JPH11267579A

JPH11267579A - 板材の製造装置および製造方法

Info

Publication number: JPH11267579A
Application number: JP9256398A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nishi; 正昭西; Koji Ogawa; 耕司小川; Ichiro Kumo; 雲　　一郎; Hitoyasu Kotani; 仁康小谷
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】とくに板材を大量生産する場合において、所
定の一定のパターンの加工を施したい場合にはその所定
のパターンの加工を正確に実施、再現できるようにする
とともに、意図的にいろいろなパターンに加工を施した
い場合にあっては、目標とするパターンに迅速にかつ容
易にしかも任意に設定、変更できる板材の製造装置およ
び製造方法を提供する。【解決手段】板材からなる素材を搬送する手段と、搬
送される素材に表面加工を施す加工ロールと、表面加工
を加工ロールの所定の位相から開始するための開始位相
制御手段とを有することを特徴とする板材の製造装置、
およびその装置を用いた板材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建材の製造を代表
とする各種産業分野に用いられる、表面に塗装加工や凹
凸加工が施された板材の製造装置および製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】壁材等の板材、たとえば木板や合板、セ
メント板、さらにはプラスチック板やプラスチックシー
ト等からなる板材の表面に所定の塗装加工や凹凸加工を
施す方法として、ロールコータまたはエンボス加工ロー
ルを用いる方法が知られている。

【０００３】この方法においては、たとえば図７に示す
ように、板材の素材１０１を一方向に送り、回転する加
工ロール１０２（たとえば、転写ロール）を接触させ
て、転写ロール１０２上に塗布された塗料あるいは転写
ロール１０２上に加工されている凹凸模様を素材１０１
の表面に転写する。たとえば図７に示すように転写ロー
ル１０２の外周面上にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に塗布模様や
凹凸パターンが形成されている場合、転写された素材１
０１の表面上にもこの順に転写され、図８の（Ａ）に示
すように常にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に塗装または凹凸加工
が施された板材１０３が得られることになる。

【０００４】ところが、転写に際して、転写が一定位置
から行われないと、図８の（Ｂ）に示すように１枚の板
材１０４中で模様が途切れてしまい、複数枚の板材を用
いるときには、配列に注意が必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】壁材等においては、一
定パターンの塗装や凹凸加工が施されたものに加え、意
匠性を向上したり、より自然観をかもし出したりするた
めに、いろいろなパターンに塗装や凹凸加工が施された
ものが要求されることがある。つまり、このような各種
のパターンが転写された壁材等を多数用いて壁を形成す
ると、より優れた自然観を呈することが可能となる。

【０００６】ところが、前述の如く一定のパターンでし
か塗装や凹凸加工ができない従来の方法では、上記のよ
うな要望を満たそうとすると、転写ロールを交換した
り、素材の搬送機構を変えたりその設定を大がかりに変
更したりする必要がある。これでは、板材を大量生産す
る場合に、交換や設定変更に時間を要しきわめて効率が
悪いとともに、製造コストも増大する。

【０００７】本発明の課題は、とくに板材を大量生産す
る場合において、所定の一定のパターンの加工を施した
い場合にはその所定のパターンの加工を正確に実施、再
現できるようにするとともに、意図的にいろいろなパタ
ーンに加工を施したい場合にあっては、目標とするパタ
ーンに迅速にかつ容易にしかも任意に設定、変更できる
板材の製造装置および製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の板材の製造装置は、板材からなる素材を搬
送する手段と、搬送される素材に表面加工を施す加工ロ
ールと、表面加工を加工ロールの所定の位相から開始す
るための開始位相制御手段とを有することを特徴とする
ものからなる。

【０００９】上記開始位相制御手段は、表面加工を加工
ロールの所定の位相から開始できることを必須の構成と
するが、さらに、表面加工を所定の位相よりも進んだ位
相から開始する手段、および、表面加工を所定の位相よ
りも遅れた位相から開始する手段も含んでいることが好
ましい。

【００１０】開始位相制御手段としては、たとえば、素
材の搬送開始を制御するゲート手段を有しているもの、
あるいは、加工ロールの周速度と、搬送手段の搬送速度
と、ゲート手段による搬送開始時期の少なくとも一つを
制御することで開始位相を変更する手段を備えているも
のから構成できる。

