(57)【要約】    【課題】  建材用金属板をリコイルしてストックする必要が無く、表面へのダメージが無い建材用金属板およびそれを用いた建材を製造できる。    【解決手段】  本発明における建材用金属板の製造装置は、建材用金属板を連続的に送り出す送り出し部、エンボス加工等の凹凸状の装飾を与える金属板成型部、建材用金属板表面に任意の色材で色彩を付与する加飾部、建材用金属板を定尺切断する切断部、定尺切断した金属板を保管するストッカ、によって構成し、切れ目の無い一枚の帯状の形態で金属板を各部に送り出す。本発明における建材の製造装置は上記に加え、芯材形成部を追加する。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状の金属板を送り出す送り出し部と、前記送り出し部より送り出された前記金属板に凹凸加工を施す金属板成型部と、前記凹凸の設けられた前記金属板表面に色彩を付与する加飾部と、前記加飾部の下流に設けられ前記金属板にテンションを与えるテンションローラと、前記テンションローラの下流側に設けられ前記金属板を定型裁断する定型裁断部と、これらを統括制御する情報処理部をそれぞれ備え、
前記加飾部では、インクジェット塗布部を用いて前記金属板表面に所定の複数の色材で所望の図柄を加飾することを特徴とする建材用金属板の製造装置。
【請求項２】
ロール状の金属板を送り出し下流に送る金属板搬送機構部、前記金属板に凹凸加工を施す金属板成型部、前記金属板を定型裁断する定型裁断部をそれぞれ有する連続した金属板搬送系と、前記切断後の金属板表面に色彩を付与する加飾部を備えた金属板加飾搬送系から成り、前記金属板搬送系と独立して成る金属板加飾搬送系と、これらを統括制御する情報処理部とを備え、
前記加飾部では、インクジェット塗布部を用いて前記金属板表面に所定の複数の色材で所望の図柄を加飾することを特徴とする建材用金属板の製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載の建材用金属板の製造装置において、前記加飾部の上流側で金属板成型部の下流側に、前記金属板の裏面側に芯材を接着する芯材貼付部を設けたことを特徴とする建材用金属板の製造装置。
【請求項４】
請求項２に記載の建材用金属板の製造装置において、前記金属板成形部の下流側で前記定形裁断部の上流側に前記金属板の裏面側に芯材を接着する芯材貼付部を設けたことを特徴とする建材用金属板の製造装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の建材用金属板の製造装置において、前記加飾部は、前記金属板表面に被印画性能を付与する表面改質部、インクジェット塗布機構を用いて前記金属板表面に所定の複数の色材で所望の図柄を加飾する塗布部、前記塗布部で前記金属板表面に塗布した色材を乾燥させる乾燥部をそれぞれ備えることを特徴とする建材用金属板の製造装置。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載の建材用金属板の製造装置において、前記加飾部は、前記金属板表面に被印画性能を付与する表面改質部、インクジェット塗布機構を用いて前記金属板表面に所定の複数の色材で所望の図柄を加飾する塗布部、前記塗布部で前記金属板表面に塗布した色材を乾燥させる乾燥部をそれぞれ備えることを特徴とする建材用金属板の製造装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の建材用金属板の製造装置において、前記ロール状の金属板の表面には予め被印画性能を付与する表面改質処理が施されていることを特徴とする建材用金属板の製造装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の建材用金属板の製造装置において、
