エンボス加工システムおよび加工品の製造方法
【課題】生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができるエンボス加工システムを提供することを目的とする。
【解決手段】エンボス加工システム３０は、エンボス加工によって原反２０に凹凸柄を形成する装置である。エンボス加工システム３０は、金属箔を含む被覆層２８と原反とを重ね合わせる積層装置４０と、原反と被覆層との積層体２９にエンボス加工を施すエンボス加工装置５０と、エンボス加工を施された積層体から被覆層を剥がす剥離装置４５と、を備える。
【解決手段】エンボス加工システム３０は、エンボス加工によって原反２０に凹凸柄を形成する装置である。エンボス加工システム３０は、金属箔を含む被覆層２８と原反とを重ね合わせる積層装置４０と、原反と被覆層との積層体２９にエンボス加工を施すエンボス加工装置５０と、エンボス加工を施された積層体から被覆層を剥がす剥離装置４５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンボス加工によって樹脂層を含む原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムに係り、とりわけ、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができるエンボス加工システムに関する。
【０００２】
また、本発明は、エンボス加工によって樹脂層を含む原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法に係り、とりわけ、加工品の生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができるエンボス加工システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
今般、例えば特許文献１に示すように、エンボス加工は広く普及した加工方法となっている。特許文献１には、原反にエンボス加工を施すことにより、離型紙（加工品）を製造する方法が開示されている。この離型紙は、合皮製品、化粧シート、内装材等のシート状材料を作製するための型紙として用いられる。エンボス加工により離型紙を作製する際、被加工体となる原反は、離型紙の耐久性や離型紙を用いて作製されるシート状部材の光沢等を考慮し、紙や樹脂層を含んでいることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０５３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、原反にエンボス加工を施した場合、原反に一度付与した凹凸形状はしだいに平坦化していってしまう。原反を加工してなる加工品が離型紙として用いられる場合、離型紙の凹凸形状が平坦化すると、合皮製品、化粧シート、内装材等のシート状材料に形成される柄の深さも浅くなってしまう。すなわち、離型紙の凹凸形状が平坦化していくと、シート状材料に所望の凹凸形状を転写することが不可能となり、もはや、離型紙として使用することができなくなる。
【０００６】
このような不具合は、とりわけ、粘弾性の性質を持つ樹脂層を含んだ原反に対してエンボス加工を行った際に顕著となる。一般的に、原反の損傷を回避するため、エンボス加工を低圧力で行うことが好ましいとされている。この目的を達成するため、エンボス加工中に原反が加熱される。加熱された樹脂層は、粘性の特性を強く呈するようになり、低圧力でも変形可能となる。また、樹脂層を加熱することによって応力緩和時間を短くすることができるが、それでもなお、樹脂層の応力緩和時間は０ではない。したがって、エンボス型面が原反に押圧されている時間が短ければ、原反を完全に塑性変形させることができない。そして、エンボス型面による圧力から解放された樹脂層は、弾性の性質により、元の形状に復元しようとする。すなわち、エンボス型面が離間した後に、樹脂層を含む原反に一度付与された凹凸形状はしだいに平坦化していくようになる。
【０００７】
以上の不具合を回避するためには、原反にエンボス加工を施す際に、長時間にわたって原反にエンボス型面を押しつけておくことが必要となる。長時間にわたって原反にエンボス型面を押しつけておくと、紙や樹脂からなる原反をしっかりと塑性変形させることができる。しかしながら、このような解決方法によれば、原反にエンボス加工を施してなる加工品の生産効率が著しく低下してしまう。
【０００８】
別の解決方法として、エンボス加工装置を複数台配置し、複数台のエンボス加工装置によって、連続並行して加工を行うことが考えられる。この方法によれば、生産効率を維持しながら、優れた転写効率で凹凸形状を原反に形成することができる可能性がある。しかしながら、実際には、原反の伸び等に起因して、各エンボス加工装置で形成される凹凸形状にずれが生じてしまうといった問題がある。結果として、各エンボス加工装置で形成される凹凸形状が重ならないため、深い凹凸形状を作製することすらできない。
【０００９】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができるエンボス加工システムを提供することを目的とする。また、本発明は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、加工品の生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができる加工品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による第１のエンボス加工システムは、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備え、前記被覆層は、エンボス加工時に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明による第２のエンボス加工システムは、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明による第１または第２のエンボス加工システムが、前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす剥離装置を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１３】
本発明による第１または第２のエンボス加工システムが、前記エンボス加工を施された積層体を冷却する冷却装置を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明による第１または第２のエンボス加工システムにおいて、前記エンボス加工装置は、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施すように構成されていてもよい。
【００１５】
さらに、本発明による第１または第２のエンボス加工システムにおいて、前記積層装置は、前記積層体と前記被覆層とを互いに向けて押圧するニップロールであるようにしてもよい。
【００１６】
本発明による第１の加工品の製造方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備え、前記被覆層は、前記エンボス加工を施す工程中に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明による第２の加工品の製造方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明による第１または第２の加工品の製造方法が、前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明による第１または第２の加工品の製造方法が、前記エンボス加工を施された積層体を冷却する工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明による第１または第２の加工品の製造方法において、前記エンボス加工を施す工程中、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施すようにしてもよい。
【００２１】
