JP2004148329A - Processing roll manufacturing method, and processing roll - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は絞押しロール及びその製造方法に関して、詳しくは車両内装用表皮材、家具用表皮材、合成皮革、壁紙、鋼板・合板用フィルム等を加工するための加工用の絞押しロール及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
不連続(柄と柄のつなぎ目)模様の目立たない絞押しロールとして、現在も最も多く使用されている絞押しロール製造方法として、電鋳方式が挙げられる。まずは本皮等の原稿からシリコーンゴムで反転型を取り、シリコーンゴム型上に銅や鉄のメッキをする。そのため電鋳方式と言われているが、シリコーンゴムを剥がし絞模様の付いた面に直径約50mm程度、長さ約100mm程度の小さなミルロールと言う金属ロールを何度も転がし絞模様を転写する。このミルロールをAとすると、ミルロールAを最終熱可塑性シートに反転した時に原稿と同じ絞模様になるようにここでさらに別のミルロールBに反転刻する。このミルロールBはマザーロールと呼ばれる。大型本機用絞押しロール表面上に強酸をふりかけながらこのマザーロールを強く何度も押し付け転刻していく。マザーロールの転刻が終わると隣接する位置に再度転刻していく。その間は目立たないように工夫されるが、一般にミル跡と呼ばれる不連続部(つなぎ目)が確認できる。得られた大型本機用絞押しロールを用いて加熱・加圧下で熱可塑性シートを絞押しすると、原稿の凸凹構造が熱可塑性シート表面に転写される。
【0003】
しかしながら、この方法は何度も硬い金属に転刻するため原稿がたとえ微細な表面凸凹構造を持ったものであっても、比較的単純かつ規則的な凸凹構造の表現になってしまい、緻密さが損なわれる。例えば、細かい毛穴と細かい皺の有る天然皮革の表面から写し取った微細構造を圧刻するには、このような方法で製造された金属製絞押しロールは適さない。 また、マザーロールというのは使用を重ねると摩耗し、凸凹構造が浅くなり、大型本機用絞押しロール1本目2本目と順番に浅い模様になってしまい、希望している意匠からかけ離れて行く。
金属製の絞押しロールを製造する方法は他にも有るが、全般に微細模様の表現は困難である。唯一、一本彫りといわれる方法が比較的原稿の凸凹構造再現性は良いが、大きな皮が必要であり皮の不要な部分までロールに取り込まれる。
【0004】
以上の様に金属ロールを使用して微細な凸凹構造を絞押しロール上へ再現することは難しい為、金属ロール表面にシリコーンゴム層を設けて、そこに凸凹構造を精度良く彫刻する方法が提案されている。その一つの方法は、本皮等の凸凹模様面上に先ず2液硬化型シリコーンゴムを流し込み硬化後にシリコーンゴムを剥し、シリコーンゴム型を得る。そのシリコーンゴム型を熱可塑性シートにプレス機等で絞押しする。この絞押し加工された熱可塑性シートは、対向して位置する両縁部を互いに突合わせることによって円筒状のものに成形される。この場合のつなぎにおいてもやはり突合せ部の不連続部は回避できないものの、公知の方法として、熱可塑性シートの互いに突合わされた縁部の領域が、加熱・加圧下で樹脂母型によってもう一度絞押し加工され、ひいては不連続部の目立たない雄型が形成される方法がある。
【0005】
次いでこの円筒状の雄型に2液硬化型シリコーンゴムを流し込ませるかまたは塗布する。この層が硬化して雌型が形成される。シリコーンゴム雌型が熱可塑性シート雄型から離型され、凸凹構造面を外向きにして、金属で出来た絞押しロールの外周表面に接着される。こうして、突合せ縁部を有さないシリコーンゴム表面を備えた絞押しロールが得られる。この公知の方法に基づいて製造された絞押しロールによって、平滑な熱可塑性シートを加熱・加圧下で絞押し加工することができる。絞押し加工された熱可塑性シートの表面構造は連続的であり、突合せ縁部の不連続部を有することは無いかあるいは目立たない。しかし、この方法は、こうした多くの工程を経るので手間がかかることが問題である。
また、この方法は、一本の絞押しロールを作成するのに2週間以上必要であり職人芸的な熟練を要し賃金を含めた加工費が膨大となる,大きな装置が必要で非常に高価となる,さらにつなぎが目立ち易い場合もあると言う欠点も有る。シリコーンゴムの表面を直接彫るのは、刃物状やドリル状のものでは彫刻したい部分が変形し、押し付けると逃げて行き精密な彫刻が難しい。
【0006】
そこで最近の技術の進歩により、レーザービームを使用した絞押しロール製造方法が挙げられる。(例えば、特許文献1参照))
この絞押しロール製造方法は、光学的又は機械的にパターン原型表面を検出して得られた制御信号でレーザービームを制御しながらシリコーンゴム表面を加工することにより絞押しロールを得る方法である。この方法の最大の利点は、いかなる中間工程もなしに直接的に製造されることである。
【0007】
しかしながら、上記したレーザービームを使用した絞押しロール製造方法では、天然皮革、織物、塗り壁等の現実に存在するもののコピーが中心であるため、1)欠陥個所の修正処理が困難である,2)前記したつなぎ部分の処理が難しい,3)現実に存在するものと異なる斬新なパターンを作成することは不可能である,4)デザイン原稿の保存に極めて手間を要する等の問題があった。
【0008】
【特許文献1】特開平8−224678号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、天然皮革、織物、塗り壁等の現実に存在するもの以外の斬新な意匠パターン、あるいは天然皮革、織物、塗り壁等の原型パターンを任意に加工したパターンを絞押しロール外周表面に迅速にかつ低廉に彫刻することができる絞押しロールの製造方法とこの製造方法で得られた絞押しロールを提供することにある。本発明の目的は、具体的には、熱可塑性シートの表面を連続的に微細絞付け加工するための外周表面層がシリコーンゴムの絞押しロールに前記したパターンを形成するための絞押しロールを製造する方法とこの製造方法で得られた絞押しロールを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために本発明の絞押しロールの製造方法は、
(1)コンピュータグラフィックスによって絞用パターンを創作し、該絞用パターンから得られる電気信号に基づいて少なくとも外周表面層がシリコーンゴムからなり、かつ実質的に平滑なロール外周表面に対してレーザービームを照射してロール外周表面を彫刻することを特徴とする絞押しロールの製造方法。
