特開 2024-112053 表面加工システム、およびラミネート装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112053

(43)【公開日】2024-08-20

(54)【発明の名称】表面加工システム、およびラミネート装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/08 20060101AFI20240813BHJP

   B05C 9/12 20060101ALI20240813BHJP

   B05C 9/14 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

B05C1/08

B05C9/12

B05C9/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023016877

(22)【出願日】2023-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】300066896

【氏名又は名称】株式会社ハママツ

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(72)【発明者】

【氏名】濱松 弘造

(72)【発明者】

【氏名】濱松 幹子

【テーマコード（参考）】

4F040

4F042

【Ｆターム（参考）】

4F040AA22

4F040AB04

4F040AC01

4F040BA25

4F040CB26

4F040CB36

4F040DB12

4F040DB16

4F040DB21

4F042AA22

4F042AB00

4F042CB07

4F042CB11

4F042DB17

4F042DB41

4F042DC00

4F042DF17

(57)【要約】

【課題】厚みのある基材に対して一定の品質を担保しつつ、容易に表面加工を施すことが可能な表面加工システム、およびラミネート装置を提供する。
【解決手段】
ラミネート装置１は、基材Ｓの表面ＸにフィルムＦを供給するフィルム供給部１０と、基材Ｓの表面Ｘに対向するとともに基材Ｓの表面Ｘとの間にフィルムＦを挟み込み、フィルムＦへの接触領域１１ａが搬送方向Ｄ１の下流側に向かうように回転可能な第一のロール１１と、基材Ｓの裏面Ｙに対向するとともに第一のロール１１に対して上下方向Ｄ３に間隔をあけて配置され、基材Ｓの裏面Ｙへの接触領域１２ａが搬送方向Ｄ１の下流側に向かうように回転可能な第二のロール１２と、間隔をあけて配置された第一のロール１１および第二のロール１２を、それぞれ略等速度で強制的に回転させる駆動部１３と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状をなす基材を上流側から下流側に向かって搬送方向に搬送しながら該基材の表面にコート層を形成することで該基材の表面に加工を施す表面加工システムであって、
前記基材の表面に前記コート層用の塗料を塗布する塗布装置と、
前記塗布装置で前記基材に前記塗料が塗布される位置よりも下流側において、前記塗料が塗布された前記基材の表面にフィルムを貼り付けるラミネート装置と、
前記ラミネート装置で前記基材に前記フィルムが貼り付けられる位置よりも下流側において、前記フィルムを介して前記塗料が塗布された前記基材の表面に対して該塗料を硬化させる光を照射するか、または該塗料を硬化させる熱を加える硬化装置と、
を備え、
前記ラミネート装置は、
前記基材の表面に前記フィルムを供給するフィルム供給部と、
前記基材の表面に対向するとともに該基材の表面との間に前記フィルムを挟み込み、該フィルムへの接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第一のロールと、
前記基材の裏面に対向するとともに前記第一のロールに対して前記搬送方向および前記第一のロールにおける回転軸線方向に交差する対向方向に間隔をあけて配置され、前記基材の裏面への接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第二のロールと、
前記間隔をあけて配置された前記第一のロールおよび前記第二のロールを、それぞれ略等速度で強制的に回転させる駆動部と、
を有する表面加工システム。

【請求項2】

前記駆動部は、前記第一のロールと前記第二のロールとの相対回転速度を可変に調整する速度調整部を有する請求項１に記載の表面加工システム。

【請求項3】

前記駆動部は、
一つの駆動源と、
前記駆動源の動力を前記第一のロールおよび前記第二のロールにそれぞれ伝達する動力伝達部と、
前記第一のロールの回転軸および前記第二のロールの回転軸のうちの一方に設けられ、前記第一のロールおよび前記第二のロールが前記基材に接触した際に、前記一方の回転速度を他方の回転速度に近接させるように動作するクラッチである前記速度調整部と、
を有する請求項２に記載の表面加工システム。

【請求項4】

前記第一のロールにおける前記接触領域に対して、前記第一のロールにおける回転方向の手前側の領域において該第一のロールの外面に対向配置され、自身と前記第一のロールとの間に前記フィルムを挟持するフィルム挟持用ロールをさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項5】

前記第一のロールと前記第二のロールとの間の前記対向方向の間隔を調整する間隔調整機構をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項6】

前記第一のロールにおける少なくとの表層部分は、前記第二のロールにおける表層部分にくらべて弾性率の小さい材料によって形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項7】

前記塗布装置は、前記基材の表面に前記塗料として紫外線硬化塗料を塗布し、
前記硬化装置は、紫外線を透過可能な前記フィルムを介して、前記塗料が塗布された前記基材の表面に対して紫外線を照射する請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項8】

前記硬化装置によって前記基材の表面の前記塗料を硬化させる位置よりも前記下流側において、前記フィルムを前記基材から回収するフィルム回収装置をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項9】

前記硬化装置によって前記基材の表面の前記塗料を硬化させる位置よりも前記下流側において、前記フィルムを、前記基材における前記搬送方向の長さに対応させて該基材における前記上流側の位置で切断するカッターをさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項10】

前記フィルム供給部は、前記第一のロールにおける回転軸線方向に、前記基材よりも大きな幅寸法の前記フィルムを供給する請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項11】

前記ラミネート装置は、前記対向方向の厚さ寸法が１〔ｍｍ〕以上の前記基材に対して前記フィルムを貼り付ける請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項12】