本発明による第１のエンボス加工方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備え、前記被覆層は、前記エンボス加工を施す工程中に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明による第２のエンボス加工方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であり、エンボス加工システム、および、エンボス加工システムによる加工品の製造方法を示す模式図である。
【図２】図２は、加工品の製造方法を説明するための図であって、積層体を形成する工程を示す図である。
【図３】図３は、加工品の製造方法を説明するための図であって、エンボス加工を行う工程を示す図である。
【図４】図４は、加工品の製造方法を説明するための図であって、積層体を冷却する工程を示す図である。
【図５】図５は、加工品の製造方法を説明するための図であって、被覆層を剥離させる工程を示す図である。
【図６】図６は、図２〜図５に示された製造方法によって得られた加工品（離型紙）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の
一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２６】
図１および図２は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうちまず、主に図１を参照して、原反に凹凸柄を形成して加工品を製造するエンボス加工システムについて説明する。ここで、図１は、エンボス装置およびエンボス装置による加工品の製造方法を説明するための模式図である。
【００２７】
以下に説明するエンボス加工システム３０は、原反２０から離型紙２５を加工品として作製するように構成されている。得られた離型紙２５は、ビニールレザーや壁紙等のシート状部材を作製するための型紙として用いられる。とりわけ以下においては、作製された離型紙２５が、合成皮革として用いられるシート状部材３０を作製するための型紙として機能するようになる例を説明する。なお、この離型紙２５は繰り返し用いられ、複数枚のシート状部材を作製することができる。
【００２８】
図１に示すように、エンボス加工システム３０は、被覆層２８と原反２０とを重ね合わせる積層装置４０と、原反２０と被覆層２８との積層体２９にエンボス加工を施すエンボス加工装置５０と、エンボス加工を施された積層体２９から被覆層２８を剥がす剥離装置４５と、を有している。また、エンボス加工システム３０は、エンボス加工を施された積層体２９を冷却する冷却装置６０を、さらに有している。
【００２９】
まず、積層装置４０について説明する。積層装置４０は、シート状の原反２０上に被覆シート２７を積層するニップロールとして構成されている。この積層装置４０は、順次供給されてくる原反２０と、順次供給されてくる被覆シート２７からなる被覆層２８と、を有した積層体２９（図２参照）を順次形成していく。
【００３０】
なお、本明細書において、「積層」するとは、隣り合う二つの層を互いに対して固定することを要件とはしない。したがって、「積層」とは、接着剤（粘着材を含む概念）を用いて、二つの層を互いに対して接合する態様等に限られない。例えば、隣り合う二つの層を互いに対して単に重ね合わせただけの状態、言い換えると、重力や摩擦力のみによって互いに拘束され合っている状態をも、本明細書で用いる「積層」に含まれる。図示する例において、ニップロールからなる積層装置４０は、原反２０上に被覆シート２７を直接載置し、さらに、互いに向けて押圧するように構成されている（図２参照）。
【００３１】
次に、エンボス加工装置５０について説明する。図１に示すように、エンボス加工装置５０は、原反２０に形成されるべき凹凸柄に対応した凹凸形状を有するエンボス型５２と、エンボス型５２に対向して配置され、エンボス型５２との間で原反２０を圧するようになるバックアップ体５６と、を有している。本実施の形態において、エンボス型５２は、ロール状のエンボスロールとして構成されている。エンボスロール５２は回転駆動されるロール本体５３を有し、ロール本体５３の外周面には凹凸形状を有するエンボス型面５３ａが形成されている。本実施の形態においては、合成皮革用の離型紙１０を作製することができるよう、エンボス型面５３ａの凹凸形状は、原反２０に皮模様を付与し得るように形成されている。
【００３２】
また、本実施の形態において、バックアップ体５６は、エンボスロール５２に対向して配置され、原反２０の移動速度に同期して回転可能なバックアップロールとして構成されている。図３に示すように、バックアップロール５６は、エンボスロール５２との間で原反２０を挟圧するようになる。
【００３３】
エンボス加工装置５０は、エンボスロール５２のロール本体５３に連結され、ロール本体５３を回転駆動する駆動機構（図示せず）と、バックアップロール５６に連結され、バックアップロール５６を回転駆動する駆動機構（図示せず）と、をさらに有している。これらの駆動機構によって、エンボスロール５２およびバックアップロール５６は、原反２０の搬送速度に同期するようにして回転し、エンボス型面の凹凸形状の形状を原反２０に転写していく。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、バックアップロール５６の外周面にも、エンボス型面５３ａの凹凸形状の形状に対応した凹凸形状が形成されている。これにより、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間を通過する原反２０（積層体２９）に、極めて精度良く高低差のある凹凸柄を転写することができる。
【００３５】
また、図１に点線で示すように、エンボスロール５２およびバックアップロール５６は、それぞれ、加熱装置（加熱機構）５４，５８を有している。加熱装置５４，５８は、原反２０をエンボス加工している際に、当該原反２０を加熱することができるように構成されている。図示する例において、加熱装置５４，５８は、それぞれ、エンボスロール５２およびバックアップロール５６に内蔵され、ロール外周面を加熱するようになっている。そして、外周面を介して、加熱装置５４，５８の熱が原反２０（積層体２９）に伝達されるようになっている。
【００３６】
図１に示すように、エンボスロール５２およびバックアップロール５６は、上述した積層装置４０の下流側に配置されている。したがって、被加工体としての原反２０は、まず、積層装置４０を構成するニップロール間を通過し、その後、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間を通過するようになる。この際、積層装置４０を構成するニップロールは、エンボス加工装置５０へ積層体２９を案内する案内ロールとしても機能する。
【００３７】
次に、剥離装置４５について説明する。剥離装置４５は、積層装置４０と同様に、一対のロールとして形成されている。一対のロールからなる剥離装置４５は、後述する被覆層回収装置３４と協同することにより、積層体２９から被覆層２８を取り除く、すなわち、加工品（離型紙）２５から被覆層４５を剥離させるようになる。この剥離装置４０は、エンボス加工装置５０の下流側に配置され、エンボス加工装置５０で加工された積層体２９（加工品２５および被覆層２８）を誘導する案内トールとしても機能する。
【００３８】
次に、冷却装置６０について説明する。冷却装置６０は、エンボス加工を施された積層体２９（加工品２５および被覆層２８）を冷却し得るように構成されている。図示する例において、冷却装置６０は、冷却媒体を供給するノズルとして形成されている。図１に示すように、冷却装置６０を構成するノズルは、エンボス加工を施されたシート状の積層体２９の両方の面の側に、それぞれ、配置されている。また、冷却装置６０を構成するノズルは、エンボス加工装置５０と剥離装置４５との間に配置されている。すなわち、エンボス加工を施されたシート状の積層体２９は、両方の面の側から冷却媒体を吹き付けられ、冷却されるようになっている。なお、冷媒としては、エンボス加工装置５０から送り出された積層体２９の温度未満の温度を有する気体（例えば空気や窒素ガス）や、液体窒素等から適宜選択され得る。
【００３９】
ところで、エンボス加工システム３０は、原反２０を供給する原反供給装置（図示せず）と、エンボス加工を施されてなる加工品を回収する加工品回収装置（図示せず）と、被覆層２８をなすようになる被覆シート２７を供給する被覆層供給装置３２と、加工品から剥がされた被覆シート２７を回収する被覆層回収装置３４と、をさらに有している。
【００４０】