(2)原型パターンからスキャニングし、コンピュータグラフィックスの画面上でパターンを加工した後、得られた電気信号に基づいて少なくとも外周表面層がシリコーンゴムからなり、かつ実質的に平滑なロール外周表面に対してレーザービームを照射してロール外周表面を彫刻することを特徴とする絞押しロールの製造方法。
上記した課題を解決するために本発明の絞押しロールは、
(3)前記(1)または前記(2)に記載の方法で作製された絞押しロール。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
本発明の第1の絞押しロールの製造方法は、最初にコンピュータグラフィックスによって絞用パターンを作成することを特徴とする。この場合、絞パターンは、現実に存在するもの、例えば、天然皮革、織物、塗り壁等のパターンに依存することなく、任意の斬新なパターンを作成することができる。
コンピュータグラフィックスでは、例えば、物の形状や基本的な形状モデルを数値で表現し、かつコンピュータ内でデータ構造化されたデータベースを構築する。そして、線、面、固体等の相互の位置関係や回転、移動等の図形演算処理によって幾何学的変換や図形間の関係を処理する。また、対象の材質感を表現する表面模様等の属性等を決める物体表現のための処理等を行う。これらの処理によって、例えば、天然皮革等の天然に存在するものとは異なる,斬新なパターンを作成することができる。
【0012】
次に得られたパターンは画像処理され、画像は画像入出力装置により画素に分解されて、ディジタル化したビットパターンの画素データとすることができる。この画像データから得られる電気信号に基づいて少なくとも外周表面層がシリコーンゴムからなり、かつ実質的に平滑なロール外周表面に対してレーザービームを照射してロール外周表面を彫刻することができる。
【0013】
本発明の第2の絞押しロールの製造方法は、原型パターン、例えば、天然皮革等からスキャニングし、コンピュータグラフィックスの画面上でパターンを加工するための画像処理が行われ、画像は画像入出力装置により画素に分解されて、ディジタル化したピットパターンの画素データが得られる。この画像データから得られる電気信号に基づいて少なくとも外周表面層がシリコーンゴムからなり、かつ実質的に平滑なロール外周表面に対してレーザービームを照射してロール外周表面を彫刻する。この方法では、原型パターンをベースとしながら、原型パターンを加工することによって原型パターンの欠陥等を除去する等の処理を行うことができる。
【0014】
レーザービームが照射されるロールは、通常、金属ロールの表面にシリコーンゴムを被覆してなるロールが使用される。このロールは、少なくとも外周表面層がシリコーンゴムからなり、かつ外周表面が実質的に平滑である。
【0015】
第1の絞押しロールの製造方法及び第2の絞押しロールの製造方法において、画像入出力装置により画素に分解されて、ディジタル化したビットパターンの画素データが粗い表面構造と微細な表面構造とを表す画像データの場合には、粗い表面構造を表す画像データと、微細な表面構造を表す画像データとに分離し、粗い表面構造を表す画像データから得られる電気信号に基づいて照射される第1のレーザービームと微細な表面構造を表す画像データから得られる電気信号に基づいて照射される第2のレーザービームによってシリコーンゴムを被覆してなるロールの外周表面を照射することが望ましい。
【0016】
この場合、ロール外周表面に照射される第1のレーザービームは、長波長のレーザービームが使用される。ここにいう長波長のレーザービームとは、第2のレーザービームよりも波長が長いレーザービームを意味するが、好ましくは波長が700〜12000nm、より好ましくは10600nmを使用するのが望ましい。第1のレーザービームとしては、炭酸ガスレーザー、COレーザー、よう素レーザー、YAGレーザー等から照射されるレーザービームが挙げられるが、炭酸ガスレーザーから照射されるレーザービームが高出力が可能であり、経済的に有利である点から特に好ましい。
【0017】
また、第1のレーザービームは、発振出力が、0.01〜5kWが好ましく、より好ましくは0.02〜2kWである。
【0018】
第1のレーザービームは、炭酸ガスレーザー等の長波長のレーザービームを照射する場合、レーザービームによってシリコーンゴムの表面を燃焼して彫刻する方式である。しかし、長波長のレーザービームでは、例えば、10600nmの波長では、レンズで絞りこんでも焦点光の直径が100μm程度である。したがって、第1のレーザービームによって、大柄の粗い表面構造を彫刻することができる。
【0019】
第2のレーザービームは、第1のレーザービームよりも短波長のレーザービームであって、好ましくは100〜1200nm、より好ましくは200〜600nmを使用するのが望ましい。第2のレーザービームを照射するレーザーとしては、波長変換YAGレーザー、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、等が挙げられるが、波長変換YAGレーザーから照射されるレーザービームがスポット径と発振出力のバランスが良い点から特に好ましい。
【0020】
また、第2のレーザービームは、発振出力は、0.001〜20Wが好ましく、より好ましくは0.5〜10Wである。
【0021】
第2のレーザービームとしては、例えば、YAGレーザーから出力される波長1064nmのレーザービームを波長変換して得られる波長266nmの紫外線レーザービームを使用することができ、また、KrFエキシマレーザーから出力される波長247nmのレーザービームを使用することができる。また、ArFエキシマレーザーから発振される波長192nmのレーザービームを使用することもできる。
これらのレーザービームを使用する場合、約15μmのスポット径が得られるため、第1のレーザービームで粗い表面構造が彫刻された絞押しロール表面にレーザービームを照射することによって粗い表面構造にさらに毛穴等の微細構造を彫刻することができ、ロール表面全体として粗い表面構造と微細構造を併せ持つ斬新なパターンが彫刻された絞押しロールや天然皮革等のパターンに相当する粗い表面構造と極めて微細な表面構造のパターンを併せ持つパターンが彫刻された絞押しロールを製造することができる。
【0022】
一般に天然皮革等の原型パターンに対応した電気信号に基づいて絞押しロールを彫刻する場合、原型パターンの対向して位置する両縁部を互いに突合わせたつなぎにおいてもやはり突合せ部の不連続部は回避できないか、つなぎ部分の修復に多大の熟練と労力を要する。
本発明においては、1)コンピュータグラフィックスによって絞用パターンを創作した画像が作成されるため、もともとつなぎ部分のない意匠パターンを作成することができ、また、2)原型パターンからスキャニングし、コンピュータグラフィックスの画面上でパターンを加工した該絞用パターンの画像が作成されるため、コンピュータグラフィックス上で前記つなぎ部分を加工できるので、つなぎ部分の処理が極めて容易である。