【００１１】また、開始位相制御手段は、素材の先端位
置および加工ロールの所定の位相の少なくとも一方を検
知する手段を備えていることが好ましい。

【００１２】そして、上記開始位相制御手段は、表面加
工開始時の位相を所望の位相に変更する手段を備えてい
ることが好ましい。これによって、目標とする、表面加
工開始時の位相に正確に制御でき、一定のパターンで繰
り返し加工したり、意図的に位相をずらして加工したり
できる。あるいはまた、開始位相制御手段が、表面加工
開始時の位相を乱数に基づいて変更する手段も備えてい
る構成とすることもできる。乱数に基づいて表面加工開
始時の位相をランダムに変更することにより、意図的に
位相をずらした場合とは異なって、自然により近い感じ
をかもし出すことが可能になる。

【００１３】加工ロールとしては、素材に塗装加工およ
び凹凸加工の少なくとも一方の加工を施すものを用いる
ことができ、より具体的には、塗装ロールまたはエンボ
ス加工ロールを用いることができる。加工ロールの表面
材質は特に限定しないが、たとえば塗装ロールには、ス
ポンジ部材または弾性部材からなるものを使用できる。
スポンジロールのスポンジには、たとえば、クロロプレ
ンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、シリ
コンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、多硫化ゴム等を
使用できる。

【００１４】本発明に係る板材の製造方法は、上記のよ
うな製造装置を用いて板材を加工するものである。とく
に、建材の加工に用いて好適な方法である。

【００１５】本発明に係る板材としては、とくに限定さ
れないが、意匠性や自然観を向上できる点から、とくに
壁材等の建材に好適である。素材の材料としてもとくに
限定されず、木板や合板、セメント板、プラスチック板
やプラスチックシート等、塗装や凹凸加工が可能なあら
ゆる材料を使用できる。

【００１６】このような製造装置または製造方法によ
り、素材の表面に、目標とする一定のパターンあるいは
目標とする任意のパターンに、正確に再現性よく塗装や
凹凸加工を施すことができ、目標とする板材が得られ
る。また、乱数に基づいて表面加工開始時の位相をラン
ダムに変更すれば、より優れた自然感を出すことが可能
になる。

【００１７】そして、開始位相制御手段により、加工ロ
ールによる素材への加工位置を所望の位置にあるいはラ
ンダムに変更でき、かつ、大量生産中にも、任意の時点
で開始位相を変更できるから、目標とする表面加工パタ
ーンを有する板材が容易に製造される。また、基本的
に、加工ロールを交換しなくてもよく、開始位相制御手
段の設定変更にも時間を要しないから、表面加工パター
ンを所望のパターンにあるいはランダムに変更する場合
にあっても、同一の装置で連続生産が可能であり、生産
性が良いとともに、製造コストも低く抑えられる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発
明の一実施態様に係る板材の製造装置を示しており、と
くに本発明を、板材の素材に塗料を塗布するためのロー
ルコータ装置に適用した場合を示している。

【００１９】図１において、１は板材の素材を示してお
り、この素材１の表面上に目標とするパターンで塗料が
塗布される。素材１は、たとえばサーボモータからなる
モータ２によって駆動される送り出しコンベア３によっ
て送り出され、モータ４によって駆動される搬送コンベ
ア５によって、加工ロールとしての転写ロール６の位置
を通過するように搬送される。

【００２０】転写ロール６は、本実施態様では、表面に
所定の凸模様が形成されたスポンジロールからなり、そ
の凸部頂面に保持された塗料が素材１の表面に転写され
るようになっている。また、本実施態様では、転写ロー
ル６は回転駆動され、その周速が、搬送コンベア５によ
る搬送速度と同期されている。

【００２１】塗料７は、本実施態様では、ドクターロー
ル８を介してメッシュロール９に移送され、メッシュロ
ール９に保持された塗料が転写ロール６の表面上に移送
された後、転写ロール６から素材１上に転写されるよう
になっている。転写ロール６の表面上の余剰な塗料は、
クリーニングロール１０によって除去される。ドクター
ロール８、メッシュロール９から落下する余剰塗料やク
リーニングロール１０で除去された余剰塗料は、適当な
受トレイ（図示略）を介して回収されるようになってい
る。塗料の種類としてはとくに限定されず、水性や溶剤
系の塗料、インク、染料等を用いることができる。

