(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の別個のプラスチック部品（10,11,12）を含み、この部品が独立に成形されかつこの部品の下部領域において端と端が接し、この部品の上部領域において互いに接している端の上に窪みを形成するよう組み立てられ、前記部品が前記窪みの下の互いに接している端に沿って互いに結合されている単一のタイルを形成し、各部品が透明なプラスチック材料（14）の上部層、プリントされた層（15）及び裏層（17）を含み、この部品が下部領域（15,16,17）においてのみ互いに結合されているプラスチックタイル（９）。
【請求項２】
他の部品と接している部品の各々の周囲の端の上部領域が面取り（20）により与えられ、部品の互いに接している端に沿ってタイルの上表面から下に延びているＶ字形の窪みを形成し、そしてこの部品（10,11,12）が窪みの底の下の隣接する部品と接触する端のすべての厚みで互いに結合している、請求項１記載のタイル（９）。
【請求項３】
プラスチック材料のシートから多数の相補的に成形された、その上部領域に窪んだ端を有する部品（10,11,12）を切り取ること、この部品を組み立てて隣接する部品の各ペアーの間で前記窪みの下の接している端で必要な形状のタイルの前駆体を形成すること、そして前記窪みの底の下の前記端において結合させ単一タイルを形成することの工程を含む、請求項１記載のタイルの製造方法。
【請求項４】
結合が溶接により行われる、請求項３記載の方法。
【請求項５】
溶接工程が結合の付近において部品の誘電加熱によって行われる、請求項４記載の方法。
【請求項６】
シートストックから切り取られた少なくとも２つの部品（10,11,12）からなる少なくとも２つのセットが各単一タイル（９）の組み立てに用いられ、各セットの部品が様々な態様で噛み合い同じ形状の単一タイルを与えるように成形され、それによって標準的外観を有するシートストックから同じ外観を有する２つのタイルを製造する可能性を低下させる、請求項３、４又は５記載の方法。
【請求項７】
溶接ジグが用いられ、成形された部品（10,11,12）がジグの縁付きベース部材内で組み立てられかつベース部材と上部電極の間の部品の誘電加熱によって結合され、前記上部電極（21）が前記互いに接している端に沿って形成された窪みに侵入する突起を有し、前記窪みが45°より大きな半角を有し、前記突起が45°以下の半角を有する、請求項３〜６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1.  発明の分野
本発明は、タイル、プラスチック材料からのタイルの製造方法、及びその製造を容易にする装置に関する。
詳細には、限定するものではないが、本発明は、木製寄木床に似た木目の外観を有するあらかじめ決められたブロックのパターンを有するプラスチック床タイルの製造に関する。
2.  従来技術の説明
従来、そのようなタイルの１つの製造方法は、あらかじめ決めたパターンのブロックにより各タイルを予備プリントすることであった。この場合、各タイルは正確に同じパターンのブロックを有し、床全体を天然の木材のブロック寄木床に似せることは困難である。それは、不規則にすることが不可能であるからでる。この単調さを克服するため、各タイルのセットが同じパターンのブロックであり他のセットが各タイルのセットについて異なる木目を有する、多くのタイルのセットを製造した。そのような方法は、各タイルの製造に必要な異なる作業のため製造に費用がかかる。さらに、全体的に不規則な効果を達成することは不可能である。
本発明の目的は、単一のタイルを製造するため互いに結合される多くの予め決められた形状の部品であるプラスチックタイルを提供することである。
発明の概要
本発明の一態様によって、独立に成形され、各部品の下部領域で端から端まで互いに接しているよう組み立てられ、各部品の上部領域において接している部品の互いの端の上に窪みを形成している多くの別個のプラスチック部品を含むプラスチックタイルが提供され、前記部品は窪みの下の前記互いに接している端に沿って結合され、単一のタイルを形成している。
好ましくは、他の部品と接している各部品の周囲の端の上部領域は面であり、互いに接している部品の端に沿ってタイルの上表面から下にのびるＶ字形の窪みを形成しており、この部品はこの窪みの底の下の接している部品と接する端の全体にわたって互いに結合されている。
好ましくは、この結合は連続結合であるが、互いに接している部品の間でその端に沿って間隔をおいて点で結合されていてもよい。
好ましい実施態様において、各部品は透明なプラスチック材料の上層、プリントされた層及び裏層を含み、この部品は裏層の厚さ全体で互いに結合されている。