前記ラミネート装置は、前記塗料が塗布された前記基材の表面に対向する対向面がエンボス加工された前記フィルムを、前記基材に対して貼り付ける請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項13】

前記基材として木材の表面に前記コート層を形成する請求項１から３のいずれか一項に記載の表面加工システム。

【請求項14】

板状をなす基材を上流側から下流側に向かって搬送方向に搬送しながら該基材の表面にフィルムを貼り付けるラミネート装置であって、
前記基材の表面に前記フィルムを供給するフィルム供給部と、
前記基材の表面に対向するとともに該基材の表面との間に前記フィルムを挟み込み、該フィルムへの接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第一のロールと、
前記基材の裏面に対向するとともに前記第一のロールに対して前記搬送方向および前記第一のロールにおける回転軸線方向に交差する対向方向に間隔をあけて配置され、前記基材の裏面への接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第二のロールと、
前記間隔をあけて配置された前記第一のロールおよび前記第二のロールを、それぞれ略等速度で強制的に回転させる駆動部と、
を備えるラミネート装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基材の表面に加工を施す表面加工システム、および基材の表面にフィルムを貼り付けるラミネート装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に示すように、紙面に紫外線硬化樹脂塗料を塗布した後に、当該紙面に樹脂フィルムを貼り付け、樹脂フィルムと紙とを加圧して圧着し、樹脂フィルムを介して紫外線硬化樹脂塗料に紫外線を照射することで酸素阻害の影響を抑えつつ紫外線硬化樹脂塗料を紙面上で硬化させ、紙面にコート層を形成する装置が知られている。

【0003】

この種の装置を用いることで、紫外線硬化樹脂塗料の硬化後に紙面から樹脂フィルムを取り除けば、樹脂フィルムの表面パターンが紫外線硬化樹脂塗料の塗布された紙面上に転写されるため、樹脂フィルムの表面パターンを適宜選択とすることにより、紙面に対してグロス加工、マット加工、エンボス加工等の表面加工を、容易に、かつ短時間で施すことが可能になっている。このように表面加工が施された紙は、雑誌、広告、製品の外箱等の様々な用途に使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公平７－１０６６２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで近年は紙だけでなく、上述したような表面加工が施された木板や金属板等の基材が家具や建築資材に多用されており、これら表面加工が施された木板等の基材の需要が高まっている。しかしながら木板等の基材は紙に比べてある程度の厚みを有しており、かつ柔らかいため、厚さ方向に変形し易く、特許文献１に記載の装置を用いて基材に表面加工を施そうとすると、フィルムを基材に圧着する際に基材が変形してしまう可能性がある。したがって特許文献１に記載の装置を、これら厚みのある基材にそのまま適用することは難しいのが現状である。

【0006】

このような背景もあり、紙に比べて厚みのある基材に表面加工を施す場合には、一般的に艶出し塗料や艶消し塗料を基材表面に直接塗布することが行われている。しかしながら塗料を基材表面の全体に均一に塗布することは非常に難しく、また、基材毎に塗布状態にばらつきが生じてしまい、製品の品質（輝度など）を担保することが難しいといった問題がある。

【0007】

そこで本発明は、厚みのある基材に対して一定の品質を担保しつつ、容易に表面加工を施すことが可能な表面加工システム、およびラミネート装置を提供する。

【0008】

本発明の一態様に係る表面加工システムは、板状をなす基材を上流側から下流側に向かって搬送方向に搬送しながら該基材の表面にコート層を形成することで該基材の表面に加工を施す表面加工システムであって、前記基材の表面に前記コート層用の塗料を塗布する塗布装置と、前記塗布装置で前記基材に前記塗料が塗布される位置よりも下流側において、前記塗料が塗布された前記基材の表面にフィルムを貼り付けるラミネート装置と、前記ラミネート装置で前記基材に前記フィルムが貼り付けられる位置よりも下流側において、前記フィルムを介して前記塗料が塗布された前記基材の表面に対して該塗料を硬化させる光を照射するか、または該塗料を硬化させる熱を加える硬化装置と、を備え、前記ラミネート装置は、前記基材の表面に前記フィルムを供給するフィルム供給部と、前記基材の表面に対向するとともに該基材の表面との間に前記フィルムを挟み込み、該フィルムへの接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第一のロールと、前記基材の裏面に対向するとともに前記第一のロールに対して前記搬送方向および前記第一のロールにおける回転軸線方向に交差する対向方向に間隔をあけて配置され、前記基材の裏面への接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第二のロールと、前記間隔をあけて配置された前記第一のロールおよび前記第二のロールを、それぞれ略等速度で強制的に回転させる駆動部と、を有する。

【0009】

また上記の表面加工システムでは、前記駆動部は、前記第一のロールと前記第二のロールとの相対回転速度を可変に調整する速度調整部を有してもよい。

【0010】

また上記の表面加工システムでは、前記駆動部は、一つの駆動源と、前記駆動源の動力を前記第一のロールおよび前記第二のロールにそれぞれ伝達する動力伝達部と、前記第一のロールの回転軸および前記第二のロールの回転軸のうちの一方に設けられ、前記第一のロールおよび前記第二のロールが前記基材に接触した際に、前記一方の回転速度を他方の回転速度に近接させるように動作するクラッチである前記速度調整部と、を有してもよい。

【0011】

また上記の表面加工システムは、前記第一のロールにおける前記接触領域に対して、前記第一のロールにおける回転方向の手前側の領域において該第一のロールの外面に対向配置され、自身と前記第一のロールとの間に前記フィルムを挟持するフィルム挟持用ロールをさらに備えてもよい。

