(57)【要約】  本発明は、厚みの僅かな縮みを含む、表面のラミネート処理を伴う表面のエンボス加工で構成される方法に関する。この方法は、独立したプレートとして、いずれかの場合で供給される、又は連続したロールにおいて、数ミリメートルの厚みプレート、及び０．３ｍｍ未満の厚みのアルミニウムプレートに適用される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネート処理を通じてアルミニウム表面を彫り込む方法であって、
ａ）ラミネートシリンダを選択するステップと、
ｂ）０．０２μｍから０．２５μｍまでの粗さＲａに、前記ラミネートシリンダを調整するステップと、
ｃ）前記ラミネート処理中に転写される彫り込みを前記ラミネートシリンダの表面に組み込むステップと、
ｄ）前記ラミネート処理を所望の速度、圧力及び潤滑特性に調整して、材料の厚みを５％から１５％減少するステップと、
ｅ）前記ラミネートマシンの送り込み部にラミネートされる材料を配置するステップと、
ｆ）前記ラミネート処理を行い、前記ラミネートされて前記転写されたデザインで彫り込みされた材料を得ることを特徴とするアルミニウム表面の彫り込み方法。
【請求項２】
前記ラミネートシリンダの彫り込みは前記ラミネートシリンダの表面に施されることを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム表面の彫り込み方法。
【請求項３】
前記ラミネートシリンダの彫り込みは、前記ラミネートシリンダに後に取り付けられる面に施されることを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム表面の彫り込み方法。
【請求項４】
ラミネートされる材料はコイルの形で提供されることを特徴とする、請求項２又は３のいずれか１つに記載のアルミニウム表面の彫り込み方法。
【請求項５】
ラミネートされる材料はプレートの形で提供されることを特徴とする、請求項２又は３のいずれか１つに記載のアルミニウム表面の彫り込み方法。
【請求項６】
ラミネートされる材料はアルミニウムシートとアルミニウムプレートのいずれかから選ばれることを特徴とする、請求項４又は５のいずれか１つに記載のアルミニウム表面の彫り込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネートローラによるアルミニウム表面の彫り込み方法に関する。この方法は、エンボス加工と表面ラミネート処理の技術を組み合わせたもので、アルミニウムプレートの表面を彫り込みながら、このプレートの厚みを減らすものである。本発明で用いられる材料は、好ましくはアルミニウムで、本明細書ではこの材料についてのみ説明する。しかし、本発明は、実際には、同様の特性を有する他の材料に拡張することができ、それに対してラミネートと彫り込みの処理を行うことができる。
【０００２】
本発明は、金属産業に、特にラミネートアルミニウム産業に適用される。
【背景技術】
【０００３】
ラミネートアルミニウム製品は、一般に、所望の最終的な厚みが得られるまで、直接鋳造の場合はラミネートマシンにおいて金属プレートの厚みを連続的に減少することにより、又は、連続鋳造の場合はコイルの厚みを連続的に減少することにより、製造される。巨視的レベル又はミリメートルレベルの大きさの浅い彫り込みやパターンを組み入れた特別なラミネートシリンダを使うこともあり、それによれば前記パターンのデザインを、ラミネートシリンダの表面からラミネート処理が行われている表面に転写することができる。この処理は、エンボス加工として知られている。この場合、金属の断面が美的理由又は機能的理由から変形される。通常、厚い材料に変形又はレリーフを設けるだけでも（１ｍｍを超える厚みを僅かに減らしてはっきりした彫り込みを入れるだけでも）高いレベルの圧力が必要である。代わりに、薄い形状の場合、同期するように配置されて連結された雄シリンダと雌シリンダを使って変形が加えられる。この種の製品には、エンボスシート又はスタッコ仕上げが含まれる。
【０００４】
それに対して、アルミニウムホイルとして知られる、０．１ｍｍ未満の厚みのアルミニウムプレートの場合、既存の技術では、彫り込まれた鉄のローラの表面からシートへ転写するプロセスが適用され、これにより、既存の技術は、アルミニウムの本来の厚みに悪影響を及ぼすことなく、またプレートの両側に悪影響を及ぼすことなく、局部的な変形によって画像、デザイン、又はパターンを転写し、模写されたイメージ又はネガを形成する。