前記建材用金属板の製造工程は複数のラインより構成され、また、各前記情報処理部をさらに統括する上位情報処理部を設け、前記上位情報処理部は、入力された生産情報に基づいて各前記ラインに指令を与えることを特徴とした建材用金属板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の内壁もしくは外壁に貼り付けるための、金属サイディングと呼称される建材の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の金属サイディングは、下記に示す建材に用いる金属板から建材を製造される。建材に用いる金属板の製造方法としては、アンコイラ、イメージスキャナ、塗装装置、焼付炉、冷却装置、リコイラの順に連続して配置し、薄金属板にテンションを与え歪みやたわみが発生しない状態でインクジェット塗布部により薄金属板表面を塗装するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、建材の製造方法としては、下側基材（すなわち特許文献１における薄金属板）上に発泡性混合物からなる芯材を供給し、さらに芯材上に上側基材を重積すると共にこれら三者を加温、加圧しながら一定方向に移送して金属サイディングを製造するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８０４６５号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２０００−１５３５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の建材用金属板の製造方法にあっては、薄金属板はエンボス加工処理を施した後、各工程へと送給され、最終的にリコイラによって回収されることになる。この場合、送給時の力やリコイラで回収する時に必要な巻取り力により薄金属板表面にダメージを与え、エンボス加工面に意図しない凹凸が発生するといった問題を有している。また、薄金属板に加飾した塗装が、上記同様の作用によって剥離するといった問題をも有している。
【０００７】
また、最終的な建材の製造方法にあっては、上記特許文献２では芯材の吹付けを薄金属板に対して上面から行うこととしている。ここで、薄金属板の表面に加飾した状態で芯材を吹付ける場合、芯材の吹付けは表裏逆さにした状態で行うことから、塗装がコンベヤ等の搬送装置の表面とこすれ合って剥離するといった問題を有している。
【０００８】
上記の係る問題を解決するためには、製造装置における各部構成機器が薄金属板の表面に接触しないようにするのが望ましく、よって本発明は、薄金属板へのダメージを与える要因を極力廃した建材用金属板の製造装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の建材用金属板の製造装置は、ロール状の金属板を送り出し下流に送る連続した金属板搬送系内において、金属板に凹凸加工を施す金属板成型部、金属板表面に色彩を付与する加飾部、金属板を定型裁断する定型裁断部、これらを統括制御する情報処理装置をそれぞれ備え、加飾部では、インクジェット塗布部を用いて金属板表面に所定の複数の色材で所望の図柄を加飾する加飾部から成っている。
【００１０】
そして、金属板成型部と加飾部との間、又は金属成型部と定型裁断部の間に金属板の裏面側に芯材を接着する芯材貼付部を設けた構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。すなわち、本発明は薄金属板を切れ目の無い一枚の帯状の形態で各部に送り出すため、建材用金属板をリコイルしてストックする必要が無く、よって、表面へのダメージが極力少ない建材用金属板およびそれを用いた建材が製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した実施例を、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１に、本発明の実施例１の建材用金属板の製造装置の概略図を示す。本実施例は、金属板搬送系内において、金属板１を連続的に送り出す金属板送り出し部２と、金属板１にエンボス加工等の凹凸状の装飾を与える金属板成型部３と、金属板１表面に任意の色材で色彩を付与する加飾部４と、金属板１を定尺に切断する切断部５とから構成される。そして、順に金属板１を加工し最終製品である金属サイディング２０（詳細は後述する）を形成するものである。金属板搬送系内の最下流には、金属サイディング２０を保管するストッカ６が設けられている。また、金属板搬送系内の各機構部や要所での金属板１の送り出し制御を統括して行う下位の情報処理部４０が設けられている。
【００１４】
