱加工ラインと、曲げ加工ラインを繰り返して備え、前記加熱加工ラインは、熱硬化性樹脂化粧板の端部を上下から挟み込んで加熱する第一の加熱加工ラインと、前記熱硬化性樹脂化粧板の端部を側面及び下方から加熱する第二の加熱加工ラインを備え、前記曲げ加工ラインは曲げバーを備えることにより前記の課題を解決することができる。
請求項１の発明では、熱硬化性樹脂化粧板の端部を上下から挟み込んでヒーターで加熱する第一の加熱加工ラインを設けているため、熱硬化性樹脂化粧板の昇温が速く曲げ可能な温度に到達する時間が短縮される。また、熱硬化性樹脂化粧板の加熱された温度の保持時間が長くなり、曲げ加工してもクラックや割れを生じることがない。
更に、第二の加熱加工ラインでは、第一の加熱加工ラインで加熱された熱硬化性樹脂化粧板の端部を側面及び前記端部方向に向かって斜め下方から加熱することにより、芯材の裏面に至るまで曲げ加工、いわゆる巻き込みができる。
請求項２の発明では、曲げラインの一部が加熱加工ラインに組み込まれた加熱・曲げ加工ラインを備えているため、加熱しながら曲げ加工することができ、一連の加熱、曲げ加工ラインのスペースを削減できる。
請求項３の発明では、円筒状の金属パイプであるため曲げバーの軽量化を図ることができる。また、円筒状であるため空気による断熱層を有し、ヒーターによる放射熱で熱容量が大きくなり過ぎず、熱硬化性樹脂化粧板の端部に接触した際にフクレやパンクを発生しづらくなる。
請求項４の発明では、円筒状の金属パイプに冷却水を循環させることにより、昇温を更に防ぐことができ、熱硬化性樹脂化粧板に接触した際、フクレやパンクを発生させることがない。また、手が触れた場合、火傷をすることがない。
以下、本開示について詳細に説明する。
全体のライン構成
本願の連続式ポストフォーム加工装置は図１に示すように、（１）投入ライン、（２）加熱加工ライン、（３）曲げ加工ライン、（４）圧締ライン（５）加熱加工ライン、（６）曲げ加工ライン、（７）圧締ラインを備えている。
全体のライン構成
本願の連続式ポストフォーム加工装置は図１に示すように、（１）投入ライン、（２）加熱加工ライン、（３）曲げ加工ライン、（４）圧締ライン（５）加熱加工ライン、（６）曲げ加工ライン、（７）圧締ラインを備えている。
（１）投入ライン
図１に示す投入ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１と芯材２などを含むポストフォーム加工部材が搬送機９０に載置され送り出される。芯材２表面、側面、裏面には接着剤が塗布され、芯材の寸法、形状に応じた熱硬化性樹脂化粧板１が芯材２の表面に接着される。投入工程では搬送機の上方に、熱硬化性樹脂化粧板１の上面を転動しながら圧着する押えロール３を備え、芯材２の表面に熱硬化性樹脂化粧板１が搬送されながら圧着される。
図１に示す投入ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１と芯材２などを含むポストフォーム加工部材が搬送機９０に載置され送り出される。芯材２表面、側面、裏面には接着剤が塗布され、芯材の寸法、形状に応じた熱硬化性樹脂化粧板１が芯材２の表面に接着される。投入工程では搬送機の上方に、熱硬化性樹脂化粧板１の上面を転動しながら圧着する押えロール３を備え、芯材２の表面に熱硬化性樹脂化粧板１が搬送されながら圧着される。
ポスストフォーム加工品の側端部の上部を所望の曲面にするために芯材の側端部の上部を切削するが、切削は（ア）投入ラインに入る前に芯材を所望の曲面に切削加工する方法や、（イ）投入ラインと第一の加熱ラインの間で切削加工ラインを設け、熱硬化性樹脂化粧板の裏面及び芯材を切削加工して凹部を形成し、樹脂、例えばウレタン樹脂を夫々の凹部に充填し、後述の曲げ加工と同時に芯材と接着させる方法が採用される。
（２）の場合は１．５Ｒ～４．５Ｒといった極小曲げに適する。また、ウレタン樹脂は弾性に富む事から曲げＲ部分に手、腕をぶつけても多少の力では支障はない。
接着剤には耐熱性に優れ可撓性が高い、クロロプレンゴム接着剤、ニトリルゴム接着剤等の合成ゴム系の接着剤、ウレタン系の接着剤を用いると熱硬化性樹脂化粧板を曲げ加工する際、熱硬化性樹脂化粧板の伸びに追従する。