【０００５】
これらの種類の工業プロセスは、すでに現状技術として知られている。また、オス型−メス型シリンダの同期技術など、シリンダ（彫り込み）の調整に関する発明がある。
【０００６】
国際公開９７４９５３５号は、ラミネートされた材料の輪転印刷、コーティング、又はエンボス加工のための型を記載しており、そこでは、外周面に機械加工が施されて彫り込まれた層を備えた円筒面を有する機械上に塗布されたエラストマ層が、硬化後に円筒形になる。また、この発明は型の生産方法に関する。この発明に記載の型は、エラストマ層が低温硬化材料から形成されることを特徴とする。エラストマ層の彫り込みは好ましくはレーザ彫り込みによって得られる。
【０００７】
国際公開２００９１５００２９号は、転写ホイルから印刷媒体へ画像形成層を転写するコーティングユニットにおけるホイルガイドプロセスを記載している。これを達成するために、コーティングユニットには、複数層を転写ホイルに転写するために、限られた領域をプレスするプレートが設けられている。これにより、ホイル供給が目標通り制御される。好ましくは、転写ホイルは、限られた幅で、プレスロールに対してそのほぼ接線方向に該プレスロールを超えてガイドされる。ホイルを保管し供給するための特別な供給装置が設けられている。
【０００８】
欧州特許１５５７４８４号は、アルミニウムシートをエンボス加工するためのロールを記載しており、このロールは、鉄のロールの表面に少なくとも、
ブラスト処理、
鉄のロールをアノードとして使用した、１０００から２００００Ｃ／ｄｍ２の電流による電解処理、及び
金属コーティング処理を行うことによって得られる。
【０００９】
アルミニウムシート用エンボスロールは、その表面に、一定の高さを有する多数の尖った山、すなわち凹凸を備えている。その結果、そのようなロールを使用して得られたアルミニウムシートは、リソグラフ用印刷プレート支持部として用いられると、優れた印刷特性（特に、長寿命で高精細）を発揮する。
【００１０】
国際公開２０１５０２８９３９号は、包装材料をエンボス加工するためのエンボス加工装置を記載している。このエンボス加工装置は、互いに協働する雄ダイローラと雌ダイローラを備えた１組のエンボス加工ローラを備える。エンボス加工ローラの表面は、テクスチャ要素が設けられている。雄ダイローラ（Ｐ６）の表面のテクスチャ要素（Ｐ６Ｅ６）に宛がわれる雌ダイローラ（Ｍ６）の表面のテクスチャ要素（Ｍ６Ｒ６）は、軸方向および径方向に１５μｍを超える量だけ、逆対称的に調和（インバースリーコングルエント）しておらず、雄ダイローラのテクスチャ要素とそれに関連する雌ダイローラのテクスチャ要素は局部的に高い圧力を得るための面（Ｆ）を備えている。
【００１１】
これらのすべてについて、従来のエンボス加工技術には、
ラミネートローラの表面デザインに、ミリメートルオーダで急峻な形状、目立った形状、又は巨視的な形状を設けること、
材料の厚みを不規則に配置することによって、断面が変化するレリーフを表示すること、
プレートの背後にネガ像を彫り込むこと、
機械的特性の変化を含むラミネート法による材料の厚みを小さくすること、
ラッカープリンタ又は中間塗装によってリソグラフ印刷又はテクスチャ印刷のような追加工程が後に必要になるといった制約のあることが明らかである。
【００１２】
本発明は、以下の特性の表面テクスチャリングを形成するラミネート法を適用することによって、これらの問題のすべてを解決する。
微視的レベルの粗さの局部的な変化に基づく、又は光沢／無光沢の領域の存在を通じて、ラミネートローラに特別な表面デザインを施す。
断面レリーフを使わず、材料全体に亘って均一に厚みを分布させる。
平坦なプレートの背後に彫り込まれたネガ像がない。
ラミネート法における材料の厚みを僅かに小さくする。これは、機械的特性に影響を与えることなく画像を容易に転写できる。
コピー防止マーク、透かし模様、又はトレーサビリティマークと、とりわけ虹色ハイライト又はホログラフィックパターンなどを含む特別な光学的象徴のような興味深い機能的ディテールを、美的効果として、出来上がった表面の後処理で加える。