【0023】
本発明において、ロール外周表面にレーザービームを照射するに際しては、レーザービームをロール外周表面に向け、レーザービームの照射機構とロールとを相対移動させればよく、例えば、ロールを回転させながら、レーザービームをロールの軸方向に走査させ、スポット径、出力、照射位置、加工速度等を制御しながら、レーザービームをロール外周表面に照射できるようにすることが望ましい。
【0024】
また、本発明は、ロール外周表面に斬新な意匠パターンを彫刻することができ、あるいは天然皮革等やその他の意匠デザインに任意に加工したパターンを有する絞押しロールを製造することができる。また、この絞押しロールは、従来のように複雑な中間処理工程を経ることなく、また、職人芸的な熟練技を要することなく、短時間で得ることができる。
【0025】
得られた絞押しロールは、車両内装用表皮材、家具用表皮材、合成皮革、壁紙、鋼板・合板用フィルム等を加工するための加工用ロールとして使用される。例えば、熱可塑性シートを加熱軟化した後、該絞押しロールを熱可塑性シートに押し付けて絞押ししロール表面に形成された模様等が連続的に熱可塑性シートに転写される。
【0026】
デザイン原稿(斬新な意匠パターンや天然皮革等やその他の意匠デザインに任意に加工したパターン)はMOやCD等の光学的電気的磁気媒体による保存が可能となり、任意の時期に簡便にコンピュータグラフィックス上に画像を再現でき、その画像データから得られる電気信号に基づいて少なくとも外周表面層がシリコーンゴムからなり、かつ実質的に平滑なロール外周表面に対してレーザービームを照射してロール外周表面を彫刻することができる。
【0027】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例1
直径250mmの鉄からなる金属ロールの表面に厚さ5mmのシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴムロールを製造した。このシリコーンゴムロールの軸芯部を回転自在に支持し、シリコーンゴムロールの表面に向けて、ロールの軸方向に走査しながら、順次ロール外周表面にレーザービームを照射した。このときのレーザービームは、コンピュータグラフィックスによって絞用パターンを創作し、縦方向及び横方向のつなぎ部分の処理等を施した絞用パターンから得られる電気信号に基づいて炭酸ガスレーザーを用いて波長10600nmの第1のレーザービームを用いて粗い表面構造に対応するように制御信号で制御してロール外周表面に照射した。
次に粗い表面構造が彫刻されたロール外周表面に対して、YAGレーザーを用いて波長変換した波長266nmレーザービームのスポット径を制御しながら、レーザービームをロール外周表面に照射した。
その結果、粗い表面構造上にさらに微細構造を合わせ持つ斬新な表面構造を有するシリコーンゴムロールを製造した。このときシリコーンゴムロールの外周表面を彫刻する時間は、20時間程度であった。
このシリコーンゴムロールを用いて、加熱軟化されたオレフィン系熱可塑性樹脂組成物からなる熱可塑性シートに絞押しした結果、熱可塑性シート上にシリコーンゴムロールの表面構造に対応する表面構造を有する熱可塑性シートを得ることができた。
【0028】
実施例2
直径250mmの鉄からなる金属ロールの表面に厚さ5mmのシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴムロールを製造した。このシリコーンゴムロールの軸芯部を回転自在に支持し、シリコーンゴムロールの表面に向けて、ロールの軸方向に走査しながら、順次ロール外周表面にレーザービームを照射した。このときのレーザービームは、天然皮革の表面構造をスキャニングし、コンピュータグラフィックスの画面上でキズの修正処理やつなぎ部分の処理などについてパターンを加工した後、得られた電気信号に基づいて炭酸ガスレーザーにより波長10600nmの第1のレーザービームを用いて天然皮革の粗い表面構造に対応するように制御信号でスポット径、出力、照射位置、加工速度等を制御してロール外周表面に照射した。
次に天然皮革の粗い表面構造が彫刻されたロール外周表面に対して、YAGレーザーを用いて波長変換した波長266nmレーザービームのスポット径を制御しながら、レーザービームをロール外周表面に照射した。
その結果、粗い表面構造上にさらに微細構造を合わせ持つと共に天然皮革の欠陥部分を除去した表面構造を有するシリコーンゴムロールを製造した。このときシリコーンゴムロールの外周表面を彫刻する時間は、20時間程度であった。
このシリコーンゴムロールを用いて、加熱軟化された塩化ビニル系熱可塑性樹脂組成物からなる熱可塑性シートに絞押しした結果、熱可塑性シート上にシリコーンゴムロールの表面構造に対応する表面構造を有する熱可塑性シートを得ることができた。
【0029】
実施例3
直径250mmの鉄からなる金属ロールの表面に厚さ6mmのシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴムロールを製造した。このシリコーンゴムロールの軸芯部を回転自在に支持し、シリコーンゴムロールの表面に向けて、ロールの軸方向に走査しながら、順次ロール外周表面にレーザービームを照射した。このときのレーザービームを制御した電気信号は、次のように作成した。まず、1ケの四角のシンボルパターンを基にデザイナーが創作を加えて布目調に仕立てた。次にこの1ケの繰り返しパターンを20cm×20cmの面積全体に敷き詰めた(殖版工程)。これを縦方向に2.0倍、横方向に1.2倍拡大した。その後、布目の糸と糸との間の部分の深さを最深部で1600μmに設定し、縦糸の撚目(よりめ)の深さは最深部で200μmとし、横糸の撚目の深さは最深部で100μmとした。こうして得られた布目調絞用パターン全体に、別途作成した艶消しタイプの梨地調絞パターン(絞深度は最大で300μm)を重ねて縦方向及び横方向のつなぎ処理を行って最終的に艶消しタイプの布目調絞用パターンを得た。この絞パターンを電気信号化してレーザービーム照射装置側に送り、スポット径、出力、照射位置、加工速度等を制御した。
レーザービーム照射条件は、波長10600nmの炭酸ガスレーザーを使用し、出力1.0kw、加工速度1000mm/秒であった。
その結果、従来見られなかった斬新な表面構造を有するシリコーンゴムロールを製造できた。このとき、シリコーンゴムロールの外周表面を彫刻する時間は、5時間程度であった。
このシリコーンゴムロールを用いて、加熱軟化されたオレフィン系熱可塑性樹脂組成物からなる熱可塑性シートに絞押しした結果、熱可塑性シート上にシリコーンゴムロールの表面構造に対応する表面構造を有する熱可塑性シートを得ることができた。