【００２２】送り出しコンベア３と搬送コンベア５の間
には、送り出しコンベア３によって送られてきた素材１
を一旦停止（待機）させるゲート１１が設けられてお
り、ゲート１１はその駆動装置１２によって開閉され
る。ゲート１１の開動作により、素材１は、送り出しコ
ンベア３から搬送コンベア５へと送り込まれ、続いて搬
送コンベア５によって転写ロール６の位置へと搬送され
る。したがって、このゲート１１の開動作により、素材
１の送り込みのタイミングを制御でき、それによって、
転写ロール６の、搬送されてきた素材１に対する塗装開
始の位相を制御できる。

【００２３】ゲート１１の駆動装置１２は、制御装置１
３に電気的に接続されており、制御装置１３からの指令
に基づいて開閉作動される。

【００２４】制御装置１３は、モータ２にその作動信号
を送る。また、制御装置１３には、搬送コンベア５の搬
送速度（ベルト速度）と搬送量とを検知するロータリエ
ンコーダ１４からの信号、および、転写ロール６に付与
された原点１５の位置を検知するロータリエンコーダ１
６からの信号が入力されている。

【００２５】なお、本実施態様では、送り出しコンベア
３から搬送コンベア５への素材１の移載をより確実に行
うために、搬送コンベア５上方にニップローラ１７が設
けられているが、移載が円滑に行われる場合にはとくに
設けなくてもよい。

【００２６】このように構成された装置の制御装置１３
を用いて、次のように素材１の搬送と塗装の開始位相が
制御される。

【００２７】たとえば図２の（Ａ）に示すように、ロー
タリエンコーダ１６からのパルス信号Ｐ１により、転写
ロール６の原点１５が真下、つまり搬送コンベア５に最
も接近した位置（図１の位置）に回転してきたことが検
知される。このとき、同期して駆動している搬送コンベ
ア５の移動距離がロータリエンコーダ１４からのパルス
Ｐ２として刻々カウントされる。そして、図２の（Ａ）
に示すように、横軸を時間ｔ軸とした場合、あるＰ１パ
ルスの検知位置（検知時刻）ｔ１からゲート１１が閉じ
られている時間（素材１が待機している時間）のＰ２パ
ルスのカウント数をＮ１、ゲート１１から転写ロール６
の直下までの距離ｄを素材１が搬送されるに要する時間
（つまり、搬送コンベア５が距離ｄを移動する時間）に
相当するＰ２パルスのカウント数をＮ２とすると、図２
の（Ａ）に示した状態は、丁度、搬送される素材１の始
端が転写ロール６の次の原点位置にきたときに塗料の転
写が開始される状態を示しており、転写ロール６の原点
１５の位相から塗料の転写が開始される状態を示してい
る。

【００２８】ゲート１１を開くタイミングを変えれば、
Ｐ１パルス位置に対するＰ２パルスのカウント数Ｎ１が
変わるが、このとき、距離ｄに相当するパルスカウント
数Ｎ２は一定であるから、そのカウント数Ｎ２のＰ１パ
ルスに対する相対位置のみがずれることになる。たとえ
ば、カウント数Ｎ１が小さくなるようにゲート１１を開
くタイミングを制御すれば、図２の（Ｂ）に示すように
Ｎ２カウント領域がずれ、カウント数Ｎ１が大きくなる
ようにゲート１１を開くタイミングを制御すれば、図２
の（Ｃ）に示すようにＮ２カウント領域がずれる。ま
た、カウント数Ｎ１を一定値に保つようにゲート１１を
開くタイミングを制御すると、常に所定の位相、つま
り、基準となる位相から転写が開始される。すなわち、
どの時点でゲート１１を開くかによってＮ１を任意に変
えることができ、それによってＮ２カウント領域を自由
に位置変更できる。これによって、転写を、転写ロール
６の所定の位相から開始することもでき、所定の位相よ
りも進んだ位相から、あるいは所定の位相よりも遅れた
位相から開始することもできる。

