(57)【要約】【課題】本発明の目的は、フレキシブルダイを使用してエンボス加工を行うことによって、従来にない複雑な意匠をシート材に付与することが可能な表面加工製品及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】フレキシブルダイ１を使用したエンボス加工により、表面にパターンが施された製品Ｓに関する。  製品Ｓは、複数の区画Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に分割されて構成されており、この複数の区画Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４には、複数のパターンのエンボス模様Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４が各々付加され、これら複数の区画Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の組合せにより一の意匠が形成されている。【選択図】図１
2008018572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルダイを使用したエンボス加工により、表面にパターンが施された製品であって、
該製品は、複数の区画に分割されて構成されており、
前記複数の区画には、複数のパターンのエンボス模様が各々付加され、
前記複数の区画の組合せにより一の意匠が形成されていることを特徴とする表面加工製品。
【請求項２】
前記複数のパターンのエンボス模様は、前記区画に応じて設定されたパターンとして各々設定されており、前記複数の区画に各々異なったテクスチャを付与することを特徴とする請求項１に記載の表面加工製品。
【請求項３】
前記複数のパターンのエンボス模様は、色彩が印刷された前記複数の区画に付されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表面加工製品。
【請求項４】
フレキシブルダイを使用したエンボス加工により、被加工材の表面にパターンを形成するための方法であって、
前記被加工材の表面に複数の区画を形成する第１の工程と、
前記複数の区画に、複数のパターンのエンボス模様を各々付加する第２の工程と、
を行うことを特徴とする表面加工製品の製造方法。
【請求項５】
前記第１の工程において、前記複数の区画内に色彩を施す印刷処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の表面加工製品の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程において、一度の処理で前記複数のパターンのエンボス模様を同時に付与することを特徴とする請求項４に記載の表面加工製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面加工製品及びその製造方法に係り、特に、一度の加工で一枚のシートに複数のエンボス模様を施すことにより、一の意匠内に複数のテクスチャを付与することができる表面加工製品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート材のような素材に、高級感・美観性・吸水性等を付与するため、その表面にエンボス模様を付加することが、通常実施されている。
例えば、トイレットペーパー、ティッシュペーパーのような衛生紙製品、キッチンペーパー等の吸水性製品等にこのような技術は使用されている。
このように、エンボス加工を施し、質感及び美観を向上させた様々な製品が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に記載の技術には、エンボス模様を連続的に施した衛生紙が開示されている。
また、特許文献３には、２段階でエンボス加工を行うことにより、地模様（第１エンボス）上に模様（第２エンボス）を施す技術が開示されている。
更に、特許文献４には、エンボス加工を施すことにより凹部を形成することによって、基材の色を現出させて、着色模様を付加する技術が開示されている。
更に、特許文献５には、エンボス加工を行った後、インクジェット工程を行って印刷を行う技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６０６５４号公報（第５頁乃至第７頁、図６）
【特許文献２】特開２００３−０７３９９９号公報（第３頁及び第４頁、図１乃至図３）
【特許文献３】特開２００３−１１６７４１号公報（第３頁及び第４頁、図１）
【特許文献４】特開２００２−２８５４９２号公報（第２頁乃至第４頁）
【特許文献５】特開２００３−０４１４８８号公報（第３頁及び第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、特許文献１及び特許文献２に記載の製品においては、シート材に単に連続的な繰り返し模様を付加するに過ぎず、複雑な意匠をシート材に付加するものではない。