【0012】

また上記の表面加工システムは、前記第一のロールと前記第二のロールとの間の前記対向方向の間隔を調整する間隔調整機構をさらに備えてもよい。

【0013】

また上記の表面加工システムでは、前記第一のロールにおける少なくとの表層部分は、前記第二のロールにおける表層部分にくらべて弾性率の小さい材料によって形成されていてもよい。

【0014】

また上記の表面加工システムでは、前記塗布装置は、前記基材の表面に前記塗料として紫外線硬化塗料を塗布し、前記硬化装置は、紫外線を透過可能な前記フィルムを介して、前記塗料が塗布された前記基材の表面に対して紫外線を照射してもよい。

【0015】

また上記の表面加工システムは、前記硬化装置によって前記基材の表面の前記塗料を硬化させる位置よりも前記下流側において、前記フィルムを前記基材から回収するフィルム回収装置をさらに備えてもよい。

【0016】

また上記の表面加工システムは、前記硬化装置によって前記基材の表面の前記塗料を硬化させる位置よりも前記下流側において、前記フィルムを、前記基材における前記搬送方向の長さに対応させて該基材における前記上流側の位置で切断するカッターをさらに備えてもよい。

【0017】

また上記の表面加工システムでは、前記フィルム供給部は、前記第一のロールにおける回転軸線方向に、前記基材よりも大きな幅寸法の前記フィルムを供給してもよい。

【0018】

また上記の表面加工システムでは、前記ラミネート装置は、前記対向方向の厚さ寸法が１〔ｍｍ〕以上の前記基材に対して前記フィルムを貼り付けてもよい。

【0019】

また上記の表面加工システムでは、前記ラミネート装置は、前記塗料が塗布された前記基材の表面に対向する対向面がエンボス加工された前記フィルムを、前記基材に対して貼り付けてもよい。

【0020】

また上記の表面加工システムは、前記基材として木材の表面に前記コート層を形成してもよい。

【0021】

また本発明の一態様に係るラミネート装置は、板状をなす基材を上流側から下流側に向かって搬送方向に搬送しながら該基材の表面にフィルムを貼り付けるラミネート装置であって、前記基材の表面に前記フィルムを供給するフィルム供給部と、前記基材の表面に対向するとともに該基材の表面との間に前記フィルムを挟み込み、該フィルムへの接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第一のロールと、前記基材の裏面に対向するとともに前記第一のロールに対して前記搬送方向および前記第一のロールにおける回転軸線方向に交差する対向方向に間隔をあけて配置され、前記基材の裏面への接触領域が前記下流側に向かうように回転可能な第二のロールと、前記間隔をあけて配置された前記第一のロールおよび前記第二のロールを、それぞれ略等速度で強制的に回転させる駆動部と、を備える。

【発明の効果】

【0022】

上記の表面加工システム、およびラミネート装置によれば、厚みのある基材に対して一定の品質を担保しつつ、容易に表面加工を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係る表面加工システムの概要を示す全体図である。

【図2】上記表面加工システムにおけるラミネート装置の駆動部の詳細を示す図であって、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】本発明の実施形態の変形例に係る表面加工システムの概要を示す全体図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態に係る表面加工システム１００について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように表面加工システム１００は、板状をなす基材Ｓを上流側から下流側に向かって搬送方向Ｄ１に搬送しながら基材Ｓの表面Ｘにコート層Ｃを形成することで、基材Ｓに表面加工を施す装置である。基材Ｓは、例えば搬送路Ｔおよび複数の搬送ロールＲによって構成されたベルトコンベアＢによって搬送される。

【0025】

（基材）
本実施形態において基材Ｓの厚さ寸法は１〔ｍｍ〕以上であるとよい。また基材は、紙（厚紙）、木、樹脂、ガラス、コンクリート、および石や、メラミン化粧板のような複数の材料から形成された板状物である。

【0026】

（システムの全体構成）
表面加工システム１００は、基材Ｓの表面ＸにフィルムＦを貼り付けるラミネート装置１と、ラミネート装置１でフィルムＦが基材Ｓに貼り付けられる位置よりも上流側に設けられた塗布装置２と、ラミネート装置１でフィルムＦが基材Ｓに貼り付けられる位置よりも下流側に設けられた硬化装置３およびフィルム回収装置４と、を備えている。

【0027】

（塗布装置）
塗布装置２には、本実施形態ではダイレクトコーターが採用されている。すなわち本実施形態の塗布装置２は、バックアップロール２０と、塗布ロール２１と、ドクターロール２２とを有している。

【0028】

バックアップロール２０は、搬送方向Ｄ１に交差する搬送路Ｔの幅方向Ｄ２（以下、単に幅方向Ｄ２とする）に延びる軸線を中心として回転可能になっている。またバックアップロール２０は、搬送路Ｔに対して、搬送方向Ｄ１および幅方向Ｄ２に交差する上下方向Ｄ３の下方に配置されて基材Ｓの裏面Ｙに対向可能となっており、基材Ｓを下方から支持する。バックアップロール２０には、例えば金属ロール（鉄ロール）が採用される。