【００２９】たとえば所定の位相から開始する図２の
（Ａ）の状態に対して、（Ｂ）や（Ｃ）のようにＮ２カ
ウント領域がずれると、初期転写位置に相当する時刻ｔ
２がずれ、初期転写位置の、転写ロール６の原点位置に
対する相対位置関係が変更されることになる。すなわ
ち、Ｎ１の設定パルス数を変えれば、転写ロール６の転
写開始位相が変更されることになる。Ｎ１の設定パルス
数は任意に変えることができるから、転写ロール６の素
材１への転写開始位相は任意に制御される。図２の
（Ｂ）は転写開始位相を基準となる位相よりも遅らせた
場合を示しており、図２の（Ｃ）は転写開始位相を基準
となる位相よりも進ませた場合を示している。また、Ｎ
１の設定パルス数を乱数に基づいてランダムに変化させ
れば、連続的に生産される板材の素材１への転写ロール
６の転写開始位相はランダムに変更される。

【００３０】このように、転写ロール６の転写開始位相
を実質的に自由に変更制御できることから、たとえば図
３の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、素材１８ａ、１８ｂ
に、同じパターンで転写開始位置がずれた線状のパター
ン１９ａ、１９ｂを転写する場合に、パターン１９ａ、
１９ｂの線が素材１８ａ、１８ｂ間でつながるように転
写開始位相を制御することもできる。

【００３１】図４は、本発明の別の実施態様に係る板材
の製造装置を示しており、ロールコータに本発明を適用
した場合を示している。本実施態様では、図１に示した
装置のゲート１１の代わりに素材１の先端検知センサ２
０が設けられている。センサ２０がオンした時点におけ
る転写ロール６の原点の位相をＰ１がオンしてからのＰ
２のパルス量から現在位相として算出する。算出結果よ
り素材１が次に転写ロール６の直下に到達した時点の原
点の位相を転写位相として算出することができる。算出
した転写位相が目標とする位相よりも進んでいれば位相
が遅れるようにセンサ２０がオンしてから転写ロール６
の回転速度を落とすように制御装置１３からロール駆動
モータ２１に指令を出す。逆に、算出した転写位相が目
標とする位相よりも遅れていれば位相が進むようにセン
サ２０がオンしてから転写ロール６の回転速度を上げる
ようにモータ２１へ指令を出す。転写ロール６の回転速
度を変えるのは、素材１が転写ロール６の直下に到達す
るまでの間に行い、転写中は搬送コンベア５と同期した
正規の周速度であることが好ましい。

【００３２】上記図４に示した装置においては、搬送コ
ンベア５側でも転写開始位相の制御を行うことができ
る。たとえば、センサ２０がオンした時点における転写
ロール６の原点の位相をＰ１がオンしてからのＰ２のパ
ルス量から現在位相として算出する。算出結果より素材
１が次に転写ロール６の直下に到達した時点の原点の位
相を転写位相として算出することができる。算出した転
写位相が目標とする位相よりも進んでいれば位相が遅れ
るようにセンサ２０がオンしてからコンベア５の搬送速
度を上げるように制御装置１３からコンベア駆動モータ
４へ指令を出す。逆に、算出した転写位相が目標とする
位相よりも遅れていれば位相が進むようにセンサ２０が
オンしてからコンベア５の搬送速度を下げるようにモー
タ４へ指令を出す。搬送コンベア５の速度を変えるの
は、素材１が転写ロール６の直下に到達するまでの間に
行い、転写中は転写ロール６と同期した正規の周速度で
あることが好ましい。

【００３３】上記のような転写開始位相の変更制御は、
実際にはたとえば図５、図６に示すように行われる。

【００３４】図５において、転写ロール６の外周面に、
たとえば前述の図７に示したものと同様に、回転方向に
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのパターンが順に形成されているとする
と、上述の如く転写開始位相を任意に変更できるように
することにより、素材１に転写されるパターンの配列
は、たとえば図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように
なり、ＡＢＣＤ、ＤＡＢＣ、ＣＤＡＢ等のように任意の
配列に制御された板材３０が得られることになる。ま
た、前述のＮ１パルスの設定は任意に行うことができる
から、これら配列パターンの中間状態、たとえば、Ａや
Ｂパターン領域の途中から転写を開始するようなことも
できる。

【００３５】なお、開始位相制御手段は、常に稼働して
いる必要はない。開始位相制御手段を稼働させずに転写
を行う場合には、転写開始位置は、板材を送り込むタイ
ミングに依存する。