尚、図示していないが、この建材用金属板の製造装置は複数配置されている。そして、それぞれに設けてある下位の情報処理部４０は信号線を介してネットワークに接続されており、ネットワークに接続された上位の情報処理部と情報のやり取りが行えるようにしてある。この上位の情報処理部には製品の製造数量、加飾図柄、製造される建材の寸法及び製造の優先順位等の生産計画情報が格納されている。また、下位の情報処理部４０にはその製造装置の製造する建材の数量、図柄等の情報が格納されている。上位の情報処理部は、下位の情報処理部の製造情報等を受信し、製造状況から、他の製造装置でも同じ製品を製造するようにした方がよいか否かを判断し、生産計画の見直しができるシステムとなっている。また、上位に情報処理部を介して、下位の情報処理部同士の情報の書き換えも可能にしてある。このように、情報のやり取りができるようにすることで、それぞれの情報処理部の格納するデータ量を極力小さくすることで、装置の小型化を図ることができる。
【００１５】
以下に各部の詳細を図を用いて説明する。
【００１６】
図２に金属板送り出し部２の概略斜視図を示す。金属板送り出し部２は、予めコイル状に巻き取った金属板１をセットするアンコイラ７と、金属板１の巻き癖やたるみを矯正するピンチローラ群８とから構成される。金属板送り出し部２から切断部５へ到る金属板搬送系内において、金属板１は連続的に送り出され、上流テンションローラ９ａと、金属板搬送系内に複数設けられている下流テンションローラ群９ｂ（後述）との間で金属板１に一定の張力を与えた状態で各種成型処理が行われ、その張力はエンボス加工が型崩れしない程度の力となっている。なお、各部間には金属板１を支持する図示しない複数のフリーローラが備えられており、金属板１は自重によるたわみを抑制されながら送り出し時の高さを維持した状態で各種処理部へ送り出される。
【００１７】
図３（ａ）に、建材用金属板の金属板成型部３の概略斜視図を示す。金属板成型部３は、金属板１にエンボス加工を与えるエンボスローラ１０、絞り加工等のエンボス加工より際立った凹凸状の装飾を与えるプレスローラ１１、によって構成されている。
【００１８】
なお、本実施例では、エンボス加工や絞り加工等の凹凸状の装飾を与える機構を段階的にエンボスローラ１０やプレスローラ１１で行うとしたが、これに制限することは無く、例えば一回のロールでエンボス加工や凹凸状の装飾を同時に行っても良いし、エンボスローラ１０やプレスローラ１１の代わりに例えばタレットパンチ等、表裏一対の平板でプレスする装置に置き換えても良いし、これらを併用しても良い。
【００１９】
図３（ｂ）に成型前、図３（ｃ）に成型後の金属板１の加工形態を断面図でそれぞれ示す。金属板成型部３を経た金属板１は深さｈ１の凹部を設けられ、金属板１の成形後の幅Ｗａは成形前の幅Ｗよりも小さくなる。また、図３（ａ）のプレスローラ１１によって金属板１の幅両端に搬送しろＷｂが設けられ、金属板成型部３以降の各機構部に設けられた下流テンションローラ９ｂや図示しないフリーローラは、その搬送しろＷｂに対して挟持し、下流テンションローラ９ｂは金属板１を下流に送り出す搬送力を与える。
【００２０】
図４に、建材用金属板の加飾部４の概略斜視図を示す。加飾部４は、表面改質部１２、位置決めセンサ群１３、インクジェット塗布部１４、金属板１表面に塗装した色材を乾燥させ金属板に定着処理する乾燥部１５、によって構成されている。
【００２１】
表面改質部１２は、金属板１表面にインク吸収性の塗層（受容層とも言う）を設けるためのものである。受容層は、顔料（合成シリカ、炭酸カルシウム等）、バインダー樹脂（ポリビニルアルコール、アクリル系樹脂等）、耐水化剤（ポリアミン化合物、カチオン化アクリル酸誘導体等のインク定着剤）、各種助剤（顔料分散剤、流動性改良剤等）が配合された組成物からなるものが一般的に用いられている。また、受容層の金属板１表面への塗布方法としては、本実施例では金属板１表面にスプレーやエアーゾル等で直接散布する方式を採用しているが、金属板１表面への塗装領域内において均一に塗布可能な方式であれば良く、例えばインクジェット方式、シート状物からの転写方式、ロールコーティング、ハケ塗り等を採用しても良いし、これらを併用しても良い。
【００２２】