【0029】

塗布ロール２１は、搬送路Ｔに対して上下方向Ｄ３の上方に配置されて上方から基材Ｓの表面Ｘに対向可能となっている。塗布ロール２１はバックアップロール２０と同様に、幅方向Ｄ２に延びる軸線を中心として回転可能になっており、搬送方向Ｄ１にバックアップロール２０と対応する位置（略同じ位置）に配置され、バックアップロール２０との間に基材Ｓを挟持するようになっている。塗布ロール２１とバックアップロール２０との間の上下方向Ｄ３の間隔は、基材Ｓの厚みに応じて、基材Ｓがロール２０、２１同士の間を通過可能な値に設定されている。

【0030】

また塗布ロール２１はバックアップロール２０よりも摩擦係数の大きい材料によって形成されており、塗布ロール２１には例えばゴムロールが採用される。塗布ロール２１とバックアップロール２０とが互いに対向する領域となる対向領域２０ａ、２１ａにおいて、バックアップロール２０と塗布ロール２１とは同方向に回転する。そしてこれら塗布ロール２１の対向領域２１ａおよびバックアップロール２０の対向領域２０ａが搬送方向Ｄ１に下流側に向かうように、塗布ロール２１およびバックアップロール２０が回転する。

【0031】

ドクターロール２２は搬送路Ｔの上方に配置されている。より具体的にドクターロール２２は、塗布ロール２１における対向領域２１ａよりも塗布ロール２１の回転方向の手前側の領域において塗布ロール２１に対向するように配置され、幅方向Ｄ２に延びる軸線を中心として回転可能になっている。

【0032】

ドクターロール２２と塗布ロール２１とが互いに対向する領域となる対向領域２１ｂ、２２ｂ同士の間には、不図示の塗布供給パイプ等を介して塗料Ｐが供給される。本実施形態において塗料Ｐは、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型塗料となっている。ドクターロール２２には例えば金属ロール（鉄ロール）が採用される。対向領域２１ｂ、２２ｂにおいて塗布ロール２１とドクターロール２２とは同方向に略等速度で回転し、塗布ロール２１およびドクターロール２２の周面に塗料Ｐが供給されて塗布される。

【0033】

そして周面に塗料Ｐが塗布された塗布ロール２１は、バックアップロール２０への対向領域２１ａにおいて、回転しながら基材Ｓの表面Ｘに塗料Ｐを塗布する。この際、被塗布面となる基材Ｓの表面Ｘの凹凸が吸収できる程度に十分な量の塗料Ｐが塗布されるとよい。

【0034】

（ラミネート装置）
次にラミネート装置１について説明する。
ラミネート装置１は、基材Ｓを搬送方向Ｄ１に搬送しながら基材Ｓの表面ＸにフィルムＦを貼り付ける装置である。ラミネート装置１は塗布装置２において基材Ｓに塗料Ｐが塗布される位置よりも搬送方向Ｄ１の下流側において、塗料Ｐが塗布された状態の基材Ｓの表面にフィルムＦを貼り付ける。

【0035】

具体的にはラミネート装置１は、基材Ｓの表面ＸにフィルムＦを供給するフィルム供給部１０と、フィルムＦおよび基材Ｓを挟持する第一のロール１１および第二のロール１２と、第一のロール１１および第二のロール１２を回転させる駆動部１３（図２参照）と、第一のロール１１に近接して設けられたフィルム挟持用ロール１４と、第一のロール１１、第二のロール１２、駆動部１３、フィルム挟持用ロール１４、および間隔調整機構１６が設けられたフレーム１９とを備えている。

【0036】

（フィルム供給部）
フィルム供給部１０は、フィルムＦを巻装してなる巻き出しロール１０ａと、巻き出しロール１０ａから巻き出されたフィルムＦを巻き出し方向の前方側に案内する少なくとも一つの供給部案内ロール１０ｂとを有している。本実施形態では供給部案内ロール１０ｂは二つ設けられ、少なくともフィルムＦの巻き出し方向の最も前方側に配置される供給部案内ロール１０ｂは、フィルムＦのシワや縮みを除去するための弓形湾曲ロール（エキスパンダーロール）となっている。

【0037】

ここでフィルム供給部１０によって供給されるフィルムＦは、例えば紫外線を透過可能な樹脂によって形成され、表面に所定のパターンが形成されたシート状をなしている。フィルムＦに形成されたパターンは、後述するように基材Ｓの表面Ｘへの塗料Ｐの塗布によって形成された塗装面Ｚに転写される形状であり、フィルムＦのパターンの塗装面Ｚへの転写によって、塗装面Ｚに所定の表面加工（グロス加工、マッド加工、エンボス加工等）を施すものである。またフィルムＦにおける幅方向Ｄ２の寸法は、基材Ｓの幅方向Ｄ２の寸法よりも若干大きく形成され、基材Ｓの幅方向Ｄ２の両縁を含め、基材Ｓの幅方向Ｄ２の全域を覆う程度の寸法となっていることが好ましい。

【0038】

（第一のロール）
第一のロール１１は搬送路Ｔに対して上方に配置されて基材Ｓの表面Ｘ（塗装面Ｚ）に対向し、基材Ｓの表面Ｘ（塗装面Ｚ）との間にフィルム供給部１０から供給されたフィルムＦを挟み込む。第一のロール１１は、自身のフィルムＦへの接触領域１１ａが下流側に向かうように、幅方向Ｄ２に延びる軸線Ｏ１を中心として回転可能となっている。第一のロール１１には、詳しく後述する第二のロール１２にくらべて弾性率の小さい材料のロール（例えばゴムロール）が採用される。なお第一のロール１１は、詳しく後述するフレーム１９におけるサブサブフレーム部１９ａに支持されている。