蓄積した大きな変形が存在しないことにより、大きさ、耐久性、巻回張力、その他の変化（蓄積した大きな変形が存在しないことに起因するもの）に関して、コイルの処理に変化がない。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、厚み０．３ｍｍ未満のアルミニウムシート、及び厚み数ミリメートルまでのアルミニウムプレートの両方で使用されることを意図される特殊性のある、表面にエンボス加工を施すラミネート法を記載する。
【００１４】
本発明の方法のステップは以下の通りである。
ａ）鉄の硬度、ジオメトリック形状、及び溝に関して所望の特性のラミネートシリンダを選択するステップ。
ｂ）粗さＲａが０．０２μｍから０．２５μｍまでの間になるように、シリンダを調整するステップ。
ｃ）レーザ、化学的又は電気化学的技術、ブラストコーティング又はプロジェクションコーティング、又は所望の効果が得られるその他の技術を用いて、微視的パターンを組み込むことによってシリンダを準備するステップ。
ｄ）適用するデザインのタイプと金属の特性に応じた所望の速度、圧力、及び潤滑特性をもってラミネート処理を調整し、材料の厚さを５％から１５％まで縮めるステップ。
ｅ）ラミネートされる材料をラミネートマシンの送り込み部に配置するステップ。
ｆ）転写されたデザインでの彫り込みを行うために、ラミネート処理を行うステップ。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
記載される本発明を満足し、好ましい実施形態の例に記載の本発明の特性をより理解させる助けとするため、１組の図がここに添付される。以下の図は、ここでは、限定的ではなく例示的な様式で表される。
【図１ａ】加工される前の、及び適用されるエンボス加工に応じて３つの異なる方法において最終的な形状の材料のプレートの長手方向の断面図。
【図１ｂ】加工される前の、及び適用されるエンボス加工に応じて３つの異なる方法において最終的な形状の材料のプレートの長手方向の断面図。
【図１ｃ】加工される前の、及び適用されるエンボス加工に応じて３つの異なる方法において最終的な形状の材料のプレートの長手方向の断面図。
【図２】エンボスされる前の、及び最終的な形状のアルミニウムシートの長手方向の断面図。
【図３】加工される前の、及び本発明の方法を使用して得られる最終的な形状のアルミニウムプレートの長手方向の断面図。
【図４】加工される前の、及び本発明の方法を使用して得られる最終的な形状のアルミニウムシートの長手方向の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、個別の表面を得るための新しい加工を記載する。記載される方法は、アルミニウム表面にマイクロエンボス加工を使用するものである。この技術は、トポグラフィックデザインを微視的レベルで加工シリンダに彫り込むものである。これは、最終製品の表面粗さに変化をもたらすものである。特に、ＥＤＴ（放電テクスチャリング）、レーザ、ブラスト、又は化学的テクスチャリングなどの新規な彫り込み技術や革新的表面テクスチャリング法により、微視的レベルのディテールと精度を達成する特別な表面デザインを備えた鋼製シリンダを提供できる。単一の加工シリンダでもって、また５から８％の厚みの減少をもたらす表面ラミネートサイクルによって、ラミネートシリンダのデザインを任意の厚み（０．１ミリメートル未満の厚みから数ミリメートルの厚みまで）のアルミニウム面に、その厚さが如何に小さくても、転写できる。
【００１７】
そのため、本発明は、主に以下の観点で従来のエンボス加工と異なるエンボス加工方法を記載する。
１．表面デザインを形成する巨視的なパターンがない。マイクロスケールで粗さを局部的に変化させることにより美的効果が得られる。
２．ラミネート処理により薄い表面厚みのデザインを転写する技術と組み合わされた新規テクスチャリング技術を用いて非常に高品質で輪郭が明確なデザインを得る。
３．０．１ｍｍ未満から１ｍｍ以上までの、任意の厚みのアルミニウムプレートを使用できる。
４．プレートの背後に彫り込まれた画像のネガでない。表面デザインは、上部領域に単一の特別なシリンダを使用することで厚みの減少を出来るだけ抑えた表面ラミネートサイクルを通じて得られる。
５．金属プレートに変形が蓄積ことにより不可能であった伝統的なエンボス加工と違って、アルミニウムコイルの連続処理における重要なパラメータである形状、平坦さ、及び外形の点に関して、ラミネート処理を通じてこれらの変数を制御可能である範囲で、出来上がった材料に正確な寸法制御が得られる。
【００１８】
