JP3692172B2 - シート部材の型付け装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成樹脂製フィルム、レザー、壁紙等の表面に各種の凹凸状のエンボス模様を連続的に型付けし、しかも彫刻ロールによる転写安定性にも優れたシート部材の型付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シート部材例えば布、紙等をベースとして表面に熱可塑性合成樹脂を積層して成るレザー材料、壁紙材料における表面に対する凹凸状の模様を形成するエンボス加工は、彫刻ロールとバックアップロールとの間に表面を彫刻ロール側に位置させて投入し、加圧、圧着する型付け処理によって行なわれている。このための型付け装置の一例は原反材料を繰り出すよう原反材料を卷回状に保持している巻出部、熱可塑性合成樹脂部分を加熱軟化させる加熱部、合成樹脂部分に型付けを行なうよう彫刻ロール、バックアップロールから成る型付部、型付け後に冷却させる冷却部、型付け処理後に完成品を巻き取る巻取部を有し、巻出部から繰り出された原反材料が加熱部、型付部、冷却部、巻取部を順次経るように搬送された後、巻取部の巻取ロールに巻き取られるものとして構成されている。
【０００３】
こうした型付け装置による型付け処理に際するエンボス模様において、その模様の深さの調整は彫刻ロール、バックアップロール相互間の間隙の調整によるものとしたり、彫刻ロールに対するバックアップロールのタッチ圧の調整によるものとしたり等の方法によって行なわれているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが型付部による彫刻ロールとバックアップロールとの加圧、圧着に際しその搬送方向に沿う圧着部位では搬送方向に直交する方向では直線状とはなっても、搬送方向では点状のものとなっているからその圧着は一瞬的なものであるにすぎない。そのために、圧着後の冷却処理に至る間に型付け変形後の熱可塑性樹脂部分が処理前の状態に復原しようとする復原現象によって型付け模様が減退することがあり、型付け、転写に確実性、安定性がないものであった。特に発泡構造の塩化ビニル樹脂製の壁紙材料であるとエンボス模様の減退、いわゆる絞戻りが大きくエンボス模様がぼけるものであった。これを解消すべくその型付け作用時間を長くすることで転写の確実性、安定性を図るとすると、彫刻ロールとバックアップロールとの回転速度が遅くなることで全体の作業時間が長くなるものである。また原反材料に対する左右での加熱ムラによって転写型付けの均一性の実現が困難でもあった。更にバックアップロールは全表面にゴムが被覆された中実構造のものであるために重量的に嵩張っているから、表面のゴム材の疲弊、消耗等によって交換するときの交換作業は極めて面倒であった。
【０００５】
そこで本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、エンボス模様の形成に際する型付け転写の精度の向上、確実安定性が得られ、しかも転写作業速度を速くしても転写が不確実なものとはならず、また成型用部材の交換も容易であるシート部材の型付け装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明では、連続的に供給投入される原反材料Ｓ表面の熱可塑性材料にエンボス模様を型付けするものにおいて、回転する彫刻ロール１２の外周面と、この彫刻ロール１２の外周面の一部に沿って円弧状に接触しながら回転する径方向に可撓な筒状の圧着ドラム１５との間に原反材料Ｓを供給投入し、これらの彫刻ロール１２と圧着ドラム１５との挟圧によって原反材料Ｓ表面の熱可塑性材料にエンボス模様を型付けすることを特徴とし、圧着ドラム１５は、薄肉パイプにて構成することができる。