そして、本実施の形態において、図示しない原反供給装置から供給される原反２０は、紙からなる基材２４と、基材２４上に積層された合成樹脂層２２と、からなっている（図２参照）。このような原反２０は、例えば、所望の合成樹脂を溶剤と配合して基材２４上にコーティングすることにより、製造され得る。この場合、原反２０の合成樹脂層２２は基材２４上に平たく延び広がるとともに、優れた光沢を有するようになる。合成樹脂層２２に含まれる樹脂は、例えばポリプロピレン等、製造されるべき離型紙２５に対する要求に応じて種々選択される。具体例として、合成皮革用の離型紙を作製するためのエンボス加工システム３０においては、３０μｍ〜５０μｍの厚さを有したポリプロピレンからなる層を合成樹脂層２２とし、１５０μｍ〜２００μｍの厚さを有した紙を基材２４とすることができる。
【００４１】
また、図３に示すように、原反２０のうちの合成樹脂層２２が、エンボスロール５２のエンボス型面５３ａに対面し、原反２０のうちの基材２４が、バックアップロール５６に対面するように、原反供給装置から原反２０が供給される。
【００４２】
一方、被覆層供給装置３２から供給される被覆シート２７は、エンボス加工装置５０でのエンボス加工時の条件下において、原反２０のエンボス型面５３の側に位置する表面をなす材料（つまり、合成樹脂層２２をなす材料）よりも、応力緩和時間が短い材料から形成されている。本実施の形態において、被覆シート２７は、銅やアルミニウム等からなる箔として形成されている。また図１および図２に示すように、原反２０のうちの合成樹脂層２２の側に被覆層２０が積層されるよう、被覆層積層装置３２から被覆シート２７が供給される。
【００４３】
なお、被覆層２８をなすようになる被覆シート２７の厚さや材質は、後述するエンボス加工工程において、被覆シート２７（被覆層２８）が、エンボス型面２５の凹凸形状に追従して塑性変形し得るように選択される。すなわち、被覆層２８をなす被覆シート２７の厚さや材質は、エンボス型面２５の凹凸形状や加工圧力を適宜考慮して、設計される。例えば、合成皮革用の離型紙を作製するためのエンボス加工システム３０においては、１０μｍ〜２０μｍの厚さを有したアルミニウム箔を被覆シート２７（被覆層２８）として用いることができる。
【００４４】
次にこのような構成からなるエンボス加工システム３０を用い、加工品（離型紙）２５を製造する方法について説明する。
【００４５】
まず、原反供給装置から原反２０が繰り出され、この原反２０は積層装置４０を構成する一対のニップロールの間に供給される。ここで供給される原反２０は、上述したように、紙からなる基材２４と、基材２４上に積層された合成樹脂層２２と、を有している（図２参照）。
【００４６】
また、原反２０の供給と並行して、被覆層供給装置３２から被覆シート２７が繰り出され、この被覆シート２７も積層装置４０を構成する一対のニップロールの間に供給される。図２に示すように、被覆シート２７は、金属箔からなる被覆層２８のみによって構成されている。
【００４７】
そして、図２に示すように、積層装置４０において、順次供給されてくる原反２０上に、順次供給されてくる被覆シート２７が重ね合わせられる。このようにして、積層装置４０において、原反２０と被覆層２８とからなる積層体２９が順次作製されていく。図２に示すように、作製される積層体２９において、金属箔からなる被覆層２８は、原反２０の合成樹脂層２２上に配置されている。
【００４８】
その後、積層体２９は、エンボス加工装置５０に搬送されていく。図１および図３に示すように、積層体２９は、エンボス加工装置５０のエンボスロール５２とバックアップロール５６との間に送り込まれ、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間で挟圧されるようになる。
【００４９】
なお、図３に示すように、エンボス型面５３ａは、積層体２９のうちの被覆層２８に当接するようになる。また、図３に示すように、原反２０については、合成樹脂層２２がエンボス加工装置５０のエンボスロール５２側に位置し、基材２４がバックアップロール５６側に位置するようになる。すなわち、バックアップロール５６の外周面は、原反２０の基材２４に当接するようになる。
【００５０】
このエンボス加工工程中、エンボス加工装置５０に内蔵された加熱装置５４，５８によって、例えば、エンボスロール５２のエンボス型面５３ａは、９０℃〜１５０℃程度の温度に加熱され、バックアップロール５６の外周面は４０℃〜９０℃程度の温度に加熱され得る。この結果、エンボスロール５２およびバックアップロール５６の間を通過する積層体２９は、加熱されながらエンボス加工を施されるようになる。とりわけ、積層体２９のうちのエンボス型面５３ａに接触する被覆層２８は、金属箔からなり、高い熱伝達率および熱伝導率を有している。このため、エンボス加工工程中に、エンボスロール５２およびバックアップロール５６の外表面に直接接触することのない原反２０の合成樹脂層まで、エンボス加工装置５０に内蔵された加熱装置５４，５８からの熱を高い効率で均一に伝達させることができる。
【００５１】
以上のようなエンボス加工工程において、厚さを適切に設定された金属箔からなる被覆層２８は、エンボス加工装置５０からの圧力によって塑性変形することが可能となる。これにより、被覆層２８はエンボス型面５３ａの外輪郭に沿うように変形され得る。
【００５２】
また、エンボス加工工程中、被覆層２８に隣接する原反２０の合成樹脂層２２は、加熱されて、粘弾性流体としての性質をより強く呈するようになる。このため、合成樹脂２２の粘性に起因して、エンボス型面５３ａの外輪郭に精確に沿うように変形することが可能となる。また、バックアップロール５６の外周面にも、エンボス型面５３ａの凹凸形状に対応した凹凸形状が形成されている。したがって、バックアップロール５６の外周面に当接する原反２０の基材２４も、合成樹脂層２２とともに、精度良く所望の形状に変形する。
【００５３】
このようにして、エンボス型面５３ａの凹凸形状が、積層体２９に高い精度で、転写され、積層体２９（原反２０）に所望の凹凸柄が形成されるようになる。凹凸柄を形成された積層体２９は、その後、剥離装置４５に向けて搬送される。
【００５４】
ところで、上述したように、原反２０の合成樹脂層２２は、もともと粘弾性としての性質を有しており、さらにエンボス加工工程時には、加熱されていることから粘弾性としての性質をより強く有するようになる。したがって、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間において、合成樹脂層２２は、その粘性性質に起因して、或る程度自由に変形し得るが、その弾性性質に起因して合成樹脂層２２の内部には応力が発生する。そして、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間で積層体２９（合成樹脂層２２）が加圧されている時間は短時間であることから、積層体２９（合成樹脂層２２）がエンボス加工装置５０から送り出される際に、合成樹脂層２２の内部に発生した応力は、ほぼそのまま残留している。
【００５５】
このため、積層体２９（合成樹脂層２２）がエンボス加工装置５０から送り出された後、合成樹脂層２２は、この内部応力に起因して、変形しようとする。同様に、原反２０の紙からなる基材２２も、エンボス加工装置５０での加圧時間が短いことから、エンボス加工工程中に完全に変形しきっていない。すなわち、エンボス加工装置５０によって加圧されている間、原反２０は所望の形状に変形され得るが、エンボス加工装置５０から送り出された後、原反２０は加工前の形状（平らな形状）に戻ろうとする。したがって、エンボス加工装置５０によっていったん所望の凹凸柄を原反２０に形成することができたとしても、その後に、原反２０が平坦化してしまうという不都合が生じ得る。
【００５６】
一方、本実施の形態においては、原反２０の合成樹脂層２２上には金属箔からなる被覆層２８が積層され、合成樹脂層２２を含む原反２０が被覆層２８とともにエンボス加工を受けている。エンボス加工時およびエンボス加工後の温度が低下しきっていないとき、この金属箔からなる被覆層２８の応力緩和時間は、合成樹脂層２２の応力緩和時間と比較して、格段に短くなっている。したがって、エンボス加工装置５０による短時間での加圧により、被覆層２８は十分に塑性変形することができる。このため、積層体５０がエンボス加工装置５０から送り出された後においても、被覆層２８は、エンボス型面５３ａから付与された凹凸形状を安定して維持することができる。そして、この凹凸形状を維持する被覆層２８が原反２０に積層された状態で原反２０とともに搬送され、この搬送期間、被覆層２８が原反２０の復元力に抗していることによって、原反２０の平坦化を大幅に抑制することができる。