【0039】

（第二のロール）
第二のロール１２は搬送路Ｔに対して下方に配置されて基材Ｓの裏面Ｙに対向する。第二のロール１２は第一のロール１１に対して上下方向Ｄ３（対向方向）に間隔をあけて配置され、第一のロール１１との間に基材ＳおよびフィルムＦを挟み込む。第二のロール１２は、自身の基材Ｓへの接触領域１２ａが下流側に向かうように、幅方向Ｄ２に延びる軸線Ｏ２を中心として回転可能となっている。第二のロール１２における基材Ｓへの接触領域１２ａは、第一のロール１１におけるフィルムＦへの接触領域１１ａに対して搬送方向Ｄ１に同じ位置に配置される。なお第二のロール１２は、詳しく後述するフレーム１９におけるメインフレーム部１９ｃに支持されている。

【0040】

第二のロール１２と第一のロール１１との間の上下方向Ｄ３の間隔は、基材Ｓの厚みに応じた値に設定され、第一のロール１１および第二のロール１２が基材Ｓに接触してこれらロール１１、１２によって基材Ｓが押圧された状態で、第一のロール１１と第二のロール１２との間を基材ＳおよびフィルムＦが搬送方向Ｄ１に通過可能な程度の値となっている。第一のロール１１と第二のロール１２との間隔は、詳しく後述する間隔調整機構１６によって、例えば少なくとも１．４〔ｍｍ〕以上５．０〔ｍｍ〕以下を含む数値範囲内で設定可能となっている。

【0041】

そして基材Ｓが第一のロール１１と第二のロール１２との間を通過することで、基材Ｓの表面Ｘに塗布された未硬化の塗料Ｐの塗装面ＺにフィルムＦが圧着される。この際、搬送方向Ｄ１に次々に搬送される複数の基材Ｓに対して、巻き出しロール１０ａから連続して延びる一枚のフィルムＦが貼り付けられることになる。

【0042】

第二のロール１２には、例えば金属ロール（鉄ロール）が採用される。ここで、上述したように第一のロール１１には第二のロール１２にくらべて弾性率の小さい材料のロールが採用されるが、第一のロール１１における少なくとも表層部分が第二のロール１２における表層部分にくらべて弾性率の小さい材料によって形成されていればよい。

【0043】

（フィルム挟持用ロール）
フィルム挟持用ロール１４は、第一のロール１１における基材Ｓへの接触領域１１ａに対して、第一のロール１１における回転方向の手前側の挟持領域１１ｂにおいて第一のロール１１の周面（外面）に対向配置されている。フィルム挟持用ロール１４は、幅方向Ｄ２に延びる軸線を中心として回転可能となっている。またフィルム挟持用ロール１４は、詳しく後述するフレーム１９におけるサブサブフレーム部１９ａに支持されている。

【0044】

フィルム挟持用ロール１４は供給部案内ロール１０ｂによって案内されたフィルムＦを、自身と第一のロール１１との間に挟持し、第一のロール１１の周面にフィルムＦを近接させる。本実施形態のフィルム挟持用ロール１４と第一のロール１１とが互いに対向する領域となる挟持領域１１ｂ、１４ｂは、第一のロール１１における接触領域１１ａに対して回転方向に０度より大きく９０度以下離れた位置（本実施形態では９０度離れた位置）に配置されている。

【0045】

フィルム挟持用ロール１４には、例えばゴムロールや金属ロール（鉄ロール）が採用される。フィルム挟持用ロール１４は第一のロール１１に押し付けられることで第一のロール１１の回転にともなって従動回転する。ここでフィルム挟持用ロール１４と第一のロール１１との間隔を調整可能となるように、後述するフレーム１９におけるサブサブフレーム部１９ａに対して、フィルム挟持用ロール１４を搬送方向Ｄ１に動作させる押圧調整機構（シリンダ等）１５が設けられている。

【0046】

（フレーム）
フレーム１９は、第一のロール１１、第二のロール１２、およびフィルム挟持用ロール１４を支持している。具体的には図２に示すように、フレーム１９には幅方向Ｄ２に互いに間隔をあけて順に配置された複数（三つ）の軸受（第一の軸受６１、第二の軸受６２、第三の軸受６３）が設けられている。これら複数の軸受６１、６２、６３には第一のロール１１の回転軸５０が挿通され、フレーム１９に対して第一のロール１１が回転可能に支持されている。

【0047】

そして本実施形態では第一のロール１１は、幅方向Ｄ２に隣接する第一の軸受６１と第二の軸受６２との間に配置されている。第三の軸受６３は、第二の軸受６２を挟んで第一の軸受６１とは幅方向Ｄ２に反対側に配置されている。ここで第一のロール１１の回転軸５０は、第二の軸受６２と第三の軸受６３との間の位置において二つに分割されている。すなわち回転軸５０は、第二の軸受６２の側に配置される第一軸部５１と、第三の軸受６３の側に配置される第二軸部５２とを有している。第一軸部５１と第二軸部５２とはシュミットカップリング５５を介して接続されている。