【0030】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、熱可塑性シートの表面を連続的に微細絞付け加工するための外周表面層がシリコーンゴムの絞押しロールを簡単かつ低廉に製造することができ、第1の発明においては、斬新な意匠パターンをロール表面に彫刻でき、第2の発明においては、天然皮革等の原型パターンを任意に加工したパターンや原型パターンの欠陥を除去したパターンをロール表面に彫刻することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a squeezing roll and a manufacturing method thereof, and more specifically, a squeezing roll for processing for processing a car interior covering material, furniture covering material, synthetic leather, wallpaper, steel plate / plywood film, and the like Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
As a squeezing roll that is used most frequently as a squeezing roll that does not show a discontinuous (pattern-to-pattern joint) pattern, an electroforming method can be cited. First, take a reversal mold with silicone rubber from a manuscript such as a genuine leather, and plate copper or iron on the silicone rubber mold. Therefore, although it is said to be an electroforming method, the silicone rubber is peeled off and a metal roll called a small mill roll having a diameter of about 50 mm and a length of about 100 mm is rolled many times on the surface with the drawn pattern to transfer the drawn pattern. Assuming that this mill roll is A, the mill roll A is reversely engraved on another mill roll B so that the same drawn pattern as the original is obtained when the mill roll A is inverted to the final thermoplastic sheet. This mill roll B is called a mother roll. This mother roll is pressed repeatedly and rolled while sprinkling strong acid on the surface of the large size machine. When the mother roll finishes rolling, it rolls again to the adjacent position. In the meantime, it is devised so as not to stand out, but a discontinuity (joint) generally called a mill trace can be confirmed. When the thermoplastic sheet is squeezed and pressed under heat and pressure using the obtained squeezing roll for the large machine, the uneven structure of the document is transferred to the surface of the thermoplastic sheet.
[0003]
However, since this method is reprinted to hard metal many times, even if the document has a fine surface uneven structure, it becomes a relatively simple and regular expression of uneven structure, and it is dense. Is damaged. For example, a metal squeezing roll manufactured by such a method is not suitable for stamping a fine structure copied from the surface of natural leather having fine pores and fine wrinkles. In addition, the mother roll wears with repeated use, and the uneven structure becomes shallow, and the first and second squeeze rolls for the large machine become a shallow pattern in order, which is far from the desired design. .
Although there are other methods for producing a metal squeezing roll, it is generally difficult to express a fine pattern. The only method called carving is a relatively good reproducibility of the uneven structure of the original, but it requires a large skin, and the unnecessary part of the skin is taken into the roll.