本発明の方法によって表面は、美的観点から、冶金産業（特に、ラミネートアルミニウム産業）において数多くの適用に用いることができるとともに、機能的要素を必要とする以下の状況で利用できる。
・建設業界では、外壁、天井、内部デザイン、断熱材など、
・自動車業界では、インテリアデザイン、
・反射部材、光散乱部材、化粧用及び装飾用の部材における光沢部品及び化粧部品、
・キャップ（蓋）や容器などのその他の工業製品。
【００１９】
図１ａから図１ｃは、エンボス技術を用いたプレートの従来の彫り込み手順を示している。この手順において、結果物には、図１ａに示されるようにプレートの複数の面の一つだけに彫り込みがなされるか、又は最終プレートの両面に彫り込みがなされる。後者の場合、プレートの結果物は、図１ｂに示されるように一定の厚さを有するか、または所望のデザインのタイプに応じて、図１ｃに示されるように厚みに変化をつけてもよい。
【００２０】
図２は、同一の方法であるが、金属シートに適用される方法を示している。これらの場合、材料の特性を維持し、また過度に材料の特性を低下させることがないように、通常、結果物は両面に彫り込みを有する、及びシート背面にデザインのネガ像を含む一定の厚みのシートである。
【００２１】
図３は、本発明の方法を適用することによって彫り込み加工を受ける前後のアルミニウムのプレート又はシートを示している。
【００２２】
図４は図３に示された方法と同じ方法を示すが、図４に示す方法は、中間的な厚みを有するシートに代えて、ホイルとして知られている薄いアルミニウムシートに適用した場合を示している。
【００２３】
図３と図４は共に、材料の長手方向と幅方向に亘って一定で且つ一様な断面を有する、複数の面の一つのみに彫り込みが適用されている例と、そのような一つの面に彫り込みが適用されている例を示しており、前記複数の面のうちの他方の面は平坦で傷が無く、ラミネートされた製品の特性を維持する。
【００２４】
アルミニウムのラミネート加工によるこの種の表面仕上げの発展は、特定の顧客に対し、所望のデザインについて互いの同意が得られれば、顧客に関心のある任意の仕上げを実質的に発展させることができる。半仕上げ製品により、顧客施設における表面処理の手間が軽減される。この提案の本質的利点は明確で、以下の通りである。まず、顧客は、他の競合他社によって提供される製品よりも優れた原材料を有する。そのような材料のトレーサビリティは、表面デザインと関連している。顧客は、製造処理に含まれる複数の工程を削ることができ、例えば塗装中の製造処理自体を何ら変更する必要がない。そのために一般的コイル仕様を維持できる。中間ステップが減ることで、期待される最終品質は極めて高く、更なる工程で生じうる欠陥源が減ることにより内部で不合格品を生じることが少なくなる。
【００２５】
これらすべての利点から顧客は競業上優位な立場になり、それにより、本願明細書に記載した技術によって得られる製品は非常に関心の高いものになる。
【００２６】
大きな変形を意味する際だった表面パターンは存在しないため、また、一定で且つ制御された断面形状が得られることから、最終のラミネート材料は、従来のエンボス加工では材料に発生していたような問題を生じることなく、カットコイル、シート、又は任意の一般的形態で処理されて準備される。アルミニウムの仕様における重要なパラメータ（例えば、機械的特性、厚み、耐久性、及び形状要素（タイル、横タイル、平坦さ、形状、巻回張力、バッグ等））は、コイルの全長に亘って一様で安定している。この種の表面の処理に高品質を補償するためには、高度な制御が行われていない伝統的エンボス加工ラインに比べて、ラミネート処理に要求される高度な制御が重要である。そのことは、材料に付加価値をもたらし、高品質基準のアルミニウム製品を必要とする顧客にとって重要な関心事である。
【００２７】
これらすべての利点で、上述の技術に基づいて生産された製品は、斬新さと経済性の点で、また、新規で差別化された高品質表面の開発に対する提案として、明確な商業的可能性を有する。
【００２８】
最後に、本発明は、本願に記載した実施形態に限定されるものでない。本願の記載を考慮して当業者によってその他の構成も取り得る。したがって、本発明の範囲は以下の請求項によって定められる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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