【0048】

またフレーム１９には、第一のロール１１を下方に押圧する押圧部材１７が設けられている。押圧部材１７は、油圧または空圧シリンダ（バネでもよい）であって、第一の軸受６１および第二の軸受６２の各々に対応して対をなして設けられている。押圧部材１７はこれら軸受６１、６２をそれぞれ押圧することで、軸受６１、６２を介して第一のロール１１を下方に押圧している。押圧部材１７は第一のロール１１への押圧力を調整可能となっている。押圧部材１７は、詳しく後述する間隔調整機構１６によって設定される第一のロール１１と第二のロール１２との間の上下方向Ｄ３の間隔が大きくなる方向への第一のロール１１の「逃げ」を許容しつつ、この逃げ動作に対して復元力を与える役割を有する。この第一のロール１１の「逃げ」の機能は基材Ｓの厚みが不均一であるような場合にも、基材Ｓの安定搬送を行うことを可能としている。なお押圧部材１７の押圧力は、軸受６１、６２を介して後述するフレーム１９におけるサブサブフレーム部１９ａに作用する。

【0049】

なお第二のロール１２は複数の軸受５７によって、フィルム挟持用ロール１４（図１参照）は不図示の軸受によってフレーム１９に支持され、第二のロール１２およびフィルム挟持用ロール１４も同様に、フレーム１９に対して回転可能となっている。

【0050】

また図１に戻って、フレーム１９には第一のロール１１の上下方向Ｄ３の位置を調整する間隔調整機構１６が設けられている。

【0051】

（間隔調整機構）
間隔調整機構１６は、例えば本実施形態ではラックギア１６ａとピニオンギア１６ｂとによって構成されている。
ここで上述したフレーム１９は、フィルム挟持用ロール１４および第一のロール１１を回転可能に支持するサブサブフレーム部１９ａと、サブサブフレーム部１９ａを上下方向Ｄ３に相対的にスライド移動可能に支持するサブフレーム部１９ｂと、サブフレーム部１９ｂを上下方向Ｄ３に相対的にスライド移動可能に支持するメインフレーム部１９ｃとを有している。なお図１では便宜上、フレーム１９における紙面手前側の部分は透過して図示している。

【0052】

ラックギア１６ａはサブフレーム部１９ａに設けられ、ピニオンギア１６ｂはメインフレーム部１９ｂに設けられている。よって使用者がラックギア１６ａを回転させることにより、メインフレーム部１９ｂに対してサブフレーム部１９ａが上下方向Ｄ３に相対移動し、第一のロール１１の回転軸５０がフレーム１９に支持される位置と、第二のロール１２の回転軸５３がフレーム１９に支持される位置とが上下方向Ｄ３に相対移動し、第一のロール１１と第二のロール１２との間の上下方向Ｄ３の間隔が、例えば上記の通り少なくとも１．４〔ｍｍ〕以上５．０〔ｍｍ〕以下を含む数値範囲内で調整可能となっている。

【0053】

なおこの際、第一のロール１１の回転軸５０においては、シュミットカップリング５５（図２参照）によって第一軸部５１のみが上下方向Ｄ３に動作する一方で、第二軸部５２の上下方向Ｄ３の位置は変化しない。すなわち、第一軸部５１と第二軸部５２とが相対的に上下方向Ｄ３に動作するようになっている。

【0054】

（駆動部）
図２に示すように駆動部１３は、フレーム１９に支持された駆動源３０と、駆動源３０の動力を第一のロール１１および第二のロール１２にそれぞれ伝達する動力伝達部３１と、第一のロール１１と第二のロール１２との間の相対回転速度を可変に調整する速度調整部３２とを有している。

【0055】

駆動源３０はモータであって第二のロール１２の下方に配置されている。本実施形態では駆動源３０としてのモータは一つのみが設けられている。
動力伝達部３１は、駆動源３０の回転軸３０ａに設けられた駆動源側プーリー３３、第二のロール１２の回転軸５３に設けられたロール側プーリー３４、およびこれらプーリー３３、３４同士を接続するベルト３５、第一のロール１１の回転軸５０の第二軸部５２に設けられた第一歯車（平歯車）３６、および第一歯車３６に噛み合うとともに第二のロール１２の回転軸５３に設けられた第二歯車（平歯車）３７を有している。第一歯車３６および第二歯車３７は略同一（歯数、径が略同一）の形状をなしている。

【0056】

そして駆動部１３では、駆動源３０がプーリー３３、３４およびベルト３５を介して第二歯車３７を回転させるとともに、第二歯車３７が第一歯車３６に噛み合うことで第一歯車３６と第二歯車３７とが略等速度で回転し、第一のロール１１および第二のロール１２の各々が略等速度（完全に等速度であってもよい）で強制的に回転させられる。

【0057】

ここで第一のロール１１および第二のロール１２に対して搬送方向Ｄ１の上流側の搬送路Ｔ上には、基材Ｓの有無を検知するセンサ７０が設けられている（図１参照）。センサ７０によって基材Ｓの存在を検知すると、不図示の制御装置によって駆動源３０が動作させられ、この結果、動力伝達部３１を介して第一のロール１１および第二のロール１２が回転する。

【0058】

（速度調整部）
速度調整部３２は、第一歯車３６と、第一のロール１１の回転軸５０における第二軸部５２との間に介在されたクラッチ（例えばパウダークラッチ）である。速度調整部３２は、第一のロール１１および第二のロール１２が基材Ｓに接触した際、第一のロール１１および第二のロール１２と基材Ｓとの間の摩擦力によって、第一歯車３６に対して、第二軸部５２の回転方向の正方向または逆方向に第二軸部５２を相対的に滑らせることで、これら第一歯車３６と第二軸部５２とを相対回転させる。これにより速度調整部３２は、第一のロール１１の回転速度と第二のロール１２の回転速度とに差が生じている場合に、第一のロール１１の回転速度を第二のロール１２の回転速度に近接させるように動作する。