[0004]
As described above, it is difficult to reproduce a fine uneven structure on a squeeze roll using a metal roll, so a method of engraving the uneven structure on the metal roll surface with a silicone rubber layer is proposed. Has been. In one method, a two-component curable silicone rubber is first poured onto an uneven surface such as a main skin, and the silicone rubber is peeled off after curing to obtain a silicone rubber mold. The silicone rubber mold is squeezed onto a thermoplastic sheet with a press machine or the like. This squeezed thermoplastic sheet is formed into a cylindrical shape by abutting both edges located opposite to each other. Even in this case, the discontinuity of the butt portion cannot be avoided, but as a known method, the region of the edge portion of the thermoplastic sheet that is abutted with each other is once again drawn by the resin matrix under heating and pressure. As a result, there is a method in which a male mold with inconspicuous discontinuities is formed.
[0005]
Next, a two-component curable silicone rubber is poured into or coated on the cylindrical male mold. This layer is cured to form a female mold. The silicone rubber female mold is released from the thermoplastic sheet male mold and bonded to the outer peripheral surface of the squeezing roll made of metal with the uneven structure surface facing outward. Thus, a squeezing roll having a silicone rubber surface that does not have a butt edge is obtained. A smooth thermoplastic sheet can be drawn and pressed under heat and pressure by a drawing roll manufactured based on this known method. The surface structure of the squeezed thermoplastic sheet is continuous and does not have or become inconspicuous at the butt edge discontinuities. However, this method has a problem that it takes a lot of time because it goes through many steps.
In addition, this method requires two weeks or more to create a single squeezing roll, requires craftsmanship, and requires a large apparatus, which requires a large amount of processing costs including wages. Furthermore, there is a drawback that the connection may be conspicuous. If the surface of the silicone rubber is directly carved, the part to be engraved will be deformed if it is a blade or a drill, and it will escape when pressed, making precise engraving difficult.
[0006]
Therefore, with recent technological advancement, there is a drawing roll manufacturing method using a laser beam. (For example, see Patent Document 1))
This drawing roll manufacturing method is a method for obtaining a drawing roll by processing the surface of the silicone rubber while controlling the laser beam with a control signal obtained by optically or mechanically detecting the pattern original surface. The greatest advantage of this method is that it is produced directly without any intermediate steps.