また本発明に係るシート部材の型付け装置にあっては、連続的に供給投入される原反材料Ｓの表面に彫刻ロール１２を備えた型付け成形部１０によってエンボス模様を施すものにおいて、型付け成形部１０は、成形部フレーム１１上に回転自在に支承された彫刻ロール１２と、この彫刻ロール１２の外周面の一部に円弧状に当接回転して彫刻ロール１２と共に挟圧して原反材料Ｓの表面に彫刻ロール１２外周面の陰刻を転写型付けする圧着ドラム１５とを備えていることを特徴とする。
圧着ドラム１５は、成形部フレーム１１に支承した一対の支持ロール１６Ａ，１６Ｂが内装配置されている肉薄パイプ製で、彫刻ロール１２の外周面外方に沿った部分で円弧状にして彫刻ロール１２外周面に対面するようにして、また支持ロール１６Ａ，１６Ｂ相互間は、その間隔を調整して彫刻ロール１２に対する挟圧調整が行なえるようにして構成することができる。
彫刻ロール１２と圧着ドラム１５との間隙は、成形部フレーム１１に前後にスライド自在にして設けて彫刻ロール１２を支承しているロール架台１４と、支持ロール１６Ａ，１６Ｂを支承している成形部フレーム１１部位との間に介在される楔状のクリアランスコッタ２１を調整ネジ２３のネジ送り作用でスライドさせる圧着代調整手段２０によるものとして構成することができる。
【０００７】
以上のように構成された本発明に係るシート部材の型付け装置にあって、回転する彫刻ロール１２とこれの外周面に沿って回転する径方向に可撓な圧着ドラム１５との間に原反材料Ｓを投入すると、これらの相互間の挟圧力によって原反材料Ｓの表面に彫刻ロール１２の陰刻に対応したエンボス模様の転写型付けを連続的に行なわせる。回転する彫刻ロール１２に対して、これの外周面の一部に沿った円弧状で回転する圧着ドラム１５は彫刻ロール１２の回転と共に原反材料Ｓの搬送方向で長く圧着設定され、彫刻ロール１２への原反材料Ｓの圧着距離、時間を増大させる。
圧着代調整手段２０における調整ネジ２３のクリアランスコッタ２１に対する送り調整は、彫刻ロール１２と圧着ドラム１５との対面圧力の加減、クリアランスを調整させ、エンボス模様の強弱を設定させる。支持ロール１６Ａ，１６Ｂ相互間の調整による圧着ドラム１５の支持間隔調整は径方向に可撓な圧着ドラム１５と相俟ち、彫刻ロール１２に対する柔軟性を発揮させ、原反材料Ｓの事前の加熱ムラ、厚みのムラその他に対しての圧着力の逃げを自動調整し、エンボス模様の立体的な精度を向上させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明するに、図において示される符号１は合成樹脂製フィルム、レザー、壁紙等の例えば熱可塑性の適宜肉厚な合成樹脂シート層部Ｓ１がベース部Ｓ２の表面に積層されている原反材料Ｓ（図３参照）を卷回状に保持している巻出部であり、この巻出部１から順次に繰り出された原反材料Ｓはロール加熱部２、ヒータ加熱部３によって加熱され、型付け成形部１０によって所定の凹凸状のエンボス模様が型付けされた後、冷却部４によって冷却されることで完成されると巻取部５にて卷回保持されるものとなっている。
【０００９】
しかして型付け成形部１０は、加熱軟化ないし溶融された原反材料Ｓにおける合成樹脂シート部Ｓ１に立体的なエンボス模様を転写型付けするものであり、成形部フレーム１１と、この成形部フレーム１１に回転自在に支承され、合成樹脂シート層部Ｓ１に転写すべき立体模様の陰刻が表面に施されている彫刻ロール１２と、この彫刻ロール１２の外周面の一部に沿って円弧状に接触しながら回転する径方向に可撓な筒状で、成形部フレーム１１に支承されている圧着ドラム１５とを有して成る。
【００１０】
彫刻ロール１２は成形部フレーム１１の左右両側枠部の上縁に配設されているエアシリンダ、油圧シリンダ、スプリングの如きスライド調整手段１３によって前後にスライド調整される左右のロール架台１４相互間に装架されており、成形部フレーム１１の後部上縁における切欠部分上に位置している。
【００１１】