【００５７】
また、図１および図４に示すように、積層体２９は、エンボス加工装置５０から送り出された後、剥離装置４５に到達するまでの間、冷却装置６０によって積極的に冷却される。上述したように、積層体２９のうちの被覆層２８は、金属箔からなり、高い熱伝達率および熱伝導率を有している。このため、積層体２０の温度を迅速に低下させることができる。
【００５８】
積層体２９の温度低下にともなって、原反２０の合成樹脂層２２の温度が低下すると、合成樹脂層２２をなす樹脂材料の粘性性質は著しく低下する。すなわち、合成樹脂層２２は、流動性を失って硬化し、容易に変形しないようになる。このため、積層体２０が冷却されると、合成樹脂層２２が、高い流動性を有していたエンボス加工時の変形で蓄積された内部応力によって、もはや平坦化されることはない。また、平坦化しようとする紙の復元力はそもそも微小であり、硬化した合成樹脂層２２によって、十分に、紙からなる基材２４の平坦化を防止することができる。
【００５９】
このようにして、図１および図５に示すように、原反２０上に積層された被覆層２８によって原反２０の変形が抑制されながら、積層体２０が剥離装置４５に搬送されていく。剥離装置４５において、積層体２９から被覆層２８が取り除かれる。すなわち、凹凸形状を形成された原反２０から、被覆層２８（被覆シート２９）が、剥がされる。剥離させられた被覆層２８（被覆シート２９）は、被覆層回収装置３４に巻き取られる。このようにして、図６に示すように、凹凸形状を形成された原反２０からなる加工品（離型紙）２５が得られるようになる。
【００６０】
以上のような本実施の形態によれば、被覆層２８とともに原反２０がエンボス加工を施され、エンボス加工後の一定期間の間、被覆層２８は原反２０に積層されたままとなっている。被覆層２８は、エンボス加工時およびエンボス加工後の一定期間の間の状態においても応力緩和時間が十分に短い材料によって形成されており、エンボス加工時における短時間での圧力下で完全に変形しきるようになる。このため、エンボス加工後の一定期間の間、樹脂層２２を含む原反２０の平坦化が、この被覆層２８によって、拘束されるようになる。この結果、エンボス加工速度を低下させることなく、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができる。
【００６１】
また、本実施の形態においては、エンボス加工時に積層体２９が加熱され、エンボス加工後に、冷却装置６０によって積層体２９が積極的に冷却されるようになる。したがって、原反２０の樹脂層２２をエンボス加工後に迅速に硬化させることができる。一方、樹脂層２２の内部に発生した残留応力は、加熱されて流動性を有する樹脂層２２を変形させた際に発生した応力であって、冷却によって硬化した樹脂層２２を変形させ得る程度まで大きくはならない。したがって、エンボス加工によって原反２０に形成した高精度の凹凸柄を、平坦化させることなく、ほぼそのままに維持することができる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６３】
例えば、上述した実施の形態において、合成皮革用の離型紙を加工品６０として製造する例を挙げたが、これに限られず、その他の用途に用いられる加工品６０を製造することも当然に可能である。
【００６４】
また、上述した実施の形態において、エンボス加工システム３０に冷却装置６０を設け、エンボス加工後の積層体２９を積極的に冷却する例を示したが、これに限られない。原反２０の形状や原反２０をなす材料の選択によっては、エンボス加工装置５０から送り出された積層体２９が、放熱による自然冷却によって、十分な冷却速度で冷却されることもある。また、エンボス加工装置５０と剥離装置４５との間の距離が長く、被覆層２８によって原反２０の変形を拘束しながら、原反２０を十分な温度まで冷却することができることもある。これらの場合のように、剥離装置４５によって被覆層２８が剥離させられるまでに原反２０を十分に冷却することができる場合には、冷却装置６０を用いて積極的に原反２０を冷却する必要はない。
【００６５】
さらに、上述した実施の形態において、エンボス加工システム３０が剥離装置４５を有する例を示したがこれに限られない。例えば、剥離装置４５によって被覆層２８を取り除くことなく、エンボス加工を施された積層体２９を巻き取るようにしてもよい。この場合、積層体２９が実際に使用される直前に、被覆層２８が取り外すようにすることができる。上述した実施の形態にように、原反２０にエンボス加工を施してなる加工品２５が離型紙として用いられる場合には、被覆層２８が離型紙を保護するための保護フィルムとしても機能し得る。
【符号の説明】
【００６６】
２０ 原反
２２ 樹脂層（合成樹脂層）
２７ 被覆シート
２８ 被覆層
２９ 積層体
３０ エンボス加工システム
４０ 積層装置
４５ 剥離装置
５０ エンボス加工装置
５３ａ エンボス型面
５４ 加熱装置
５８ 加熱装置
６０ 冷却装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンボス加工によって樹脂層を含む原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムに係り、とりわけ、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができるエンボス加工システムに関する。
【０００２】
また、本発明は、エンボス加工によって樹脂層を含む原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法に係り、とりわけ、加工品の生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができるエンボス加工システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
今般、例えば特許文献１に示すように、エンボス加工は広く普及した加工方法となっている。特許文献１には、原反にエンボス加工を施すことにより、離型紙（加工品）を製造する方法が開示されている。この離型紙は、合皮製品、化粧シート、内装材等のシート状材料を作製するための型紙として用いられる。エンボス加工により離型紙を作製する際、被加工体となる原反は、離型紙の耐久性や離型紙を用いて作製されるシート状部材の光沢等を考慮し、紙や樹脂層を含んでいることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０５３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、原反にエンボス加工を施した場合、原反に一度付与した凹凸形状はしだいに平坦化していってしまう。原反を加工してなる加工品が離型紙として用いられる場合、離型紙の凹凸形状が平坦化すると、合皮製品、化粧シート、内装材等のシート状材料に形成される柄の深さも浅くなってしまう。すなわち、離型紙の凹凸形状が平坦化していくと、シート状材料に所望の凹凸形状を転写することが不可能となり、もはや、離型紙として使用することができなくなる。
【０００６】
このような不具合は、とりわけ、粘弾性の性質を持つ樹脂層を含んだ原反に対してエンボス加工を行った際に顕著となる。一般的に、原反の損傷を回避するため、エンボス加工を低圧力で行うことが好ましいとされている。この目的を達成するため、エンボス加工中に原反が加熱される。加熱された樹脂層は、粘性の特性を強く呈するようになり、低圧力でも変形可能となる。また、樹脂層を加熱することによって応力緩和時間を短くすることができるが、それでもなお、樹脂層の応力緩和時間は０ではない。したがって、エンボス型面が原反に押圧されている時間が短ければ、原反を完全に塑性変形させることができない。そして、エンボス型面による圧力から解放された樹脂層は、弾性の性質により、元の形状に復元しようとする。すなわち、エンボス型面が離間した後に、樹脂層を含む原反に一度付与された凹凸形状はしだいに平坦化していくようになる。
【０００７】
以上の不具合を回避するためには、原反にエンボス加工を施す際に、長時間にわたって原反にエンボス型面を押しつけておくことが必要となる。長時間にわたって原反にエンボス型面を押しつけておくと、紙や樹脂からなる原反をしっかりと塑性変形させることができる。しかしながら、このような解決方法によれば、原反にエンボス加工を施してなる加工品の生産効率が著しく低下してしまう。