位置決めセンサ群１３は、金属板１の蛇行状態すなわち搬送ずれ角度および搬送ずれ高さを検出する。インクジェット塗布部１４は、その作用位置すなわち、金属板１表面とインク吐出口部との高さ距離や、塗装開始位置を微調整可能な構成となっており、これによって、インクジェット塗布部１４は金属板１表面の規定の領域に対して効果的に作用することが可能となっている。また、乾燥部１５についても上記同様に、位置決めセンサ群１３が読み取った蛇行状態に応じて金属板１表面に対する作用位置を調整可能な構成となっている。
【００２３】
インクジェット塗布部１４は、金属板１表面に任意の色材で塗装を施すためのものであり、イエロー色材、マゼンタ色材、シアン色材、そしてキーカラー（黒色が一般的に用いられている）色材の４色の色材を塗布するそれぞれ複数のインクジェットヘッド９９から構成されている。複数のインクジェットヘッド９９は、金属板１表面にそれぞれの色材で塗装を施した時に、つなぎ目が発生しないように金属板１の幅方向に対して所定の間隔で取付けられ、その際、それぞれのインクジェットヘッドの吐出口面が同一平面となるように取付けられている。
【００２４】
加飾部４での加飾図柄の決定や位置決めセンサ群１３からの蛇行情報による各構成機器の微調整、インクジェットヘッドの制御や色材の状態監視は情報処理部４０によって制御される。
【００２５】
本実施例では、それぞれの色材に対し、複数のインクジェットヘッドを使用しているが、その数や配列方法（直列配列や千鳥配列）は制限するものではなく、塗布対象となる金属板１表面の塗布領域の幅方向と、インクジェットヘッド一個当たりの塗布可能な幅とを考慮し、任意に決定可能とする。
【００２６】
図５に建材用金属板の切断部５の概略斜視図を示す。切断部５は、切断機構部１６と、切断位置検出センサ１７と、搬送用小コンベヤ１８とによって構成されている。２０は本実施例の金属板１の最終形態である金属サイディングである。
【００２７】
切断位置検出センサ１７は光検出センサによって構成され、その遮光時間と金属板１が送り出される速度との関係によって切断機構部１６による切断するタイミングを決定する。切断機構部１６によって切断された金属板１は、搬送用小コンベヤ１８に搭載され搬送方向１９が示す方向へ搬送され、必要に応じてバリ取りや表面洗浄を施し、さらに必要であれば金属サイディング２０の幅両端部に相互に嵌合連結可能な連結部を折り曲げ形成または連結金具を取り付け（これらの機構は図示していない）た後、ストッカ６（図１を参照）によってストックされる。なお、金属板１の送り出し速度より搬送方向１９の速度は速い方が望ましい。
【００２８】
金属板搬送系内の金属板１の送り出しや搬送用小コンベヤ１８は制御機構（情報処理部４０）によって制御されるが、本実施例において送り出し形態そのものについて制限することはなく、停止すること無く連続的に送り出しても良いし、例えば加飾部４での加飾タイミングや切断部５での切断タイミングに応じて断続的に送り出しても良い。
【００２９】
上記のように加飾された金属板を切断後、裏面側に切断された金属板と同じ寸法の芯材を接着し、さらに芯材をカバーするように裏面材を接着することで、建材として完成する。
【実施例２】
【００３０】
図６に、本発明の実施例２の、建材の製造装置の概略図を示す。図で実施例１と異なる点は、金属板成型部３と、加飾部４との間に、金属板１裏面に吹き付けによって芯材を貼付ける芯材形成部２１を設けた点である。なお、前述の図１と重複する図番は基本的に同一のものであり、また、各部が金属板１に及ぼす各種作用も同一のものである。
【００３１】
図７（ａ）に、本実施例に適用する芯材形成部２１の概略斜視図を、図７（ｂ）に芯材形成部２１の側面図をそれぞれ示す。芯材形成部２１は、芯材吹付け手段２２、芯材２３、裏面材２４、裏面材送り手段２５、保持ローラ２６、複数の加圧ローラ群２７、によって構成されている。
【００３２】
芯材吹付け手段２２は、複数の吹き付けノズルを設けた管を金属板１裏面に向かって規定の角度θ１を持って配置したものである。芯材２３は、例えばウレタンやフェノール樹脂等を主成分とし、これに硬化剤を加えた液状の発泡剤いわゆる発泡性反応混合物、また、裏面材２４は、例えばアスベスト紙やアルミ箔等を積層したシート材、が一般的に用いられている。
【００３３】