[0007]
However, since the above-described squeezing roll manufacturing method using a laser beam mainly copies natural leather, fabrics, painted walls, and the like that exist in reality, 1) it is difficult to correct defects. 2 There are problems such as that it is difficult to process the connecting portion, 3) it is impossible to create a novel pattern different from the actual one, and 4) it takes much time to save the design manuscript.
[0008]
[Patent Document 1] JP-A-8-224678
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to squeeze a novel design pattern other than those actually existing such as natural leather, woven fabric, and painted wall, or a pattern obtained by arbitrarily processing an original pattern such as natural leather, woven fabric, painted wall, etc. It is an object of the present invention to provide a squeezing roll manufacturing method capable of quickly and inexpensively engraving a surface and a squeezing roll obtained by this manufacturing method. Specifically, an object of the present invention is to provide a squeezing roll for forming the above-described pattern on a squeezing roll made of silicone rubber with an outer peripheral surface layer for continuously fine squeezing the surface of the thermoplastic sheet. It is in providing the manufacturing method and the squeezing roll obtained by this manufacturing method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the manufacturing method of the squeezing roll of the present invention is as follows.
(1) A drawing pattern is created by computer graphics. Based on an electrical signal obtained from the drawing pattern, at least the outer peripheral surface layer is made of silicone rubber, and a laser beam is applied to the substantially smooth roll outer peripheral surface. A method for producing a squeezing roll, wherein the surface of the outer periphery of the roll is engraved by irradiation
(2) After scanning from the original pattern and processing the pattern on a computer graphics screen, based on the obtained electrical signal, at least the outer peripheral surface layer is made of silicone rubber, and the roll outer peripheral surface is substantially smooth. A method for producing a squeezing roll, characterized in that a laser beam is irradiated to engrave the outer peripheral surface of the roll.
In order to solve the above problems, the squeezing roll of the present invention is
(3) A squeezing roll produced by the method according to (1) or (2).
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
The first drawing and pressing roll manufacturing method of the present invention is characterized in that a drawing pattern is first created by computer graphics. In this case, the squeezing pattern can create any novel pattern without depending on a pattern that actually exists, for example, natural leather, fabric, painted wall, or the like.
In computer graphics, for example, an object shape and a basic shape model are expressed numerically, and a data structured database is constructed in the computer. Then, the geometrical transformation and the relation between figures are processed by the mutual positional relation of lines, surfaces, solids, etc., and graphic calculation processing such as rotation and movement. Also, processing for object expression that determines an attribute such as a surface pattern that expresses the texture of the object is performed. By these treatments, for example, a novel pattern different from that existing in nature such as natural leather can be created.
[0012]
Next, the obtained pattern is subjected to image processing, and the image can be decomposed into pixels by an image input / output device to obtain pixel data of a digitized bit pattern. Based on the electrical signal obtained from the image data, at least the outer peripheral surface layer is made of silicone rubber, and the roll outer peripheral surface can be engraved by irradiating a substantially smooth roll outer peripheral surface with a laser beam.
[0013]
The second squeezing roll manufacturing method of the present invention scans an original pattern, such as natural leather, and performs image processing for processing the pattern on a computer graphics screen. The pixel data of the pit pattern is obtained by being decomposed into pixels by the apparatus. Based on the electrical signal obtained from the image data, at least the outer peripheral surface layer is made of silicone rubber, and a substantially smooth roll outer peripheral surface is irradiated with a laser beam to engrave the roll outer peripheral surface. In this method, it is possible to perform processing such as removing defects or the like of the original pattern by processing the original pattern while using the original pattern as a base.
[0014]
As a roll irradiated with a laser beam, a roll formed by coating a silicone rubber on the surface of a metal roll is usually used. In this roll, at least the outer peripheral surface layer is made of silicone rubber, and the outer peripheral surface is substantially smooth.
[0015]
In the first squeezing roll manufacturing method and the second squeezing roll manufacturing method, the pixel data of the digitized bit pattern separated into pixels by the image input / output device has a rough surface structure and a fine surface structure. Image data representing a rough surface structure and image data representing a fine surface structure, and are irradiated based on electrical signals obtained from the image data representing the rough surface structure. It is desirable to irradiate the outer peripheral surface of a roll formed by coating silicone rubber with a second laser beam that is irradiated based on an electrical signal obtained from one laser beam and image data representing a fine surface structure.
[0016]
In this case, a long wavelength laser beam is used as the first laser beam applied to the outer peripheral surface of the roll. The long wavelength laser beam here means a laser beam having a longer wavelength than that of the second laser beam, but it is preferable to use a wavelength of 700 to 12000 nm, more preferably 10600 nm. Examples of the first laser beam include a laser beam emitted from a carbon dioxide laser, a CO laser, an iodine laser, a YAG laser, etc., but a laser beam emitted from the carbon dioxide laser can have a high output, This is particularly preferable because it is economically advantageous.