【０００８】
別の解決方法として、エンボス加工装置を複数台配置し、複数台のエンボス加工装置によって、連続並行して加工を行うことが考えられる。この方法によれば、生産効率を維持しながら、優れた転写効率で凹凸形状を原反に形成することができる可能性がある。しかしながら、実際には、原反の伸び等に起因して、各エンボス加工装置で形成される凹凸形状にずれが生じてしまうといった問題がある。結果として、各エンボス加工装置で形成される凹凸形状が重ならないため、深い凹凸形状を作製することすらできない。
【０００９】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができるエンボス加工システムを提供することを目的とする。また、本発明は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、加工品の生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができる加工品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による第１のエンボス加工システムは、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備え、前記被覆層は、エンボス加工時に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明による第２のエンボス加工システムは、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明による第１または第２のエンボス加工システムが、前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす剥離装置を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１３】
本発明による第１または第２のエンボス加工システムが、前記エンボス加工を施された積層体を冷却する冷却装置を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明による第１または第２のエンボス加工システムにおいて、前記エンボス加工装置は、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施すように構成されていてもよい。
【００１５】
さらに、本発明による第１または第２のエンボス加工システムにおいて、前記積層装置は、前記積層体と前記被覆層とを互いに向けて押圧するニップロールであるようにしてもよい。
【００１６】
本発明による第１の加工品の製造方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備え、前記被覆層は、前記エンボス加工を施す工程中に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明による第２の加工品の製造方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明による第１または第２の加工品の製造方法が、前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明による第１または第２の加工品の製造方法が、前記エンボス加工を施された積層体を冷却する工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明による第１または第２の加工品の製造方法において、前記エンボス加工を施す工程中、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施すようにしてもよい。
【００２１】
本発明による第１のエンボス加工方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備え、前記被覆層は、前記エンボス加工を施す工程中に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明による第２のエンボス加工方法は、エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であり、エンボス加工システム、および、エンボス加工システムによる加工品の製造方法を示す模式図である。
【図２】図２は、加工品の製造方法を説明するための図であって、積層体を形成する工程を示す図である。
【図３】図３は、加工品の製造方法を説明するための図であって、エンボス加工を行う工程を示す図である。
【図４】図４は、加工品の製造方法を説明するための図であって、積層体を冷却する工程を示す図である。
【図５】図５は、加工品の製造方法を説明するための図であって、被覆層を剥離させる工程を示す図である。
【図６】図６は、図２〜図５に示された製造方法によって得られた加工品（離型紙）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の
一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２６】
図１および図２は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうちまず、主に図１を参照して、原反に凹凸柄を形成して加工品を製造するエンボス加工システムについて説明する。ここで、図１は、エンボス装置およびエンボス装置による加工品の製造方法を説明するための模式図である。
【００２７】
以下に説明するエンボス加工システム３０は、原反２０から離型紙２５を加工品として作製するように構成されている。得られた離型紙２５は、ビニールレザーや壁紙等のシート状部材を作製するための型紙として用いられる。とりわけ以下においては、作製された離型紙２５が、合成皮革として用いられるシート状部材３０を作製するための型紙として機能するようになる例を説明する。なお、この離型紙２５は繰り返し用いられ、複数枚のシート状部材を作製することができる。
【００２８】
図１に示すように、エンボス加工システム３０は、被覆層２８と原反２０とを重ね合わせる積層装置４０と、原反２０と被覆層２８との積層体２９にエンボス加工を施すエンボス加工装置５０と、エンボス加工を施された積層体２９から被覆層２８を剥がす剥離装置４５と、を有している。また、エンボス加工システム３０は、エンボス加工を施された積層体２９を冷却する冷却装置６０を、さらに有している。
【００２９】
まず、積層装置４０について説明する。積層装置４０は、シート状の原反２０上に被覆シート２７を積層するニップロールとして構成されている。この積層装置４０は、順次供給されてくる原反２０と、順次供給されてくる被覆シート２７からなる被覆層２８と、を有した積層体２９（図２参照）を順次形成していく。
【００３０】
なお、本明細書において、「積層」するとは、隣り合う二つの層を互いに対して固定することを要件とはしない。したがって、「積層」とは、接着剤（粘着材を含む概念）を用いて、二つの層を互いに対して接合する態様等に限られない。例えば、隣り合う二つの層を互いに対して単に重ね合わせただけの状態、言い換えると、重力や摩擦力のみによって互いに拘束され合っている状態をも、本明細書で用いる「積層」に含まれる。図示する例において、ニップロールからなる積層装置４０は、原反２０上に被覆シート２７を直接載置し、さらに、互いに向けて押圧するように構成されている（図２参照）。
【００３１】
次に、エンボス加工装置５０について説明する。図１に示すように、エンボス加工装置５０は、原反２０に形成されるべき凹凸柄に対応した凹凸形状を有するエンボス型５２と、エンボス型５２に対向して配置され、エンボス型５２との間で原反２０を圧するようになるバックアップ体５６と、を有している。本実施の形態において、エンボス型５２は、ロール状のエンボスロールとして構成されている。エンボスロール５２は回転駆動されるロール本体５３を有し、ロール本体５３の外周面には凹凸形状を有するエンボス型面５３ａが形成されている。本実施の形態においては、合成皮革用の離型紙１０を作製することができるよう、エンボス型面５３ａの凹凸形状は、原反２０に皮模様を付与し得るように形成されている。
【００３２】