本発明の他の態様により、タイルの製造方法は、プラスチック材料のシートから多数の相補的に成形された部品を切り取ること（各部品はその上部領域に窪んだ端を有する）、この部品を組立て、隣接する部品の各ペアーの間で前記窪みの下の接している端で必要な形状のタイルの前駆体を形成すること、そして前記各窪みの底の下の前記端において結合させ単一タイルを形成することの工程を含む。
シートストックより切り取られた少なくとも２つの部品の少なくとも２つのセットを用いて各単一タイルを組み立てることが好ましく、各セットの部品は、互いに噛み合い、同じ形状の単一のタイルを与えるように成形され、これにより標準的外観のシートストックから同じ外観を有する２つのタイルを与える可能性を低下させる。
好ましくは、この結合は各窪みの底の下の互いに接している端に加熱作用を与える手段を用いて溶接することにより行われる。加熱の好ましい形態は誘電加熱であるが、他の形態の結合、例えば超音波溶接、又は加熱された定盤を用いる加熱結合も用いてよい。加熱せずに所望の形態の結合を用いる場合、例えば接着結合もしくは溶剤結合を用いてよい。
この製造方法は、成形された部品がデバイスの縁付きベースメンバーにおいて組み立てられ、ベースメンバーと加熱デバイスの電極（この電極は前記互いに接している端にそって形成された窪みに侵入する突起を有する）の間の互いに隣接する端にそって溶接することによって結合される誘電加熱デバイスを用いて行うことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
ここで本発明を実施例により、そして添付図面を参照することにより説明する。
図１は、互いに結合された多数の部品より製造された、本発明により構成された１つのタイルの平面図である。
図２は、２つの隣接する部品の間の結合を示す、図１のラインII−IIでのタイルの一部の拡大断面図である。
図３は、図１のタイルの製造用の誘電加熱デバイスを示している。
図４は図３のデバイスの１つの電極の一部の形状をより詳細に示している。
好ましい実施態様の説明
図１を参照し、各タイル９は３つのセットの部品10、11及び12より製造されている。この部品の各セット（10、11もしくは12）は４つの同じ形状の部品を含んでいる。各セットについてのこの部品はすべて、幅ほぼ１メートルのプラスチック材料の大きなシートから切り取られている。
このシートは、着色された背景により木目がプリントされた薄いＰＶＣフィルム15に結合された厚さ約1.0mmの上部透明ＰＶＣ磨耗層14からなる積層を含む。フィルム15はフィルム15の着色された背景を明白にする効果を有する白色ＰＶＣ背景層に結合されている。層の結合は層14、15、16及び17を重ね、加圧下で加熱結合し、厚さ約2.5mmの積層シートを形成することにより行われる。
各部品のセット10、11もしくは12を形成する部品は同じ大きさ及び形状であり、大きなシートより切り取られ、部品が切り取られるこの大きなシートにおいて木目パターンが繰り返されるにもかかわらず、部品ごとに木目効果が異なっている。さらに、各セットの部品は同じでありかつ対称であるため、パターンが多くの同じ形状の部品において同じであっても、２以上のタイルのすべての部品に正確に同じ木目効果を有する２枚のタイルを製造することはできないであろう。従って、部品のセット10、11及び12を組立て、タイルを製造することによって、全体的に不規則な効果を達成することが可能である。
このように、４つの部品からなる３つのセットが用いられているが、少なくとも２つの部品からなる最少２つのセットから他の配列を形成することも可能である。
各部品は、我々の国際特許出願No.PCT/GB92/02115に記載されている道具を用いて大きなシートから切り取られる。各部品はその上部領域に面取りをした端20を有する。この面はほぼ45°でありフィルム15よりも深くない深さまで伸びている。
３つのセット10、11及び12の各々の４つの部品は、その下部領域で部品の端を接し、300×300mmの前駆体タイルを形成することにより組み立てられ、１以上のそのようなタイル前駆体は、金属上部部材19及び縁18aを有する金属ベース18からなる図３に示す誘電加熱溶接機内に保持される。上部部材19は、セット10、11及び12の部品と同じ形状のパターンを形成し、部品10、11及び12の間の接している端に対応する溶接ラインを形成する突起21を有している。ベース18及び上部部材19は高周波誘電加熱ユニットの電極を構成している。
電極18及び19への電源は27MHzの周波数で作動し、溶接される層の正確な誘電加熱を維持するよう電圧レベルを自動的に調節する15Kw、29Ka電源ユニットから得られる。水分の存在による溶接における局在した過熱の問題を減少させるため、ベース18及び上部部材19に接した水加熱熱交換器（図示していない）により40〜100℃の温度にベース18及び上部部材19を予備加熱する。ベース18及び上部部材19の加熱は、溶接される領域に熱を与えるが、タイルの磨耗層14にダメージを与えるほど加熱しない有利な効果を有する。