圧着ドラム１５は、この圧着ドラム１５内部に挿入配置した一対の支持ロール１６Ａ，１６Ｂ相互間に掛け渡されることにより圧着ドラム１５自体が側面から見て半ば長円形を呈する状態で、その外周側面が彫刻ロール１２表面に所定圧力で彫刻ロール１２の湾曲外周面に沿うようにほぼ円弧状に当接されるものとして形成されている。図示にあって、成形部フレーム１１の後部における切欠縁前面で成形部フレーム１１の左右両側枠部相互間に装架されている第１支持ロール１６Ａと、この第１支持ロール１６Ａに比し下前方に位置するよう、切欠縁前面で油圧シリンダ、エアシリンダ、スプリングの如きスライド手段１７によって上下動される左右のロール受台１８相互間で支承されている第２支持ロール１６Ｂとで彫刻ロール１２に対して適宜なテンションを付与した状態で圧着ドラム１５自体を支持しているのである。すなわち彫刻ロール１２に対してほぼ同様な高さ位置で後方位置にある第１支持ロール１６Ａと同じく彫刻ロール１２に対して後方直下位置にある第２支持ロール１６Ｂとで支持されている圧着ドラム１５の前部上部分が、彫刻ロール１２の後方側から彫刻ロール１２の後部下部分の円弧面に湾曲状態で当接されるようにしてあるものである。
【００１２】
圧着ドラム１５自体は所定径の筒状のいわゆるスリーブ構造のもので、径方向に沿って可撓なものとなっており、圧着ドラム１５の外表面は原反材料Ｓの表面に対する彫刻ロール１２による型付け作用を阻害しないように平滑面とされることが望ましい。もとより彫刻ロール１２表面の陰刻に対応したものであっても差支えなく、原反材料Ｓにおけるベース部Ｓ２裏面に対する凹凸模様の付与が必要であれば、これに対応されるものである。また圧着ドラム１５自体は例えばこれの外周表面が鏡面仕上げされた厚みが１２５〜２５０μで直径が２８ｃｍ程度のニッケルを素材として形成されるも、その厚み、径、材質等は特に限定されるものではなく、その他の金属、合成樹脂製その他のものとしたり、表面にゴム、合成樹脂等を被覆したりでき、これらは適宜に選択使用される。圧着ドラム１５自体はこれ自身が駆動されるものであったり、彫刻ロール１２と共に従動されるものであったりし、いずれにしても彫刻ロール１２と同期して圧着ドラム１５自体の柔軟性、彫刻ロール１２との密着あるいは設定されたクリアランスによって所定肉厚の原反材料Ｓの表面を型付けするようになっている。
【００１３】
また彫刻ロール１２と圧着ドラム１５とのクリアランスを微調整する圧着代調整手段２０が成形部フレーム１１上に設けられている。この圧着代調整手段２０は彫刻ロール１２を支承しているロール架台１４を僅かに微調整スライドさせるもので、例えば図示のようにロール架台１４後面と、成形部フレーム１１における第１支持ロール１６Ａを支承している切欠部前面との間に介在される楔状のクリアランスコッタ２１を左右あるいは上下にスライドさせるものとしてある。すなわち図１、図２に示すように、例えば切欠部前面に配したスライドブロック２２と、このスライドブロック２２前面、ロール架台１４後面相互間に配したクリアランスコッタ２１との当接面を傾斜面としておき、クリアランスコッタ２１をロール架台１４後面で左右あるいは上下方向に沿ってスライドさせるよう進退される調整ネジ２３に連繋したものである。したがって調整ネジ２３の捩じ込みによって進退されるクリアランスコッタ２１の傾斜面が、この傾斜面に当接するスライドブロック２２を介してロール架台１４を前後に進退させるものである。
【００１４】
なお、この図示例にあっての型付け成形部１０は彫刻ロール１２と圧着ドラム１５とが原反材料Ｓの搬送方向に沿う前後に位置するように構成されたものであるも、彫刻ロール１２と圧着ドラム１５とが上下に位置するように配置されるいわゆる縦型構成のものとされることもある。また原反材料Ｓに対しての圧着の強弱調整をスライド調整手段１３によって彫刻ロール１２を前後に進退させずに圧着ドラム１５を前後に進退させるものとされることもある。
【００１５】