また、本実施の形態において、バックアップ体５６は、エンボスロール５２に対向して配置され、原反２０の移動速度に同期して回転可能なバックアップロールとして構成されている。図３に示すように、バックアップロール５６は、エンボスロール５２との間で原反２０を挟圧するようになる。
【００３３】
エンボス加工装置５０は、エンボスロール５２のロール本体５３に連結され、ロール本体５３を回転駆動する駆動機構（図示せず）と、バックアップロール５６に連結され、バックアップロール５６を回転駆動する駆動機構（図示せず）と、をさらに有している。これらの駆動機構によって、エンボスロール５２およびバックアップロール５６は、原反２０の搬送速度に同期するようにして回転し、エンボス型面の凹凸形状の形状を原反２０に転写していく。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、バックアップロール５６の外周面にも、エンボス型面５３ａの凹凸形状の形状に対応した凹凸形状が形成されている。これにより、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間を通過する原反２０（積層体２９）に、極めて精度良く高低差のある凹凸柄を転写することができる。
【００３５】
また、図１に点線で示すように、エンボスロール５２およびバックアップロール５６は、それぞれ、加熱装置（加熱機構）５４，５８を有している。加熱装置５４，５８は、原反２０をエンボス加工している際に、当該原反２０を加熱することができるように構成されている。図示する例において、加熱装置５４，５８は、それぞれ、エンボスロール５２およびバックアップロール５６に内蔵され、ロール外周面を加熱するようになっている。そして、外周面を介して、加熱装置５４，５８の熱が原反２０（積層体２９）に伝達されるようになっている。
【００３６】
図１に示すように、エンボスロール５２およびバックアップロール５６は、上述した積層装置４０の下流側に配置されている。したがって、被加工体としての原反２０は、まず、積層装置４０を構成するニップロール間を通過し、その後、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間を通過するようになる。この際、積層装置４０を構成するニップロールは、エンボス加工装置５０へ積層体２９を案内する案内ロールとしても機能する。
【００３７】
次に、剥離装置４５について説明する。剥離装置４５は、積層装置４０と同様に、一対のロールとして形成されている。一対のロールからなる剥離装置４５は、後述する被覆層回収装置３４と協同することにより、積層体２９から被覆層２８を取り除く、すなわち、加工品（離型紙）２５から被覆層４５を剥離させるようになる。この剥離装置４０は、エンボス加工装置５０の下流側に配置され、エンボス加工装置５０で加工された積層体２９（加工品２５および被覆層２８）を誘導する案内トールとしても機能する。
【００３８】
次に、冷却装置６０について説明する。冷却装置６０は、エンボス加工を施された積層体２９（加工品２５および被覆層２８）を冷却し得るように構成されている。図示する例において、冷却装置６０は、冷却媒体を供給するノズルとして形成されている。図１に示すように、冷却装置６０を構成するノズルは、エンボス加工を施されたシート状の積層体２９の両方の面の側に、それぞれ、配置されている。また、冷却装置６０を構成するノズルは、エンボス加工装置５０と剥離装置４５との間に配置されている。すなわち、エンボス加工を施されたシート状の積層体２９は、両方の面の側から冷却媒体を吹き付けられ、冷却されるようになっている。なお、冷媒としては、エンボス加工装置５０から送り出された積層体２９の温度未満の温度を有する気体（例えば空気や窒素ガス）や、液体窒素等から適宜選択され得る。
【００３９】
ところで、エンボス加工システム３０は、原反２０を供給する原反供給装置（図示せず）と、エンボス加工を施されてなる加工品を回収する加工品回収装置（図示せず）と、被覆層２８をなすようになる被覆シート２７を供給する被覆層供給装置３２と、加工品から剥がされた被覆シート２７を回収する被覆層回収装置３４と、をさらに有している。
【００４０】
そして、本実施の形態において、図示しない原反供給装置から供給される原反２０は、紙からなる基材２４と、基材２４上に積層された合成樹脂層２２と、からなっている（図２参照）。このような原反２０は、例えば、所望の合成樹脂を溶剤と配合して基材２４上にコーティングすることにより、製造され得る。この場合、原反２０の合成樹脂層２２は基材２４上に平たく延び広がるとともに、優れた光沢を有するようになる。合成樹脂層２２に含まれる樹脂は、例えばポリプロピレン等、製造されるべき離型紙２５に対する要求に応じて種々選択される。具体例として、合成皮革用の離型紙を作製するためのエンボス加工システム３０においては、３０μｍ〜５０μｍの厚さを有したポリプロピレンからなる層を合成樹脂層２２とし、１５０μｍ〜２００μｍの厚さを有した紙を基材２４とすることができる。
【００４１】
また、図３に示すように、原反２０のうちの合成樹脂層２２が、エンボスロール５２のエンボス型面５３ａに対面し、原反２０のうちの基材２４が、バックアップロール５６に対面するように、原反供給装置から原反２０が供給される。
【００４２】
一方、被覆層供給装置３２から供給される被覆シート２７は、エンボス加工装置５０でのエンボス加工時の条件下において、原反２０のエンボス型面５３の側に位置する表面をなす材料（つまり、合成樹脂層２２をなす材料）よりも、応力緩和時間が短い材料から形成されている。本実施の形態において、被覆シート２７は、銅やアルミニウム等からなる箔として形成されている。また図１および図２に示すように、原反２０のうちの合成樹脂層２２の側に被覆層２０が積層されるよう、被覆層積層装置３２から被覆シート２７が供給される。
【００４３】
なお、被覆層２８をなすようになる被覆シート２７の厚さや材質は、後述するエンボス加工工程において、被覆シート２７（被覆層２８）が、エンボス型面２５の凹凸形状に追従して塑性変形し得るように選択される。すなわち、被覆層２８をなす被覆シート２７の厚さや材質は、エンボス型面２５の凹凸形状や加工圧力を適宜考慮して、設計される。例えば、合成皮革用の離型紙を作製するためのエンボス加工システム３０においては、１０μｍ〜２０μｍの厚さを有したアルミニウム箔を被覆シート２７（被覆層２８）として用いることができる。
【００４４】
次にこのような構成からなるエンボス加工システム３０を用い、加工品（離型紙）２５を製造する方法について説明する。
【００４５】
まず、原反供給装置から原反２０が繰り出され、この原反２０は積層装置４０を構成する一対のニップロールの間に供給される。ここで供給される原反２０は、上述したように、紙からなる基材２４と、基材２４上に積層された合成樹脂層２２と、を有している（図２参照）。
【００４６】
また、原反２０の供給と並行して、被覆層供給装置３２から被覆シート２７が繰り出され、この被覆シート２７も積層装置４０を構成する一対のニップロールの間に供給される。図２に示すように、被覆シート２７は、金属箔からなる被覆層２８のみによって構成されている。
【００４７】
そして、図２に示すように、積層装置４０において、順次供給されてくる原反２０上に、順次供給されてくる被覆シート２７が重ね合わせられる。このようにして、積層装置４０において、原反２０と被覆層２８とからなる積層体２９が順次作製されていく。図２に示すように、作製される積層体２９において、金属箔からなる被覆層２８は、原反２０の合成樹脂層２２上に配置されている。
【００４８】
その後、積層体２９は、エンボス加工装置５０に搬送されていく。図１および図３に示すように、積層体２９は、エンボス加工装置５０のエンボスロール５２とバックアップロール５６との間に送り込まれ、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間で挟圧されるようになる。
【００４９】
なお、図３に示すように、エンボス型面５３ａは、積層体２９のうちの被覆層２８に当接するようになる。また、図３に示すように、原反２０については、合成樹脂層２２がエンボス加工装置５０のエンボスロール５２側に位置し、基材２４がバックアップロール５６側に位置するようになる。すなわち、バックアップロール５６の外周面は、原反２０の基材２４に当接するようになる。
【００５０】