また、特許文献３に記載の製品においては、第１エンボス模様上に第２エンボス模様を付加することにより複雑な意匠を構成しているが、２段階にわたるエンボス処理が必要であり、作業コスト及び手間がかかるという問題点があった。
更に、特許文献４に記載の技術においては、エンボス加工を施して凹部を形成することによって、基材の色を現出させるため、基材の色彩のエンボスパターンができるのみで、複雑な意匠を構成することができない。
また、特許文献５に記載の技術においては、エンボス加工を行った後、インクジェット印刷を行うことから、エンボス加工により生じた凹凸に沿ってインクが流れ、滲みが生じる恐れがあるという問題点があった。
以上のように、従来には、シート材にエンボス加工を施すことにより複雑な意匠を構成することは困難であり、特に着色する場合には、インクの滲み等の問題が生じるため、シート材自体にインク滲みを防止するための加工を施す必要があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フレキシブルダイを使用してエンボス加工を行うことによって、従来にない複雑な意匠をシート材に付与することが可能な表面加工製品及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、一度の加工で複雑な意匠をシート材に付与するとともに、インク滲み等の問題を回避することが可能な表面加工製品及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、請求項１に記載の部材の表面加工製品によれば、フレキシブルダイを使用したエンボス加工により、表面にパターンが施された製品であって、該製品は、複数の区画に分割されて構成されており、前記複数の区画には、複数のパターンのエンボス模様が各々付加され、前記複数の区画の組合せにより一の意匠が形成されていることにより解決される。
【０００８】
また、前記課題は、請求項４に記載の部材の表面加工製品の製造方法によれば、フレキシブルダイを使用したエンボス加工により、被加工材の表面にパターンを形成するための方法であって、前記被加工材の表面に複数の区画を形成する第１の工程と、前記複数の区画に、複数のパターンのエンボス模様を各々付加する第２の工程と、を行うことにより解決される。
【０００９】
このように、本発明によれば、被加工材を複数の区画に分割し、これらの区画毎に異なったエンボス模様を付与する。
このため、これら複数の区画を組合せることによって、従来にない複雑な意匠を構成することが可能となる。
特に、写真や絵画のような複雑な図柄を有する製品の場合、これらの輪郭を抽出して区画分けすれば、これらの区画に異なったエンボス模様を付加することができるため、これらの製品に高級感を付与することが可能となる。
【００１０】
また、請求項１に記載の発明において、前記複数のパターンのエンボス模様は、前記区画に応じて設定されたパターンとして各々設定されており、前記複数の区画に各々異なったテクスチャを付与するよう構成されていると好適である。
このように構成されていると、例えば、写真や絵画のような複雑な図柄を有する製品の場合、水の質感・土の質感・雲の質感等、様々な質感をエンボス模様により表現することができ、色彩による意匠の表現に加え、このようなテクスチャによっても意匠を表現することができる。
このため、製品の商品価値を高めることが可能となる。
【００１１】
更に、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記複数のパターンのエンボス模様は、色彩が印刷された前記複数の区画に付されると好適である。
また、請求項４に記載の発明において、前記第１の工程において、前記複数の区画内に色彩を施す印刷処理を行うよう構成されていると好適である。
このように構成されていると、印刷が終了した後、エンボス加工を行うことができる。
このため、エンボス加工により生じる凹部に沿ってインクが流れ、インク滲みが生じるといった問題を回避することができる。
【００１２】
更に、請求項４に記載の発明において、前記第２の工程において、一度の処理で前記複数のパターンのエンボス模様を同時に付与するよう構成されていると好適である。
このように構成されていると、エンボス加工を複数回行うことなく、一度の加工で表面加工製品を製造することができるため、製造時間が短縮されるとともに、製造コストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各々異なったエンボス模様が付与された複数の区画を組合せることによって一の意匠を構成することができるため、従来にない複雑な意匠を構成することが可能となる。
特に、写真や絵画のような複雑な図柄を有する製品の場合、これらの輪郭を抽出して区画分けすれば、これらの区画に異なったエンボス模様を付加することができるため、これらの製品に高級感を付与することが可能となる。
例えば、写真や絵画のような複雑な図柄を有する製品の場合、水の質感・土の質感・雲の質感等、様々な質感をエンボス模様により表現することができ、色彩による意匠の表現に加え、このようなテクスチャによっても意匠を表現することができる。
このため、製品の商品価値を高めることが可能となる。
【００１４】