本発明に係る熱硬化性樹脂化粧板としては、メラミン化粧板、ジアリルフタレート化粧板、不飽和ポリエステル化粧板等が挙げられる。これらの中でも耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性、耐薬品性、耐汚染性などの物理・化学的物性に優れるメラミン化粧板、特に可塑化を促した可撓性メラミン化粧板が好ましく、厚みは０．８～１．２ｍｍが好適である。
芯材２としては端部が切削しやすいように木質系芯材が用いられる。具体的には合板、パーティクルボード、ＭＤＦ（中密度繊維版）などが用いられる。厚みは１５～４０ｍｍ程度であれば重さも軽くて取り扱いやすく、芯材としての強度もある。
（２）第一の加熱ライン
投入ラインを通過した後の第一の加熱ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１の側端部を上下から挟み込んで加熱するヒーターユニット４１を備えている。熱硬化性樹脂化粧板が軟化して曲げやすく、且つパンクしないように化粧板の表面温度が１７０～２１０℃の範囲になるように、照射距離、赤外線ヒーター４２の照射本数等適宜調節する。ヒーターと側端部の距離は２０～３０ｍｍ程度とすれば所望の曲げＲ（Ｒは半径）の加工ができ、熱硬化性樹脂化粧板がパンクすることもない。
投入ラインを通過した後の第一の加熱ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１の側端部を上下から挟み込んで加熱するヒーターユニット４１を備えている。熱硬化性樹脂化粧板が軟化して曲げやすく、且つパンクしないように化粧板の表面温度が１７０～２１０℃の範囲になるように、照射距離、赤外線ヒーター４２の照射本数等適宜調節する。ヒーターと側端部の距離は２０～３０ｍｍ程度とすれば所望の曲げＲ（Ｒは半径）の加工ができ、熱硬化性樹脂化粧板がパンクすることもない。
（３）第一の曲げ加工ライン
第一の加熱ラインを通過した後の第一の曲げ加工ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１の側端部が加熱された後、進行方向に向かって側端部の接触位置が徐々に下方に向かうように、且つ芯材方向に傾斜するように設定された長尺の金属製の曲げバー５１が備えられており、側端部が曲げ加工される。曲げバーは金属製で、円柱状、円筒状などが挙げられ、円筒状で中に冷却水を循環させても良い。
第一の加熱ラインを通過した後の第一の曲げ加工ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１の側端部が加熱された後、進行方向に向かって側端部の接触位置が徐々に下方に向かうように、且つ芯材方向に傾斜するように設定された長尺の金属製の曲げバー５１が備えられており、側端部が曲げ加工される。曲げバーは金属製で、円柱状、円筒状などが挙げられ、円筒状で中に冷却水を循環させても良い。
図２は第一の加熱加工ラインと第一の曲げ加工ラインを進行方向に沿って正面から見た模式図である。第一の加熱加工ラインを通過すると、先ず芯材２の側端部からはみ出た熱硬化性樹脂化粧板１の表面に曲げバー５１が当接される（図２（ａ））。次いで、曲げバー５１が搬送方向に対して下方の傾斜し、且つ芯材方向に傾斜していることから、ポストフォーム加工部材が進行するに従い熱硬化性樹脂化粧板１は芯材２の側端部方向に押圧されるようになり、徐々に曲げられる（図２（ｂ））。続いて、熱硬化性樹脂化粧板が芯材の側端部に接し始め（図２（ｃ））、第一の圧締ラインに搬送される。
曲げバーの太さは直径（φ）が１５～３０ｍｍの範囲であれば熱硬化性樹脂化粧板を３～９Ｒ（Ｒは半径、単位はｍｍ）の範囲で曲げる事が可能であり、徐々に曲げ加工するのが好ましい事から長さは８００ｍｍ～１０００ｍｍの範囲が好ましい。とりわけ熱硬化性樹脂化粧板の端部の出代をｙとした場合、端部の反発を抑制することをも考慮すると、曲げバーの長さＬは数１で表される範囲とするのが好ましい。
（４）第一の圧締ライン
圧締ラインでは熱硬化性樹脂化粧板の曲げ加工部に対して接触角度が異なる複数の圧締ロール６で圧締される（図２（ｄ））、その後放冷される。第一の圧締ラインは第一の曲げ加工ラインに一部が組み込まれていても良い。