このエンボス加工工程中、エンボス加工装置５０に内蔵された加熱装置５４，５８によって、例えば、エンボスロール５２のエンボス型面５３ａは、９０℃〜１５０℃程度の温度に加熱され、バックアップロール５６の外周面は４０℃〜９０℃程度の温度に加熱され得る。この結果、エンボスロール５２およびバックアップロール５６の間を通過する積層体２９は、加熱されながらエンボス加工を施されるようになる。とりわけ、積層体２９のうちのエンボス型面５３ａに接触する被覆層２８は、金属箔からなり、高い熱伝達率および熱伝導率を有している。このため、エンボス加工工程中に、エンボスロール５２およびバックアップロール５６の外表面に直接接触することのない原反２０の合成樹脂層まで、エンボス加工装置５０に内蔵された加熱装置５４，５８からの熱を高い効率で均一に伝達させることができる。
【００５１】
以上のようなエンボス加工工程において、厚さを適切に設定された金属箔からなる被覆層２８は、エンボス加工装置５０からの圧力によって塑性変形することが可能となる。これにより、被覆層２８はエンボス型面５３ａの外輪郭に沿うように変形され得る。
【００５２】
また、エンボス加工工程中、被覆層２８に隣接する原反２０の合成樹脂層２２は、加熱されて、粘弾性流体としての性質をより強く呈するようになる。このため、合成樹脂２２の粘性に起因して、エンボス型面５３ａの外輪郭に精確に沿うように変形することが可能となる。また、バックアップロール５６の外周面にも、エンボス型面５３ａの凹凸形状に対応した凹凸形状が形成されている。したがって、バックアップロール５６の外周面に当接する原反２０の基材２４も、合成樹脂層２２とともに、精度良く所望の形状に変形する。
【００５３】
このようにして、エンボス型面５３ａの凹凸形状が、積層体２９に高い精度で、転写され、積層体２９（原反２０）に所望の凹凸柄が形成されるようになる。凹凸柄を形成された積層体２９は、その後、剥離装置４５に向けて搬送される。
【００５４】
ところで、上述したように、原反２０の合成樹脂層２２は、もともと粘弾性としての性質を有しており、さらにエンボス加工工程時には、加熱されていることから粘弾性としての性質をより強く有するようになる。したがって、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間において、合成樹脂層２２は、その粘性性質に起因して、或る程度自由に変形し得るが、その弾性性質に起因して合成樹脂層２２の内部には応力が発生する。そして、エンボスロール５２とバックアップロール５６との間で積層体２９（合成樹脂層２２）が加圧されている時間は短時間であることから、積層体２９（合成樹脂層２２）がエンボス加工装置５０から送り出される際に、合成樹脂層２２の内部に発生した応力は、ほぼそのまま残留している。
【００５５】
このため、積層体２９（合成樹脂層２２）がエンボス加工装置５０から送り出された後、合成樹脂層２２は、この内部応力に起因して、変形しようとする。同様に、原反２０の紙からなる基材２２も、エンボス加工装置５０での加圧時間が短いことから、エンボス加工工程中に完全に変形しきっていない。すなわち、エンボス加工装置５０によって加圧されている間、原反２０は所望の形状に変形され得るが、エンボス加工装置５０から送り出された後、原反２０は加工前の形状（平らな形状）に戻ろうとする。したがって、エンボス加工装置５０によっていったん所望の凹凸柄を原反２０に形成することができたとしても、その後に、原反２０が平坦化してしまうという不都合が生じ得る。
【００５６】
一方、本実施の形態においては、原反２０の合成樹脂層２２上には金属箔からなる被覆層２８が積層され、合成樹脂層２２を含む原反２０が被覆層２８とともにエンボス加工を受けている。エンボス加工時およびエンボス加工後の温度が低下しきっていないとき、この金属箔からなる被覆層２８の応力緩和時間は、合成樹脂層２２の応力緩和時間と比較して、格段に短くなっている。したがって、エンボス加工装置５０による短時間での加圧により、被覆層２８は十分に塑性変形することができる。このため、積層体５０がエンボス加工装置５０から送り出された後においても、被覆層２８は、エンボス型面５３ａから付与された凹凸形状を安定して維持することができる。そして、この凹凸形状を維持する被覆層２８が原反２０に積層された状態で原反２０とともに搬送され、この搬送期間、被覆層２８が原反２０の復元力に抗していることによって、原反２０の平坦化を大幅に抑制することができる。
【００５７】
また、図１および図４に示すように、積層体２９は、エンボス加工装置５０から送り出された後、剥離装置４５に到達するまでの間、冷却装置６０によって積極的に冷却される。上述したように、積層体２９のうちの被覆層２８は、金属箔からなり、高い熱伝達率および熱伝導率を有している。このため、積層体２０の温度を迅速に低下させることができる。
【００５８】
積層体２９の温度低下にともなって、原反２０の合成樹脂層２２の温度が低下すると、合成樹脂層２２をなす樹脂材料の粘性性質は著しく低下する。すなわち、合成樹脂層２２は、流動性を失って硬化し、容易に変形しないようになる。このため、積層体２０が冷却されると、合成樹脂層２２が、高い流動性を有していたエンボス加工時の変形で蓄積された内部応力によって、もはや平坦化されることはない。また、平坦化しようとする紙の復元力はそもそも微小であり、硬化した合成樹脂層２２によって、十分に、紙からなる基材２４の平坦化を防止することができる。
【００５９】
このようにして、図１および図５に示すように、原反２０上に積層された被覆層２８によって原反２０の変形が抑制されながら、積層体２０が剥離装置４５に搬送されていく。剥離装置４５において、積層体２９から被覆層２８が取り除かれる。すなわち、凹凸形状を形成された原反２０から、被覆層２８（被覆シート２９）が、剥がされる。剥離させられた被覆層２８（被覆シート２９）は、被覆層回収装置３４に巻き取られる。このようにして、図６に示すように、凹凸形状を形成された原反２０からなる加工品（離型紙）２５が得られるようになる。
【００６０】
以上のような本実施の形態によれば、被覆層２８とともに原反２０がエンボス加工を施され、エンボス加工後の一定期間の間、被覆層２８は原反２０に積層されたままとなっている。被覆層２８は、エンボス加工時およびエンボス加工後の一定期間の間の状態においても応力緩和時間が十分に短い材料によって形成されており、エンボス加工時における短時間での圧力下で完全に変形しきるようになる。このため、エンボス加工後の一定期間の間、樹脂層２２を含む原反２０の平坦化が、この被覆層２８によって、拘束されるようになる。この結果、エンボス加工速度を低下させることなく、生産効率を維持しながら優れた転写効率で凹凸柄を原反に形成することができる。
【００６１】
また、本実施の形態においては、エンボス加工時に積層体２９が加熱され、エンボス加工後に、冷却装置６０によって積層体２９が積極的に冷却されるようになる。したがって、原反２０の樹脂層２２をエンボス加工後に迅速に硬化させることができる。一方、樹脂層２２の内部に発生した残留応力は、加熱されて流動性を有する樹脂層２２を変形させた際に発生した応力であって、冷却によって硬化した樹脂層２２を変形させ得る程度まで大きくはならない。したがって、エンボス加工によって原反２０に形成した高精度の凹凸柄を、平坦化させることなく、ほぼそのままに維持することができる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６３】
例えば、上述した実施の形態において、合成皮革用の離型紙を加工品６０として製造する例を挙げたが、これに限られず、その他の用途に用いられる加工品６０を製造することも当然に可能である。
【００６４】
また、上述した実施の形態において、エンボス加工システム３０に冷却装置６０を設け、エンボス加工後の積層体２９を積極的に冷却する例を示したが、これに限られない。原反２０の形状や原反２０をなす材料の選択によっては、エンボス加工装置５０から送り出された積層体２９が、放熱による自然冷却によって、十分な冷却速度で冷却されることもある。また、エンボス加工装置５０と剥離装置４５との間の距離が長く、被覆層２８によって原反２０の変形を拘束しながら、原反２０を十分な温度まで冷却することができることもある。これらの場合のように、剥離装置４５によって被覆層２８が剥離させられるまでに原反２０を十分に冷却することができる場合には、冷却装置６０を用いて積極的に原反２０を冷却する必要はない。
【００６５】