【0059】

（硬化装置）
図１に戻って、硬化装置３は不図示の紫外線ランプ等によって構成され、ラミネート装置１でフィルムＦが貼り付けられた状態の基材Ｓの表面Ｘの塗装面Ｚに向けて、フィルムＦを介して紫外線を照射する。これにより基材Ｓの表面Ｘ上の塗料Ｐを硬化させるとともに、フィルムＦの表面のパターンが基材Ｓの表面Ｘの塗装面Ｚに転写されるようになっている。硬化装置３は、ラミネート装置１によってフィルムＦが基材Ｓの表面Ｘに貼り付けられた直後に紫外線を照射可能となるように、第一のロール１１に対して搬送方向Ｄ１の下流側に近接した位置に配置されるとよい。

【0060】

（フィルム回収装置）
フィルム回収装置４は、硬化装置３によって紫外線が照射される位置よりも搬送方向Ｄ１の下流側においてフィルムＦを回収する。すなわちフィルム回収装置４は、フィルムＦを基材Ｓの表面Ｘから引っ張り、巻き取ることで塗装面Ｚから剥がし、回収する巻き取りロール４ａと、硬化装置３と巻き取りロール４ａとの間に配置されて、フィルムＦを基材Ｓの表面Ｘから巻き取りロール４ａへ案内する少なくとも一つの回収部案内ロール４ｂとを有している。

【0061】

本実施形態では回収部案内ロール４ｂは三つ設けられ、少なくとも巻き取りロール４ａから最も遠い側に配置される回収部案内ロール４ｂは、上方から搬送ロールＲに対向配置され、自身と搬送ロールＲとの間にフィルムＦを挟持する。回収部案内ロール４ｂの材料は特に限定されないが、例えば金属ロール（鉄ロール）やゴムロール等が採用される。なお搬送路Ｔは、例えば下流側に向かって回収部案内ロール４ｂの下方へ傾斜して配置され、フィルムＦが塗装面Ｚから剥がされた後の基材Ｓは、フィルム回収装置４から離れるように斜め下方に向かって案内されるようになっている。

【0062】

（作用効果）
以上説明した本実施形態の表面加工システム１００によれば、塗布装置２によって基材Ｓの表面Ｘに塗料Ｐを塗布し、その後、ラミネート装置１で基材Ｓの表面Ｘの塗装面ＺにフィルムＦを貼り付けて圧着し、硬化装置３によって基材Ｓの表面Ｘの塗料Ｐを硬化させ、基材Ｓの表面Ｘにコート層Ｃを形成するようになっている。そしてこのようにフィルムＦを基材Ｓの表面Ｘに貼り付けた状態で塗料Ｐを硬化させるため、塗装面Ｚの平滑化、塗装面ＺへのフィルムＦのパターンの転写、および塗料Ｐの硬化時の酸素阻害の回避を達成でき、基材Ｓに対して一定の品質を担保しつつ容易にコート層Ｃを形成して表面加工を施すことができる。

【0063】

ここで本実施形態のラミネート装置１では、第一のロール１１と第二のロール１２とが互いに間隔をあけて配置され、それぞれのロール１１、１２が略等速度で強制的に回転させられる。したがってある程度の厚みのある木材等の基材Ｓであっても、第一のロール１１と第二のロール１２との間を通過可能となり、かつ、基材Ｓの表面ＸにフィルムＦを圧着することができる。

【0064】

また第一のロール１１および第二のロール１２は同じ一つの駆動源３０からの動力で回転させられる。このため、複数の駆動源３０を同期制御させるといった複雑な構成を採用することなく、歯車等によって構成された機械的な機構である動力伝達部３１のみによって容易に、第一のロール１１および第二のロール１２を略等速度で回転させることができる。

【0065】

ところで動力伝達部３１の構成部品の摩耗等の原因で、仮に第一のロール１１の回転速度と第二のロール１２の回転速度との差異が大きくなってしまうような場合も想定されるが、このような場合であっても、速度調整部３２としてのクラッチによって第一のロール１１の回転速度を第二のロール１２の回転速度に近接させ、第一のロール１１および第二のロール１２を略等速で回転させることができ、基材Ｓを第一のロール１１と第二のロール１２とによって挟み込みながらスムーズに下流側へ案内することができる。

【0066】

また、フィルム挟持用ロール１４を第一のロール１１に対向配置したことで、フィルム挟持用ロール１４と第一のロール１１とでフィルムＦを挟み込み、フィルム供給部１０からフィルムＦを引き出す（繰り出す）ための張力を、フィルムＦに発生させることができる。したがってスムーズにフィルムＦを巻き出しロール１０ａから巻き出し、基材Ｓの表面Ｘにおける塗装面Ｚに貼り付けることができる。

【0067】

特に本実施形態では表面加工システム１００の稼働時には、第一のロール１１と第二のロール１２とが常に間隔をあけて配置されている。このため、第一のロール１１と第二のロール１２との間に基材Ｓが存在していない状態ではフィルムＦを第一のロール１１と第二のロール１２とによって挟み込むことができず、フィルムＦに張力を発生させることが難しいが、フィルム挟持用ロール１４を設けたことでフィルムＦへの張力を確実に発生させることができる。