また、写真や絵画等の印刷を行った後、この上にエンボス模様を付与することができるため、エンボス加工により生じる凹部に沿ってインクが流れて、インク滲みが生じるといった問題を回避することができる。
更に、フレキシブルダイを使用してエンボス加工を行うため、一度の加工で複数のエンボス模様を付加することができるため、製造時間の短縮や製造コストの削減に寄与することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１乃至図６は本発明の一実施形態を示す図で、図１はエンボス加工された製品を示す説明図、図２はフレキシブルダイを示す部分斜視図、図３はコンピュータのハード構成図、図４はダイローラの一例を示す説明図、図５はエンボス加工装置の一例を示す要部説明図、図６は表面加工製品の製造工程を示す工程図である。
【００１６】
図１により、本実施形態にかかる表面加工製品Ｓを説明する。
本実施形態に係る表面加工製品Ｓは、区画毎に異なったエンボス模様が施されている。
エンボス模様とは、主としてシート状部材に、凹凸を施すことによって構成される模様であり、凹凸の形成された型をシート状部材に圧接させることにより付されるものである。
この方法としては、シリンダに直接凹凸状の型を刻印するもの等、様々な方法が使用されているが、本実施形態においては、凹凸状の型が刻印されたフレキシブルダイを使用してエンボス加工を行う。この方法については、後述する。
図１は、本実施形態に係る表面加工製品Ｓの一例である。説明のために簡易な模様を用いているが、実際には、写真・絵画等、複雑な図形や模様が組み合わさった複雑な意匠を表現するために、好適に適用することができる。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る表面加工製品Ｓは、星型の第１輪郭Ｒ１に第１エンボス模様Ｅ１、丸型の第２輪郭Ｒ２に第２エンボス模様Ｅ２、月型の第３輪郭Ｒ３に第３エンボス模様Ｅ３、外郭に第４エンボス模様Ｅ４が付されている。
このように、各輪郭によって分離された各区画に、各々異なったエンボス模様が付されているため、区画毎に異なったテクスチャが付与されることとなる。
【００１８】
このため、区画が表現するデザインのみではなく、エンボス模様によって表現されるテクスチャとともに、表面加工製品Ｓの意匠が構築されることとなる。
本実施形態においては、簡易な星型等のマークで説明したが、例えば、水を表現するエンボス模様、ブロックを表現するエンボス模様等、様々な模様をその区画が表現するデザインに応じて付与すれば、表面加工製品Ｓが表現する意匠に、高級感や質感を与えることができ、商品価値を高めることができる。
【００１９】
図２に、被表面加工材Ｗにエンボス処理を施し、表面加工製品Ｓを形成するためのフレキシブルダイ１の構成を説明する。なお、図２は、説明のために、凹凸の大きさ等を若干強調してある。
本実施形態に係るフレキシブルダイ１は、厚みの薄い板状の金属板に、一定パターンの凹凸が形成された押型である。ただし、材質等は、これに限定されるものではなく、樹脂板、ステンレス板等、表面に凹凸加工を施すことが可能であり、ダイローラ４０に設置することが可能であるものであれば、どのような材質であってもよい。
【００２０】
本実施形態に係るフレキシブルダイ１には、第１エンボス模様Ｅ１を構成するための複数の突起１１、第２エンボス模様Ｅ２を形成するための複数の突起１２、第３エンボス模様Ｅ３を形成するための複数の突起１３、第４エンボス模様Ｅ４を形成するための複数の突起１４が形成されている（図２には、突起１１及び突起１４のみ記載）。
これらの突起１１，１２，１３，１４は、それぞれの模様の形状に応じた底面を有する略柱状の突起であり（例えば、突起１４は略Ｓ字状の底面を有する柱状突起であり、略Ｓ字状の第４エンボス模様Ｅ４を、表面加工製品Ｓに付与する）、支持面１０より略垂直に起立している。
【００２１】
このように加工されたフレキシブルダイ１を使用することにより、被表面加工材Ｗを加工して表面加工製品Ｓを形成する。
本実施形態に係るフレキシブルダイ１は、公知の画像処理技術を使用することによりデザインされる。
例えば、表面処理を行いたい画像を、スキャナやＣＣＤカメラ等により、コンピュータに取り込んで、フレキシブルダイ１を形成する。
このコンピュータには、画像処理プログラムが格納されている。
【００２２】
このコンピュータのハード構成例について説明する。
本実施形態に係るコンピュータのハード構成の一例を図３に示す。
本実施形態において使用されるコンピュータは、データの演算・制御を行う中央演算処理装置としてのＣＰＵ３２、記憶装置であるＲＡＭ３３、ＲＯＭ３４、ＨＤＤ３５、記憶媒体装置３６、通信装置３７を主要構成として構成されている。
【００２３】
ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３４又はＨＤＤ３５に記憶されているプログラムにしたがって各種の処理を実行するようになされ、各機能構成群の動作管理や各信号の入出力制御など、所定の処理を実行するための中枢的役割を担うものである。