さらに、上述した実施の形態において、エンボス加工システム３０が剥離装置４５を有する例を示したがこれに限られない。例えば、剥離装置４５によって被覆層２８を取り除くことなく、エンボス加工を施された積層体２９を巻き取るようにしてもよい。この場合、積層体２９が実際に使用される直前に、被覆層２８が取り外すようにすることができる。上述した実施の形態にように、原反２０にエンボス加工を施してなる加工品２５が離型紙として用いられる場合には、被覆層２８が離型紙を保護するための保護フィルムとしても機能し得る。
【符号の説明】
【００６６】
２０ 原反
２２ 樹脂層（合成樹脂層）
２７ 被覆シート
２８ 被覆層
２９ 積層体
３０ エンボス加工システム
４０ 積層装置
４５ 剥離装置
５０ エンボス加工装置
５３ａ エンボス型面
５４ 加熱装置
５８ 加熱装置
６０ 冷却装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、
被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備え、
前記被覆層は、エンボス加工時に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されている
ことを特徴とするエンボス加工システム。
【請求項２】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、
金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備える
ことを特徴とするエンボス加工システム。
【請求項３】
前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす剥離装置を、さらに備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載のエンボス加工システム。
【請求項４】
前記エンボス加工を施された積層体を冷却する冷却装置を、さらに備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンボス加工システム。
【請求項５】
前記エンボス加工装置は、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施すように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンボス加工システム。
【請求項６】
前記積層装置は、前記積層体と前記被覆層とを互いに向けて押圧するニップロールである
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンボス加工システム。
【請求項７】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、
被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備え、
前記被覆層は、前記エンボス加工を施す工程中に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されている
ことを特徴とする加工品の製造方法。
【請求項８】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、
金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備える
ことを特徴とする加工品の製造方法。
【請求項９】
前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす工程を、さらに備える
ことを特徴とする請求項７または８に記載の加工品の製造方法。
【請求項１０】
前記エンボス加工を施された積層体を冷却する工程を、さらに備える
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の加工品の製造方法。
【請求項１１】
前記エンボス加工を施す工程中、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施す
ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の加工品の製造方法。
【請求項１】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、
被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備え、
前記被覆層は、エンボス加工時に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されている
ことを特徴とするエンボス加工システム。
【請求項２】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成するエンボス加工システムであって、
金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる積層装置と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施すエンボス加工装置と、を備える
ことを特徴とするエンボス加工システム。
【請求項３】
前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす剥離装置を、さらに備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載のエンボス加工システム。
【請求項４】
前記エンボス加工を施された積層体を冷却する冷却装置を、さらに備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンボス加工システム。
【請求項５】
前記エンボス加工装置は、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施すように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンボス加工システム。
【請求項６】
前記積層装置は、前記積層体と前記被覆層とを互いに向けて押圧するニップロールである
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンボス加工システム。
【請求項７】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、
被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備え、
前記被覆層は、前記エンボス加工を施す工程中に前記原反のエンボス型面側の表面をなす材料よりも応力緩和時間が短くなる材料から、形成されている
ことを特徴とする加工品の製造方法。
【請求項８】
エンボス加工によって原反に凹凸柄を形成して加工品を製造する製造方法であって、
金属箔を含む被覆層と前記原反とを重ね合わせる工程と、
前記原反と前記被覆層との積層体にエンボス加工を施す工程と、を備える
ことを特徴とする加工品の製造方法。
【請求項９】
前記エンボス加工を施された積層体から前記被覆層を剥がす工程を、さらに備える
ことを特徴とする請求項７または８に記載の加工品の製造方法。
【請求項１０】
前記エンボス加工を施された積層体を冷却する工程を、さらに備える
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の加工品の製造方法。
【請求項１１】
前記エンボス加工を施す工程中、前記積層体を加熱しながら当該積層体にエンボス加工を施す
ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の加工品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２６０２３５（Ｐ２０１０−２６０２３５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１２０５７（Ｐ２００９−１１２０５７）
【出願日】平成２１年５月１日（２００９．５．１）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１日（２００９．５．１）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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