[0017]
The first laser beam preferably has an oscillation output of 0.01 to 5 kW, more preferably 0.02 to 2 kW.
[0018]
The first laser beam is a method in which the surface of the silicone rubber is burned and engraved with a laser beam when a long-wavelength laser beam such as a carbon dioxide laser is irradiated. However, with a long-wavelength laser beam, for example, at a wavelength of 10600 nm, the diameter of the focused light is about 100 μm even if the lens is narrowed down. Therefore, a large rough surface structure can be engraved by the first laser beam.
[0019]
The second laser beam is a laser beam having a shorter wavelength than that of the first laser beam, and preferably 100 to 1200 nm, more preferably 200 to 600 nm. Examples of the laser that irradiates the second laser beam include a wavelength conversion YAG laser, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, and the like, but the laser beam irradiated from the wavelength conversion YAG laser has a balance between the spot diameter and the oscillation output. It is particularly preferable from the viewpoint of good points.
[0020]
Further, the oscillation output of the second laser beam is preferably 0.001 to 20 W, and more preferably 0.5 to 10 W.
[0021]
As the second laser beam, for example, an ultraviolet laser beam having a wavelength of 266 nm obtained by converting the wavelength of a laser beam having a wavelength of 1064 nm output from a YAG laser can be used, and output from a KrF excimer laser. A laser beam with a wavelength of 247 nm can be used. A laser beam with a wavelength of 192 nm oscillated from an ArF excimer laser can also be used.
When these laser beams are used, a spot diameter of about 15 μm can be obtained. Therefore, by irradiating the surface of the squeezing roll on which the rough surface structure is engraved with the first laser beam, the rough surface structure is further reduced in pores. The surface of the roll can be engraved, and the entire surface of the roll can be engraved with a novel pattern that has both a rough surface structure and a fine structure. A squeezing roll engraved with a pattern having a structure pattern can be manufactured.
[0022]
In general, when engraving a squeeze roll based on an electrical signal corresponding to an original pattern such as natural leather, the discontinuous part of the butted part is also a joint where the opposite edges of the original pattern are butted together. It cannot be avoided or it takes a great deal of skill and effort to repair the joints.
In the present invention, since 1) an image in which an aperture pattern is created is created by computer graphics, it is possible to create a design pattern that does not originally have a joint portion, and 2) scanning from the original pattern to obtain computer graphics Since an image of the aperture pattern obtained by processing the pattern on the screen is created, the connecting portion can be processed on computer graphics, so that the processing of the connecting portion is extremely easy.
[0023]
In the present invention, when the laser beam is irradiated on the outer peripheral surface of the roll, the laser beam may be directed toward the outer peripheral surface of the roll, and the laser beam irradiation mechanism and the roll may be moved relative to each other. It is desirable to scan the beam in the axial direction of the roll so that the laser beam can be irradiated to the outer peripheral surface of the roll while controlling the spot diameter, output, irradiation position, processing speed and the like.
[0024]
Further, the present invention can engrave a novel design pattern on the outer circumferential surface of the roll, or can produce a squeezing roll having a pattern arbitrarily processed into natural leather or other design designs. In addition, this squeezing roll can be obtained in a short time without going through complicated intermediate processing steps as in the prior art and without requiring craftsmanship skill.
[0025]
The obtained squeezing roll is used as a processing roll for processing a vehicle interior skin material, furniture skin material, synthetic leather, wallpaper, steel plate / plywood film, and the like. For example, after the thermoplastic sheet is softened by heating, the squeezing roll is pressed against the thermoplastic sheet and squeezed and the pattern formed on the roll surface is continuously transferred to the thermoplastic sheet.
[0026]
Design manuscripts (innovative design patterns, natural leather, and other patterns that are arbitrarily processed into design designs) can be stored on optical and electrical magnetic media such as MO and CD, and computer graphics can be easily used at any time. An image can be reproduced on the surface, and at least the outer peripheral surface layer is made of silicone rubber based on the electrical signal obtained from the image data, and the roll outer peripheral surface is irradiated by irradiating a substantially smooth roll outer peripheral surface with a laser beam. Can be sculpted.
[0027]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1
A silicone rubber roll in which a silicone rubber having a thickness of 5 mm was coated on the surface of a metal roll made of iron having a diameter of 250 mm was manufactured. The shaft core portion of the silicone rubber roll was rotatably supported, and the outer circumferential surface of the roll was sequentially irradiated with a laser beam while scanning in the axial direction of the roll toward the surface of the silicone rubber roll. The laser beam at this time is a wavelength using a carbon dioxide laser based on the electrical signal obtained from the diaphragm pattern created by computer graphics and processed in the vertical and horizontal joints. Using a first laser beam of 10600 nm, the outer peripheral surface of the roll was irradiated with a control signal so as to correspond to the rough surface structure.