ＲＡＭ３３には、ＣＰＵ３２が各種処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
受信した画像データは、ＲＡＭ３３に一時的に保存される。この画像データは、適宜所定タイミングにより読み出され、画像処理プログラムに従って画像処理される。
【００２４】
記憶媒体装置３６は、外付けハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、メモリスティック等により構成されている。
通信装置３７は、データの送受信を行う際の中継点となるものであり、送受信用のデータの送受信を行う際に、これらのデータが適宜一時的に記憶される。
【００２５】
入力装置であるキーボード３８とマウス３９は、ＣＰＵ３２に所定の指令を入力するときに適宜操作される。
更に、表示装置３０、プリンタ３１には、所定の書式で表示される情報、画像等が出力表示される。
【００２６】
このように、構成されたコンピュータを使用して画像処理を行なうが、この画像処理は、例えば、以下のように行うとよい。
まず、取り込まれた画像に対して画像処理を行う部分の範囲設定を行う。
その後、グラディエント若しくはラプラシアンにて輪郭抽出を行って、輪郭を抽出してもよいし、規定した閾値にて二値化処理を行って、閾値以上の部分を輪郭として検出してもよい。
【００２７】
例えば、取り込んだ画像に原点を設定し、その原点から１画素を単位として２次元座標系を設定する。
この２次元座標系により、画像処理を行う部分の範囲設定を行う。例えば、範囲を（ａ１，ｂ１）≦（ｘ，ｙ）≦（ａ２，ｂ２）等に定める（ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２は、それぞれ画素単位の２次元座標を表す整数値とする）。このように、座標を設定すれば、取り込んだ画像の輪郭が２次元座標として検出される。
【００２８】
このように輪郭を抽出した図面に、適切なエンボス模様を入力していく。
例えば、画像処理プログラムには、複数のエンボス模様例が選択可能に格納されており、コンピュータ操作により作業員が各輪郭を選択し、その輪郭内に適切なエンボス模様を入力することができるように構成されている。
この例により図１に示す表面加工製品Ｓを形成するためのフレキシブルダイ１を製造するためには、第１輪郭Ｒ１には格子模様、第２輪郭Ｒ２には横線模様、第３輪郭Ｒ３にはブロック模様、第４輪郭Ｒ４には波線模様（略Ｓ字模様）を選択して入力できるように構成されているとよい。
エンボス模様が入力されて、意匠が完成すれば、その意匠をフレキシブルダイ１の素材となる金属板に刻印する。
【００２９】
この刻印加工は、レーザ加工法、機械加工法、エッチング法等、公知の方法で行うとよい。
例えば、レーザ加工法の場合には、コンピュータにて設定された意匠をレーザ加工装置に出力することにより（例えば、刻印する部分の２次元座標信号を出力する）、レーザ光を金属板に照射して刻印を行う。
同様に、機械加工法の場合には、コンピュータにて設定された意匠を加工装置に出力することにより（例えば、刻印する部分の２次元座標信号を出力する）、物理的方法で金属板を削り取る。
また、エッチング法の場合には、コンピュータにて設定された意匠を光照射装置に出力することにより（例えば、刻印する部分の２次元座標信号を出力する）、凹部分を腐食させる。
【００３０】
このように、画像処理を行うことによって、写真や絵画等の複雑な意匠を表現したフレキシブルダイ１を形成することができる。
また、簡易にフレキシブルダイ１を作成することができるため、従来のように、ローラに直接凹凸模様を刻印する技術に比して、コストが削減できるとともに、デザイン変更も容易である。
【００３１】
次いで、図４及び図５により、被表面加工材Ｗに表面処理を行う方法について説明する。
本実施形態においては、フレキシブルダイ１を使用して、エンボス加工を行う。
図４に、ダイローラ４０の一例を示す。
本実施形態に係るダイローラ４０は、公知のダイローラであり、その側面には、複数のマグネット４１が、周方向及び軸方向に沿って所定間隔に規則的に並列するよう貼付されている。
【００３２】
また、マグネット４１の表面側には、帯状のダイ支持板４２が一周巻きつけられており、その表面に、フレキシブルダイ１が磁力固定されている。
なお、本図においては、フレキシブルダイ１を１枚磁力固定している例を示したが、これに限られるものではなく、周方向及び軸方向に沿って、所定間隔に並列するように複数のフレキシブルダイ１を磁力固定してもよい。
ダイローラ４０の一底面側には、平歯車４３が、回転軸４４を中心に取り付けられている。回転軸４４は、ダイローラ４０の両底面の中央を貫通して固定されており、平歯車４３の回転に伴いダイローラ４０が回転可能となるように構成されている。
【００３３】
次いで、図５によりエンボス装置Ｔの一例を示し（要部を模式的に示す）、ダイローラ４０の使用例を説明する。
図５に示すように、ダイローラ４０の下方には、被表面加工材Ｗを挟み込むことができる程度の僅かな間隙を有した状態で、ローラ５０が配設されている。このローラ５０は、回転軸５１を中心として回転可能に構成されている。
【００３４】