このような型付け成形部１０によって型付け処理された原反材料Ｓは冷却部４によって冷却されるものとなっており、例えば図示のように前記ロール架台１４における前部の上縁相互間に装架された小径の第１冷却ロール３１、成形部フレーム１１に装架された第２冷却ロール３２、第３冷却ロール３３等を経て巻取部５で巻き取られるようになっている（図１参照）。
【００１６】
次にこれによって所定の原反材料Ｓに立体的な凹凸状のエンボス模様を施す型付け方法について説明すると、原反材料Ｓがセットされている巻出部１から繰り出された原反材料Ｓをロール加熱部２、ヒータ加熱部３によって加熱軟化させ、型付け成形部１０に順次投入するのである。投入された原反材料Ｓは彫刻ロール１２の外周面とこの彫刻ロール１２に沿って円弧状に圧着される圧着ドラム１５との挟圧によって、彫刻ロール１２の外周面に陰刻されている凹凸模様を原反材料Ｓ表面に型付け転写するのである。
【００１７】
このときの挟圧力等の調整は圧着代調整手段２０における調整ネジ２３のクリアランスコッタ２１に対する送り調整、彫刻ロール１２全体のエアシリンダ１３による前後位置調整、更には油圧シリンダ１７による支持ロール１６Ａ，１６Ｂ相互間の圧着ドラム１５のテンション調整等によって得られる。またこれらの調整は原反材料Ｓの搬送方向に対する左右で各別に行ない得る。
【００１８】
型付け転写後の原反材料Ｓは冷却部４によって冷却されることでエンボス模様が保形固定され、巻取部５で巻き取られて製品とされる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、彫刻ロール１２とこれの外周面に圧着して回転する径方向に可撓な圧着ドラム１５との間における原反材料Ｓの搬送方向に沿った長い区間での挟圧力によって型付け転写を行なうから、そのエンボス模様の型付け転写の精度が向上し、復原性が抑制されることで型付けの確実安定性が得られるのである。しかも原反材料Ｓの搬送速度を増大して転写作業速度を速くしても転写が不確実なものとはならず、作業を能率的に迅速に行なえるのであり、また圧着ドラム１５自体も筒状のものであるから軽量となってこれの交換も容易で取扱い性にも優れるものである。
【００２０】
また型付け成形部１０は、成形部フレーム１１上に回転自在に支承された彫刻ロール１２と、この彫刻ロール１２の外周面の一部に円弧状に当接回転して彫刻ロール１２と共に挟圧して原反材料Ｓの表面に彫刻ロール１２外周面の陰刻を転写型付けする圧着ドラム１５とを備えているから、彫刻ロール１２と圧着ドラム１５との間に投入された原反材料Ｓの表面に彫刻ロール１２の陰刻に対応したエンボス模様を連続して転写型付けできるのである。特に圧着ドラム１５は肉薄パイプ製のものとしてあるから、これを彫刻ロール１２外周面に圧着させるのも容易であり、周方向に沿った外周表面はパイプの性質上継ぎ目部分が全くなく原反材料Ｓ裏面側からの彫刻ロール１２に対する圧着作用に凹凸、ムラが生ぜず、彫刻ロール１２による転写作動に悪影響を与える余地がないものである。またこの圧着ドラム１５自体は極めて安価なものであるから、原反材料Ｓへの転写型付けも安価なものとなり、しかも軽量であるから着脱、交換が容易で、現場における取扱いも極めて容易である。
【００２１】
圧着ドラム１５は径方向に可撓な筒状で、一対の支持ロール１６Ａ，１６Ｂが内装配置され、彫刻ロール１２の外周面外方に沿った部分で円弧状にして彫刻ロール１２外周面に対面するようにしてあるから、ロール圧着式のものに比し投入される原反材料Ｓに対する撓み調整が不要であり、耐久性も良好で圧着による転写型付けの精度も非常に高いものとすることができる。特に回転する彫刻ロール１２に対して、これの外周面の一部に沿った円弧状なものとなるから、原反材料Ｓの搬送方向で長く圧着設定されるものとなり、彫刻ロール１２への原反材料Ｓの圧着距離、時間を増大させ、転写型付けされるエンボス模様の精度、確実性、安定性を一段と向上させることができる。更には支持ロール１６Ａ，１６Ｂ相互間の間隔変更による圧着ドラム１５のテンションの調整は、彫刻ロール１２に対する圧着柔軟性を発揮させ、搬送方向の左右における原反材料Ｓの事前の加熱ムラ、厚みのムラその他による悪影響もほとんどなくなり、原反材料Ｓに対しての圧着力の逃げを自動調整してエンボス模様の立体的な精度を向上させることができる。