Next, the outer peripheral surface of the roll engraved with a rough surface structure was irradiated with a laser beam on the outer peripheral surface of the roll while controlling the spot diameter of the laser beam having a wavelength of 266 nm that was wavelength-converted using a YAG laser.
As a result, a silicone rubber roll having a novel surface structure having a fine structure on a rough surface structure was produced. At this time, the time for engraving the outer peripheral surface of the silicone rubber roll was about 20 hours.
Using this silicone rubber roll, a thermoplastic sheet having a surface structure corresponding to the surface structure of the silicone rubber roll is formed on the thermoplastic sheet as a result of being squeezed onto a thermoplastic sheet made of a heat-softened olefinic thermoplastic resin composition. I was able to get it.
[0028]
Example 2
A silicone rubber roll in which a silicone rubber having a thickness of 5 mm was coated on the surface of a metal roll made of iron having a diameter of 250 mm was manufactured. The shaft core portion of the silicone rubber roll was rotatably supported, and the outer circumferential surface of the roll was sequentially irradiated with a laser beam while scanning in the axial direction of the roll toward the surface of the silicone rubber roll. At this time, the laser beam scans the surface structure of natural leather, processes patterns on the computer graphics screen for scratch correction processing, joint processing, etc., and then produces carbon dioxide gas based on the electrical signals obtained. Using a first laser beam having a wavelength of 10600 nm, the surface of the roll was irradiated by controlling the spot diameter, output, irradiation position, processing speed, etc. with a control signal so as to correspond to the rough surface structure of natural leather.
Next, the outer peripheral surface of the roll engraved with the rough surface structure of natural leather was irradiated with a laser beam on the outer peripheral surface of the roll while controlling the spot diameter of the laser beam having a wavelength of 266 nm that was converted using a YAG laser.
As a result, a silicone rubber roll having a surface structure in which a fine structure was further combined on a rough surface structure and a defect portion of natural leather was removed was produced. At this time, the time for engraving the outer peripheral surface of the silicone rubber roll was about 20 hours.
Using this silicone rubber roll, a thermoplastic sheet having a surface structure corresponding to the surface structure of the silicone rubber roll on the thermoplastic sheet as a result of being squeezed into a thermoplastic sheet composed of a heat-softened vinyl chloride thermoplastic resin composition Could get.
[0029]
Example 3
A silicone rubber roll in which a silicone rubber having a thickness of 6 mm was coated on the surface of a metal roll made of iron having a diameter of 250 mm was manufactured. The shaft core portion of the silicone rubber roll was rotatably supported, and the outer circumferential surface of the roll was sequentially irradiated with a laser beam while scanning in the axial direction of the roll toward the surface of the silicone rubber roll. The electrical signal which controlled the laser beam at this time was created as follows. First, the designer created a texture based on a square symbol pattern. Next, this one repeating pattern was spread over the entire area of 20 cm × 20 cm (breeding plate process). This was enlarged 2.0 times in the vertical direction and 1.2 times in the horizontal direction. Thereafter, the depth of the portion between the yarns of the fabric is set to 1600 μm at the deepest part, the depth of the twist (twist) of the warp is 200 μm at the deepest part, and the depth of the weft of the weft is The depth was 100 μm. The matte-type satin-pattern drawing pattern (drawing depth is 300 μm at the maximum), which is created separately, is overlaid on the entire fabric-patterning pattern obtained in this way, and finally the matte processing is performed by performing the longitudinal and lateral joining processing. A pattern for the type of texture drawing was obtained. This aperture pattern was converted into an electrical signal and sent to the laser beam irradiation apparatus side to control the spot diameter, output, irradiation position, processing speed, and the like.
The laser beam irradiation conditions were a carbon dioxide gas laser with a wavelength of 10600 nm, an output of 1.0 kW, and a processing speed of 1000 mm / second.
As a result, it was possible to produce a silicone rubber roll having a novel surface structure that has not been seen in the past. At this time, the time for engraving the outer peripheral surface of the silicone rubber roll was about 5 hours.
Using this silicone rubber roll, a thermoplastic sheet having a surface structure corresponding to the surface structure of the silicone rubber roll is formed on the thermoplastic sheet as a result of being squeezed onto a thermoplastic sheet made of a heat-softened olefinic thermoplastic resin composition. I was able to get it.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the outer peripheral surface layer for continuously finely drawing the surface of the thermoplastic sheet can easily and inexpensively produce a silicone rubber drawing roll. In the invention, a novel design pattern can be engraved on the roll surface, and in the second invention, a pattern obtained by arbitrarily processing an original pattern such as natural leather or a pattern from which defects of the original pattern are removed is engraved on the roll surface. Can do.
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JP2014034032A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Trinity Industrial Co Ltd | Manufacturing method of vehicular decorative component |
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