【0068】

また第一のロール１１における基材Ｓへの接触領域１１ａよりも回転方向の手前側に第一のロール１１およびフィルム挟持用ロール１４の挟持領域１１ｂ、１４ｂを配置したことで、この挟持領域１１ｂ、１４ｂよりも巻き出しロール１０ａに近い側（巻き出し方向の手前側）におけるフィルムＦへの張力を、挟持領域１１ｂ、１４ｂにおいて一旦リセットすることができる。したがって第一のロール１１における基材Ｓへの接触領域１１ａでは、フィルムＦに生じる張力を最小限に抑え、フィルムＦの張力が過多となることを回避でき、フィルムＦの損傷を抑制しながらスムーズに基材Ｓの表面Ｘの塗装面ＺにフィルムＦを載置して貼り付けることが可能となる。

【0069】

また第一のロール１１と第二のロール１２との間隔を間隔調整機構１６によって調整することができる。したがって、厚みの異なる様々な基材Ｓに対してラミネート装置１でフィルムＦを貼り付けることが可能となる。

【0070】

また、第一のロール１１が第二のロール１２にくらべて弾性率の小さい材料によって形成されていることで、木材等の柔らかい基材Ｓに対して優しくフィルムＦの押圧、圧着が可能になる。さらには、第一のロール１１が弾性変形し易く柔軟性を有するため、第一のロール１１とフィルム挟持用ロール１４との間でフィルムＦを優しく確実に挟持することができ、フィルムＦの損傷も回避することができる。

【0071】

またフィルム回収装置４によって基材Ｓの表面ＸからフィルムＦを回収することで、塗料Ｐの硬化後に、基材Ｓの表面Ｘの塗装面Ｚから容易にフィルムＦを取り除くことができる。

【0072】

またラミネート装置１では、基材Ｓよりも幅方向に大きな寸法を有するフィルムＦが基材Ｓに貼り付けられるため、基材Ｓの表面Ｘ（塗装面Ｚ）の全体をフィルムＦで覆うことができ、すなわち基材Ｓの幅方向の縁を巻き込むようにしてフィルムＦで覆うことができる。この結果、基材Ｓの表面Ｘの全体に塗料Ｐをいきわたらせた状態で塗料Ｐを硬化させることができ、基材Ｓの表面Ｘの全体に、均一なコート層Ｃを形成することができる。

【0073】

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【0074】

例えば、図３に示すようにフィルム回収装置４に代えて、基材Ｓの表面Ｘの塗装面Ｚに貼り付けられた状態で、フィルムＦを切断するカッター８４を設けてもよい。このカッター８４は、硬化装置３によって基材Ｓの塗装面Ｚに紫外線が照射される位置よりも搬送方向Ｄ１の下流側に配置されている。カッター８４は、搬送方向Ｄ１に搬送される複数の基材Ｓに対して貼り付けられた一枚のフィルムＦを、各々の基材Ｓにおける搬送方向Ｄ１の長さに対応させて、各々の基材Ｓにおける搬送方向Ｄ１の上流側の位置で切断する。

【0075】

このようなカッター８４を設けることでフィルムＦを各々の基材Ｓの塗装面Ｚに貼り付けた状態のまま基材Ｓ毎に分割でき、フィルムＦを基材Ｓの表面加工の目的だけでなく、基材Ｓの塗装面Ｚの保護フィルムとしてそのまま活用できる。

【0076】

さらに、上記塗料Ｐは紫外線硬化型塗料に限定されず、可視光によって硬化する光硬化型塗料や、熱によって硬化する熱硬化型塗料であってもよい。この場合に硬化装置３は、紫外線ランプではなく可視光の照射装置や、塗料Ｐに熱を加えるヒータ等を有することになる。

【0077】

またラミネート装置１では、第一のロール１１と第二のロール１２とがそれぞれ、別の駆動源によって回転させられ、かつ、これら二つの駆動源の動作を同期制御することで、第一のロール１１と第二のロール１２とを略等速度で回転させてもよい。またこの際の速度調整部３２は、上述したクラッチのような機械的な機構ではなく、第一のロール１１と第二のロール１２との相対回転速度を検知してこれらロール１１、１２を回転させる二つの駆動源の動作を制御する制御装置であってもよい。

【0078】

またフレーム１９の構造は上述した場合に限定されず、同様の機能を達成可能であればどのような形状、構造をなしていてもよい。

【0079】

またラミネート装置１は、上記の表面加工システム１００に用いられる場合に限定されず、例えば基材Ｓの表面Ｘを保護するための保護フィルム等を基材Ｓの表面Ｘに貼り付ける装置として用いてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明の表面加工システム、およびラミネート装置によれば、厚みのある基材に対して一定の品質を担保しつつ、容易に表面加工を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0081】

１…ラミネート装置
２…塗布装置
３…硬化装置
４…フィルム回収装置
１０…フィルム供給部
１１…第一のロール
１１ａ…接触領域
１１ｂ…挟持領域
１２…第二のロール
１２ａ…接触領域
１３…駆動部
１４…フィルム挟持用ロール
１４ｂ…挟持領域
１６…間隔調整機構
３０…駆動源
３１…動力伝達部
３２…速度調整部
８４…カッター
１００…表面加工システム
Ｂ…ベルトコンベア
Ｃ…コート層
Ｆ…フィルム
Ｐ…塗料
Ｒ…搬送ロール
Ｓ…基材
Ｔ…搬送路
Ｘ…表面
Ｙ…裏面
Ｚ…塗装面
Ｄ１…搬送方向
Ｄ２…幅方向
Ｄ３…上下方向

【図1】

【図2】

【図3】