圧締ラインでは熱硬化性樹脂化粧板の曲げ加工部に対して接触角度が異なる複数の圧締ロール６で圧締される（図２（ｄ））、その後放冷される。第一の圧締ラインは第一の曲げ加工ラインに一部が組み込まれていても良い。
（５）第二の加熱ライン
第二の加熱ラインでは熱硬化性樹脂化粧板の端部は芯材の裏面の一部に至るまで巻き込んで接着されることから、側面及び下方から加熱される。
第二の加熱ラインでは熱硬化性樹脂化粧板の端部は芯材の裏面の一部に至るまで巻き込んで接着されることから、側面及び下方から加熱される。
（６）第二の曲げ加工ライン
第二の曲げ加工ラインは第一の曲げ加工ラインと同様のラインで良いが、熱硬化性樹脂化粧板の端部が芯材の裏面に回り込むように曲げバーを芯材の裏面側に食い込ませる。
第二の曲げ加工ラインは第一の曲げ加工ラインと同様のラインで良いが、熱硬化性樹脂化粧板の端部が芯材の裏面に回り込むように曲げバーを芯材の裏面側に食い込ませる。
（７）第二の圧締ライン
第二の圧締ラインは第一の圧締ラインと同様のラインで良いが、芯材の裏面に回り込んだ熱硬化性樹脂化粧板の端部を充分圧締できる位置まで下げ、芯材側に食い込ませる。
第二の圧締ラインは第一の圧締ラインと同様のラインで良いが、芯材の裏面に回り込んだ熱硬化性樹脂化粧板の端部を充分圧締できる位置まで下げ、芯材側に食い込ませる。
図３は第二の加熱加工ラインと第二の曲げ加工ライン及び圧締ラインを進行方向に沿って正面から見た模式図である。熱硬化性樹脂化粧板の端部は芯材の側面及び下方から加熱され（図３（ｅ））芯材２の側面に接着される（図３（ｆ））。図では真下から加熱する様子が描かれているが、芯材の下奥から側端部に向かう斜め下方からの加熱であっても良い。
次いで熱硬化性樹脂化粧板の端部は芯材２の裏面に至るまで巻き込まれて接着され（図３（ｇ））、圧締ロールで圧着される(図３（ｈ））。
前述の第一の曲げ加工ラインや第二の曲げ加工ラインは図４に示すように曲げ加工ラインの一部を加熱加工ラインに組み入れ、加熱しながら曲げ加工することが可能であり、しかも、曲げバー５２の長さを長くすることにより、単位長さ当たりの熱硬化性樹脂化粧板の曲げ込み量を小さくして、曲げ込み速度を緩やかにして、熱硬化性樹脂化粧板の表面のクラックを防ぐことができる。尚、加熱・曲げ加工ラインの一連のステップは図２、図３と同様である。
以下、本発明について実施例、比較例を挙げて詳細に説明する。
表層材として、厚み０．８ｍｍの可撓性メラミン化粧板を、芯材として、側端部の上部を９Ｒ（Ｒは半径，単位はｍｍ）の曲面が形成された厚み３０ｍｍのパーティクルボードを用意した。
投入ライン
搬送機にパーティクルボードを載置し、上面と側端部にゴム系接着剤をスプレーガンで噴霧し、乾燥炉を通過させた後に可撓性メラミン化粧板を側端部を残して接着し、搬送機の上方に設けた押さえローラーで圧着し、加熱ラインへ移送した。
搬送機にパーティクルボードを載置し、上面と側端部にゴム系接着剤をスプレーガンで噴霧し、乾燥炉を通過させた後に可撓性メラミン化粧板を側端部を残して接着し、搬送機の上方に設けた押さえローラーで圧着し、加熱ラインへ移送した。
第一の加熱ライン
可撓性メラミン化粧板の側端部からはみ出た部分を上下方向から挟み込み、可撓性メラミン化粧板の表面温度が１６３℃になるように調整した赤外線ヒーターで加熱した。
可撓性メラミン化粧板の側端部からはみ出た部分を上下方向から挟み込み、可撓性メラミン化粧板の表面温度が１６３℃になるように調整した赤外線ヒーターで加熱した。
第一の曲げ加工ライン
次いで、曲げ加工ラインに移送し、芯材を進行させることにより図２に示すように可撓性メラミン化粧板のはみ出た部分が棒状の曲げバー５１（直径φ＝２０ｍｍ、長さＬ５１＝８５０ｍｍ）で押圧され、曲げ加工ラインを通過させながら可撓性メラミン化粧板がほぼ垂直方向に曲げて芯材の側端部に接着した。尚、曲げバー５１はポストフォーム加工部材が進行するに従い下方向に傾斜しており、且つ、芯材方向にも傾斜している。
次いで、曲げ加工ラインに移送し、芯材を進行させることにより図２に示すように可撓性メラミン化粧板のはみ出た部分が棒状の曲げバー５１（直径φ＝２０ｍｍ、長さＬ５１＝８５０ｍｍ）で押圧され、曲げ加工ラインを通過させながら可撓性メラミン化粧板がほぼ垂直方向に曲げて芯材の側端部に接着した。尚、曲げバー５１はポストフォーム加工部材が進行するに従い下方向に傾斜しており、且つ、芯材方向にも傾斜している。