図４を参照し、上部電極19上の突起21は接している部品の２つの面取り端20により形成される角度（これは約136°である）より小さな夾角を有する。
溶接の間の磨耗層14の露出した上部表面への熱ダメージを防ぐため、端20により形成された窪みの半角を突起の半角より大きくすべきである。45°を越える（例えば68°）窪みの半角及び45°以下の突起の半角が好ましい。
突起の先端が鋭い点である上部電極19を提供することにより、誘電溶接の間に発生した電場に対し最も短い路は部材19とベース18の間のタイルを通り垂直であろう。このことは、部品を溶接する際にほんのわずか最少量のタイルが加熱され、タイルの露出された表面への美観を損なうダメージを防ぐ。このダメージが無いことは、部品が上部表面から下に向かって面取りされることにより可能になる。
ベース部材18は２つの隣接する縁18aを有し、これにより12個の部品10、11及び12を必要な配列（例えば図１に示すように）でベース部材に積み重ねた後に、縁18aは部品に接するように移動され、接した部品の下部領域で直面している縁を有する示された長方形の形状を形成する。
電極19は下げられ、組み立てられた部品と接触し、27HMzの周波数の電流がベース18及び電極19を介して流され、誘電加熱を起こし、溶融させ、それによって下部領域のみ（すなわち層15、16及び17）を溶融もしくは溶接し、単一なタイルを形成する。こうしてすべての部品が、種々の部品を囲むように伸びる溶接されたジョイントと共に溶接される。
すべての継ぎ目を同時に溶接するに十分強力な高周波エナルギーを用いる「シングルショット」法として溶接を行うことが好ましいが、他の方法も用いてよいことが理解されるであろう。我々は「スポット溶接」法を用いた。この方法は、連続溶接を形成するかわりに電磁誘電加熱を用いて各々の接しているラインに沿って間隔をおいてスポット溶接を行うことを含むが、タイルを床上に乗せた後、スポット溶接の位置が単一タイルのかすかな傷として明確になることがわかった。
溶接はタイルの下側から、すなわちタイルの裏層17側から行ってもよい。この場合、透明な層14を有するジグに乗せられ、上部部材19が裏層17に下げられ、層15、16及び17の接している端が溶融及び溶接される。この場合、ジグのベース18は、図４に示されているように部品10、11及び12の面取りされた端により形成されるＶ字形に適合する突起（突起20よりも形状及び大きさが小さい）を有する。継ぎ目ラインに応じた突起を有するベースプレート18上で部品を組み立てることはかなり困難である。それは各部品が持ち上がった突起により形成された窪み内に完全に位置しなければならないからである。しかしながら、タイルの裏面に電場を集中させることが有利である場合もある。
本発明の誘電加熱法により互いに溶接される層に必要なことは、誘電作用による電磁エネルギーを吸収できることである。ほとんど全ての固体、非導電性プラスチックは誘電加熱によるエネルギーをある程度まで吸収する。ポリエチレン及びポリスチレンのようなある種のプラスチックは、例えば比較的低い誘電加熱吸収特性を有し、これはしばしば「誘電損率」が低いといわれる。一方、ＰＶＣは比較的高い「誘電損率」を有し、誘電作用により電磁エネルギーを吸収するであろう。従って、裏層として「誘電損率」の低いプラスチックを使用することを望む場合、粒子もしくは他のポリマーの添加によりその誘電損率を高めるためその特性を改質することが必要であろう。
上記実施態様において、結合方法は誘電加熱法を用いて行われている。他の形態の溶接、例えば超音波溶接、又はタイルの下部層と接するまで圧縮される加熱した定盤を用いる加熱溶接を、誘電加熱によってエネルギーを吸収しない材料に用いてよい。この結合は接着結合もしくは溶剤結合によって行ってよいが、これは好ましい溶接法よりもいくらか複雑であると考えられている。
魅力のあるタイルを得るため、各タイルの下部領域においてのみ結合を行い、透明層14では行わないことが必要である。部品の面取りされた端は透明層の深さ全体に伸びる木目の外観を与える。さらに、通常目には見えない層を結合することによって、タイルの表面において誘電加熱法を用いて溶接できないあるいは結合に適さない異なる熱可塑性プラスチックを用いることができる。
本発明は、図１に示す形状の木目パターンを有する寄木タイプ床タイルの製造に適しており、本発明をあらゆる形状及び色の組み立てた部品を結合させ、単一タイルを製造するために用いてよい。
上記実施態様において、部品は角度を有する面取りを有する。各部品の上部端は、部品の間の各結合においてタイルの上面に小さな溝もしくは窪みを形成する垂直な、丸いもしくは他の形状の端にされてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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