また、ダイローラ４０に備えられた平歯車４３には、駆動歯車６０が噛合しており、この駆動歯車６０には、図示しない駆動源からの駆動力が伝達されるように構成されている。
図示しない駆動源としては、例えば、モータが使用される。モータからの出力は、適切なギア比に設計された減速機構を介して、必要なトルクを確保した状態で駆動歯車６０の回転軸６１に伝達される。
【００３５】
このように構成されているため、図示しない駆動源からの回転出力が回転軸６１に伝達され、駆動歯車６０がＡ方向へ回転すると、これに噛合している平歯車４３がＢ方向へ回転する。
この回転を受けて、ダイローラ４０は同方向（Ｂ方向へ回転する）。
このダイローラ４０は、図示しない押圧機構により図面下方向へ押圧されており、このため、ダイローラ４０とローラ５０間の間隙に被表面加工材Ｗが挟持された状態で、ローラ５０はＣ方向へ回転するとともに、被表面加工材ＷはＤ方向へ搬送される。
このとき、フレキシブルダイ１と被表面加工材Ｗが圧接した部分（ダイローラ４０とローラ５０間の間隙で圧接した部分）に、フレキシブルダイ１にデザインされたエンボス模様が付加される。
以上のように、被表面加工材Ｗにエンボス模様が付加されて、表面加工製品Ｓが形成される。
【００３６】
次いで、図６により、本実施形態にかかる表面加工製品Ｓの製造工程を説明する。
まず、工程１の図柄取込工程で、加工したい図柄（意匠）をコンピュータへ取り込む。
前述したとおり、スキャナやＣＣＤカメラを使用することにより、絵画・写真等の意匠をコンピュータへ取り込む。
次いで、工程２の輪郭形成工程で、取り込んだ図柄の輪郭を抽出する。これは、前述した通り、画像処理技術を使用して輪郭抽出を行うことにより実現される。
【００３７】
次いで、工程３のデザイン設定工程において、抽出された輪郭内（各区画内）に、適切なエンボス模様を各々設定していく。
このようにして、デザインの設定が終了した後、工程４のフレキシブルダイ形成工程において、フレキシブルダイ１を形成する。
これは、前述したとおり、コンピュータ上でデザインされたとおりの模様を、レーザ照射装置やエッチング装置等に出力し、これらの装置により金属板を加工することにより行う。
【００３８】
このようにしてフレキシブルダイ１を形成した後、工程５のエンボス工程を行う。
形成されたフレキシブルダイ１は、ダイローラ４０に磁力固定される。
このように、フレキシブルダイ１をセットした後、駆動源を駆動し、ダイローラ４０及びローラ５０を駆動して、被表面加工材Ｗにエンボス加工を施し、表面加工製品Ｓを形成する。
【００３９】
なお、ダイローラ４０へ被表面加工材Ｗを送り込む前に、被表面加工材Ｗを印刷機に通して印刷を行うと好適である。
つまり、デザインされた各区画に印刷による着色を行った後に、エンボス加工を行う。
このように構成することによって、エンボス加工によって形成された凹部に沿って印刷インクが流れて滲みが生じるという不具合を防止することができる。
この印刷機は、コンピュータと接続されており、取り込まれた図柄が出力されるように構成されており、公知の印刷技術により図柄の印刷が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンボス加工された製品を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るフレキシブルダイを示す部分斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコンピュータのハード構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダイローラの一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエンボス加工装置の一例を示す要部説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る表面加工製品の製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  フレキシブルダイ
１０  支持面
１１，１２，１３，１４  突起
３０  表示装置
３１  プリンタ
３２  ＣＰＵ
３３  ＲＡＭ
３４  ＲＯＭ
３５  ＨＤＤ
３６  記憶媒体装置
３７  通信装置
３８  キーボード
３９  マウス
４０  ダイローラ
４１  磁石
４２  ダイ支持板
４３  平歯車
４４  回転軸
５０  ローラ
５１  回転軸
６０  駆動歯車
６１  回転軸
Ｅ１  第１エンボス模様
Ｅ２  第２エンボス模様
Ｅ３  第３エンボス模様
Ｅ４  第４エンボス模様
Ｒ１  第１輪郭
Ｒ２  第２輪郭
Ｒ３  第３輪郭
Ｒ４  第４輪郭
Ｓ  表面加工製品
Ｔ  エンボス装置
Ｗ  被表面加工材（被加工材）
【図１】
2008018572.tif 000003
【図２】
2008018572.tif 000004
【図３】
2008018572.tif 000005
【図４】
2008018572.tif 000006
【図５】
2008018572.tif 000007
【図６】
2008018572.tif 000008