第一の圧締ライン
続いて、圧締ラインへ移送し、可撓性メラミン化粧板の側端部に対して接触角度が異なる複数の圧締ローで圧締した。
続いて、圧締ラインへ移送し、可撓性メラミン化粧板の側端部に対して接触角度が異なる複数の圧締ローで圧締した。
第二の加熱加工ライン～第二の曲げ加工ライン
次いで、可撓性メラミン化粧板の端部を側面及び端部方向に向かって斜め下方から可撓性メラミン化粧板の表面温度が１６３℃になるように調整した赤外線ヒーターで加熱した（図３（ｅ））。
次いで、可撓性メラミン化粧板の端部を側面及び端部方向に向かって斜め下方から可撓性メラミン化粧板の表面温度が１６３℃になるように調整した赤外線ヒーターで加熱した（図３（ｅ））。
次いで、可撓性メラミン化粧板の端部を芯材の側面に当接するまで曲げ加工を進めた（図３（ｆ））。
次いで、可撓性メラミン化粧板の端部を芯材の裏面に至るまで巻き込んで接着した（図３（ｇ））。
第二の圧締ライン
第二の圧締ライン
次いで、圧締ラインに搬送して、接触角度が異なる複数の圧締ロール６で圧締し（図３（ｈ））、その後放冷し、実施例１のポストフォーム加工品を得た。
第一の加熱ラインに入る前に図はしないが１．５Ｒの曲面を得るため、可撓性メラミン化粧板の曲面となる部分の裏面に深さ０．６ｍｍの凹部を切削し、同時にパーティクルボードの側端部の上部も切削して凹部を形成し、夫々の凹部にウレタン樹脂を充填した。
図４に示すように曲げラインの一部を加熱加工ラインに組み込み、実施例１の曲げバー５１の長さＬ５１より長い棒状の曲げバー５２（直径φ＝２０ｍｍ、長さＬ５２＝９００ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様に実施して側端部の上部が１．５Ｒのポストフォーム加工品を得た。
実施例２において、図５に示すように、棒状の曲げバー５２の代わりに円筒状の金属パイプ５３を用いた以外は実施例２同様に実施した。
実施例２において、図６に示すように曲げ加工ラインで棒状の曲げバー５２（長さＬ２）の代わりに、長さは同じで円筒状の金属パイプを用い、パイプ内部に冷却水を循環させた曲げバー５４（直径φ＝２０ｍｍ、長さＬ５３＝９５０ｍｍ）以外は実施例２と同様に実施した。
比較例
図７の模式側面図に示すようなポストフォーム加工設備を用いた。
実施例１において、赤外線ヒーター４７が多く、ヒーターユニット４６が長い加熱ラインを用いて、熱硬化性樹脂化粧板の側端部を上からのみ加熱した。
また、曲げ加工ラインにおいては実施例１の棒状の曲げバー５１と同等の長さの棒状の曲げバー５６（Ｌ５６＝８５０ｍｍ）を用いた。
図７の模式側面図に示すようなポストフォーム加工設備を用いた。
実施例１において、赤外線ヒーター４７が多く、ヒーターユニット４６が長い加熱ラインを用いて、熱硬化性樹脂化粧板の側端部を上からのみ加熱した。
また、曲げ加工ラインにおいては実施例１の棒状の曲げバー５１と同等の長さの棒状の曲げバー５６（Ｌ５６＝８５０ｍｍ）を用いた。
１ 熱硬化性樹脂化粧板
２ 芯材
４１ ヒーターユニット
４２ 赤外線ランプ
４６ 従来のヒーターユニット
４７ 従来の赤外線ランプ
５１ 棒状の曲げバー
５２ 棒状の曲げバー
５３ 円筒状の金属パイプ
５４ 水循環金属パイプ
５６ 棒状の曲げバー
６ 圧締ローラー
２ 芯材
４１ ヒーターユニット
４２ 赤外線ランプ
４６ 従来のヒーターユニット
４７ 従来の赤外線ランプ
５１ 棒状の曲げバー
５２ 棒状の曲げバー
５３ 円筒状の金属パイプ
５４ 水循環金属パイプ
５６ 棒状の曲げバー
６ 圧締ローラー
Claims (8)
- ポストフォーム加工部材の搬送方向に沿って加熱加工ラインと、曲げ加工ラインを繰り返して備え、前記加熱加工ラインは、熱硬化性樹脂化粧板の端部を上下から挟み込んで加熱する第一の加熱加工ラインと、前記熱硬化性樹脂化粧板の端部を側面及び下方から加熱する第二の加熱加工ラインを備え、前記曲げ加工ラインは曲げバーを備えることを特徴とする連続式ポストフォーム加工装置。