【００２２】
彫刻ロール１２と圧着ドラム１５との間隙は、彫刻ロール１２を支承しているロール架台１４と、支持ロール１６Ａ，１６Ｂ夫々を支承している成形部フレーム１１部位との間に介在される楔状のクリアランスコッタ２１を調整ネジ２３のネジ送り作用でスライドさせる圧着代調整手段２０によるものとしてあるから、この圧着代調整手段２０によって彫刻ロール１２と圧着ドラム１５との対面圧力を加減でき、両者間のクリアランスを調整してエンボス模様の立体度の強弱を設定させることができる。
【００２３】
なお本発明装置にあっては、ベース部Ｓ２の表面に熱可塑性樹脂である合成樹脂シート層部Ｓ１が形成されている原反材料Ｓに対するエンボス模様の型付けにつき説明したが、シート状部材を積層状に相互に貼り付けたり、ラミネート加工のように被覆したりする場合等にも実施できるのである。例えば複数の積層構造となるシート材の貼り合わせであり、シート部材表面に対する熱可塑性樹脂シートの被覆であり、布、紙、フィルム等に対する接着剤等のコート等である。またこれらの貼り付け、被覆等の加工処理に際し、彫刻ロール１２はその表面に陰刻が施された凹凸状となっていたり、施されない平滑面状となっていたりされるもので、また圧着ドラム１５は彫刻ロール１２表面に沿うように内装配置の支持ロール１６Ａ，１６Ｂが彫刻ロール１２表面に沿って配置されたり、圧着ドラム１５の湾曲面の一部のみが彫刻ロール１２の表面に当接するように同じく支持ロール１６Ａ，１６Ｂが彫刻ロール１２の径方向に沿うように配列されたりすることもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における要部側面図である。
【図２】同じく要部平面図である。
【図３】同じく要部における拡大した概略側面図である。
【図４】同じく型付け装置全体ラインにおける概略側面図である。
【符号の説明】
Ｓ…原反材料 Ｓ１…合成樹脂シート層部
Ｓ２…ベース部
１…巻出部 ２…ロール加熱部
３…ヒータ加熱部 ４…冷却部
５…巻取部
１０…型付け成形部 １１…成形部フレーム
１２…彫刻ロール １３…スライド調整手段
１４…ロール架台 １５…圧着ドラム
１６Ａ…第１支持ロール １６Ｂ…第２支持ロール
１７…スライド手段 １８…ロール受台
２０…圧着代調整手段 ２１…クリアランスコッタ
２２…スライドブロック ２３…調整ネジ
３１…第１冷却ロール ３２…第２冷却ロール
３３…第３冷却ロール

Claims (1)

1. 連続的に供給投入される原反材料の表面に彫刻ロールを備えた型付け成形部によってエンボス模様を施すシート部材の型付け装置において、型付け成形部は、成形部フレーム上に回転自在に支承された彫刻ロールと、この彫刻ロールの外周面の一部に円弧状に当接回転して彫刻ロールと共に挟圧して原反材料の表面に彫刻ロール外周面の陰刻を転写型付けする圧着ドラムとを備えて成り、圧着ドラムは、成形部フレームに支承した一対の支持ロールが内装配置されている肉薄パイプ製で、彫刻ロールの外周面外方に沿った部分で円弧状にして彫刻ロール外周面に対面するようにしてあり、支持ロール相互間は、その間隔を調整して彫刻ロールに対する挟圧調整が行なえるようにしてあると共に、彫刻ロールと圧着ドラムとの間隙は、成形部フレームに前後にスライド自在にして設けて彫刻ロールを支承しているロール架台と、支持ロールを支承している成形部フレーム部位との間に介在される楔状のクリアランスコッタを調整ネジのネジ送り作用でスライドさせる圧着代調整手段によるものとしてあることを特徴とするシート部材の型付け装置。

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