【００３６】このように、本発明においては、素材１の
送り込みタイミング、送られてくる素材１に対する転写
ロール６の位相、素材１の搬送コンベア５の速度等を制
御することによって、素材１への初期転写位置が自由に
設定あるいは変更制御される。大量の素材１を処理する
場合にあっても、前述の如く乱数に基づいて変更制御す
れば、異なる塗布パターンの板材が次々に製造される。
したがって、容易に、かつ自動的に、一定パターンの板
材や、所定のパターンの板材、さらにはランダムにパタ
ーンが変化する板材を、大量に製造することができる。

【００３７】なお、上記各実施態様では、本発明を塗料
の塗布に適用した場合について説明したが、本発明は、
エンボスロールを用いて素材の表面に凹凸加工を施す場
合にも同様に適用できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の板材の製
造装置および製造方法によれば、表面加工を加工ロール
の所定の位相から開始するための開始位相制御手段を設
け、加工ロールによる素材への加工開始位置を任意に設
定、変更できるようにしたので、一定の、あるいは所望
のパターンで精度良く板材を大量生産できるとともに、
加工パターンを意図的にランダムに変更する場合にも容
易に対応することができる。したがって、板材の加工の
精度向上、および、意匠性や自然観の向上をはかること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る板材の製造装置の概
略構成図である。

【図２】図１の装置における転写の制御の様子を示すパ
ルスチャートである。

【図３】別の制御の様子を示す板材の平面図である。

【図４】本発明の別の実施態様に係る板材の製造装置の
概略構成図である。

【図５】本発明における転写ロールのパターン配列の一
例を示す概略構成図である。

【図６】図５の転写ロールを用いて本発明を適用したと
きの素材への転写パターン例を示す板材の概略平面図で
ある。

【図７】従来方法における転写ロールのパターン配列の
一例を示す概略構成図である。

【図８】図７の転写ロールを用いて従来方法により転写
した場合の素材への一定の転写パターン例を示す板材の
概略構成図である。

【符号の説明】

１板材の素材２、４、２１モータ３送り出しコンベア５搬送コンベア６転写ロール７塗料８ドクターロール９メッシュロール１０クリーニングロール１１ゲート１２ゲート駆動装置１３制御装置１４、１６ロータリエンコーダ１５原点１７ニップローラ１８Ａ、１８ｂ、３０板材２０先端検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小谷仁康滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板材からなる素材を搬送する手段と、搬
送される素材に表面加工を施す加工ロールと、表面加工
を加工ロールの所定の位相から開始するための開始位相
制御手段とを有することを特徴とする板材の製造装置。
【請求項２】開始位相制御手段が、表面加工を所定の
位相よりも進んだ位相から開始する手段を含んでいる、
請求項１に記載の板材の製造装置。
【請求項３】開始位相制御手段が、表面加工を所定の
位相よりも遅れた位相から開始する手段を含んでいる、
請求項１に記載の板材の製造装置。
【請求項４】開始位相制御手段が素材の搬送開始を制
御するゲート手段を有している、請求項１〜３のいずれ
かに記載の製造装置。
【請求項５】開始位相制御手段が、加工ロールの周速
度と、搬送手段の搬送速度と、ゲート手段による搬送開
始時期の少なくとも一つを制御することで開始位相を変
更する手段を備えている、請求項１〜４のいずれかに記
載の板材の製造装置。
【請求項６】開始位相制御手段が、素材の先端位置お
よび加工ロールの所定の位相の少なくとも一方を検知す
る手段を備えている、請求項１〜５のいずれかに記載の
板材の製造装置。
【請求項７】開始位相制御手段が、表面加工開始時の
位相を所望の位相に変更する手段を備えている、請求項
１〜６のいずれかに記載の板材の製造装置。
【請求項８】開始位相制御手段が、表面加工開始時の
位相を乱数に基づいて変更する手段を備えている、請求
項１〜６のいずれかに記載の板材の製造装置。
【請求項９】加工ロールが、素材に塗装加工および凹
凸加工の少なくとも一方の加工を施すものである、請求
項１〜８のいずれかに記載の板材の製造装置。
【請求項１０】加工ロールが塗装ロールまたはエンボ
ス加工ロールである、請求項１〜９のいずれかに記載の
板材の製造装置。
【請求項１１】加工ロールがスポンジ部材または弾性
部材からなる、請求項１〜１０に記載の板材の製造装
置。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載の装
置を用いる、板材の製造方法。
【請求項１３】請求項１〜１１のいずれかに記載の装
置を用いる、建材の製造方法。