金属板１裏面への芯材形成は下記手順にて実施される。裏面材送り手段２５から送り出された裏面材２４は、保持ローラ２６によって金属板１裏面の幅両端に位置する搬送しろＷｂとわずかな隙間２８を成した形態で裏面材２４を保持する。これによって、既に凹凸加工を施した金属板１裏面と裏面材との間に空洞が形成され、この空洞に向けて芯材吹付け手段２２から芯材２３を吹付ける。芯材２３は複数の加圧ローラ群２７の加圧動作、そして金属板１の送り出しによって規定の厚みで均一に分布するように押込まれる。
【００３４】
また、芯材吹付け部２１においては、芯材２３を吹付けた際、隙間２８から芯材２３の容積の分だけ空洞内の空気が追い出されると同時に、隙間２８に対しても芯材２３が入り込み、金属板１の外側にはみ出る現象が発生する。はみ出た芯材２３は図示しないバリ取り機構部で除去され、隙間２８に入り込んだ芯材２３は接着剤の代わりとなる。結果として、裏面材２４と搬送しろＷｂとは完全に接着されることになる。
【００３５】
芯材２３は最終製品である金属サイディングにおける保温材となり、上記構成によって、金属板１の加工から金属サイディング２０の製造までを連続して行うことが可能となる。
【実施例３】
【００３６】
図８に、本発明の実施例３の建材の製造装置の概略図を示す。本図で実施例２の構成(図６)と異なる点は、加飾部４ｄの前に切断部５を設けたものである。先の実施例では金属板搬送系内に加飾部が設けてあり、その先に切断後の金属板を搬出するだけの搬出部が設けあった。これに対して本実施例では、連続した金属板を搬送する金属板搬送系と、切断後の未塗装の金属板を搬送しながら加飾する金属板加飾搬送系の２種類の搬送系が設けてある。なお、金属板加飾搬送系の最下流部が加飾の終了した金属板の搬出部を兼用している。図８において図６と重複する図番は基本的に同一のものであり、また、各部が金属板１に及ぼす各種作用も同一のものである。本実施例は加飾部を有しない建材の製造装置に対して、後から加飾部を追加適用する場合において有効である。
【００３７】
図９に、本実施例で適用する、追加の加飾部４ｄの概略斜視図について示す。切断機構部１６による定尺切断を終え、追加の加飾部４ｄの上流から搬送された金属板１は、追加の加飾部４ｄ独自の搬送系にて搬送方向２９に従い各部へ搬送される。規定の搬送位置にセットするための幅寄せ機構部２８、表面改質部１３、加飾部１４、乾燥部１５を経て、最終製品である加飾された金属サイディング２０となる。
【実施例４】
【００３８】
本実施例は図示しないが、図８において芯材形成部２１を取り除いた構成としたものである。このように、芯材形成部２１を省略することにより、装置構成を簡略化できる。なお、加飾処理終了後の金属板を、金属板の外形形状に予めカットした芯材に貼るようにすることも可能であり、装置全体の構成の自由度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１の建材用金属板の製造装置の概略図である。
【図２】金属板送り出し部の概略斜視図である。
【図３】金属板成型部の概略斜視図である。
【図４】建材用金属板の加飾部の概略斜視図である。
【図５】切断部の概略斜視図である。
【図６】本発明の実施例２の建材の製造装置の概略図である。
【図７】芯材形成部の概略斜視図である。
【図８】本発明の実施例３の建材用金属板の製造装置の概略図である。
【図９】実施例３における切断部以降の構成を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…金属板、２…金属板送り出し部、３…金属板成型部、４…加飾部、４ｄ…追加の加飾部、５…切断部、６…ストッカ、７…アンコイラ、８…ピンチローラ群、９ａ…上流テンションローラ、９ｂ…下流テンションローラ、１０…エンボスローラ、１１…プレスローラ、１２…表面改質部、１３…位置決めセンサ群、１４…インクジェット塗布部、１５…乾燥部、９９…インクジェットヘッド、１６…切断構部、１７…切断位置検出センサ、１８…搬送用小コンベヤ １９…搬送用小コンベヤの搬送方向、２０…金属サイディング、２１…芯材形成部、２２…芯材吹付け手段、２３…芯材、２４…裏面材、２５…裏面材送り手段、２６…保持ローラ、２７…加圧ローラ群、２８…幅寄せ機構部、２９…金属板加飾搬送系の搬送方向、４０…情報処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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