- 前記第一の曲げ加工ラインの一部が前記第一の加熱加工ラインに組み込まれ、前記第二の曲げ加工ラインの一部も前記第二の加熱加工ラインに組み込まれている、ことを特徴とする請求項１記載の連続式ポストフォーム加工装置。
- 前記曲げ加工ラインは第一の曲げ加工ラインと第二の曲げ加工ラインを備え、前記曲げバーは円筒状の金属パイプである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の連続式ポストフォーム加工装置。
- 前記円筒状の金属パイプには冷却水が循環している、ことを特徴とする請求項３記載の連続式ポストフォーム加工装置。
- ポストフォーム加工部材の搬送方向に沿って、熱硬化性樹脂化粧板の端部を上下から挟み込んで加熱する第一の加熱加工ラインと、前記熱硬化性樹脂化粧板の端部を側面及び下方から加熱する第二の加熱加工ラインを備え、前記曲げ加工ラインは曲げバーを備える連続式ポストフォーム加工装置に、ポストフォーム加工部材を搬送させながら通過させ、圧締することを特徴とするポストフォーム加工品の製造方法。
- 前記第一の曲げ加工ラインの一部が前記第一の加熱加工ラインに組み込まれ、前記第二の曲げ加工ラインの一部も前記第二の加熱加工ラインに組み込まれている、ことを特徴とする請求項５記載のポストフォーム加工品の製造方法。
- 前記曲げ加工ラインは第一の曲げ加工ラインと第二の曲げ加工ラインを備え、前記曲げバーは円筒状の金属パイプである、ことを特徴とする請求項５又は６記載のポストフォーム加工品の製造方法。
- 前記円筒状の金属パイプには冷却水が循環している、ことを特徴とする請求項７記載のポストフォーム加工品の製造方法。
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| JP2021158584A JP7081035B1 (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 連続式ポストフォーム加工装置及びポストフォーム加工品の製造方法。 |
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| JP2021158584A JP7081035B1 (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 連続式ポストフォーム加工装置及びポストフォーム加工品の製造方法。 |
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| EP1092528A2 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-18 | Premark RWP Holdings, Inc. | Method, apparatus and system for postforming thermoplastic sheets |
| JP2005271489A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Zuyou Kogyo Kk | ポストフォーム加工板及びその製造方法 |
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2021
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1092528A2 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-18 | Premark RWP Holdings, Inc. | Method, apparatus and system for postforming thermoplastic sheets |
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| JP2010228311A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Aica Kogyo Co Ltd | 積層板の接着加工方法 |
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