JP2015174280A - 積層材の製造方法および積層材 - Google Patents
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Abstract
【課題】品質に優れ、製造時におけるコストの低減を図ることが可能な積層材の製造方法および積層材を提供することを目的とする。【解決手段】複数枚の単板4を、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体5を形成する積層工程と、一続きの積層体5を順次コールドプレスする冷圧工程と、冷圧工程でコールドプレスされた一続きの積層体5を任意の長さに切断する切断工程と、切断工程で切断された積層体5をホットプレスする熱圧工程と、を含んでおり、積層工程が行われる作業台23には、複数枚の単板4の進行方向前端部4aの位置決めを行う位置決め手段が設けられており、積層工程においては、積層される各単板4の進行方向前端部4aを位置決め手段によって位置決めしながら、一続きの積層体5を形成する。【選択図】図1
Description
本発明は、製造ラインに乗せて積層材を製造する方法および積層材に関する。
単板を複数枚重ね合わせて積層材を製造する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に記載の技術は、ポプラを原木とする一の単板の枝側端部に他の単板の根側端部を重ねるとともに、一の単板の木裏面に他の単板の木裏面を重ね合わせ、かつ当該他の単板の木表面にさらに他の単板の木表面が重なるように複数枚の単板を積層することによって、単板の反りや曲がりを防ぐものである。
特許文献1に記載の技術は、ポプラを原木とする一の単板の枝側端部に他の単板の根側端部を重ねるとともに、一の単板の木裏面に他の単板の木裏面を重ね合わせ、かつ当該他の単板の木表面にさらに他の単板の木表面が重なるように複数枚の単板を積層することによって、単板の反りや曲がりを防ぐものである。
ところで、積層材を製造するに当たって、特に海外工場においては、単板同士を重ね合わせる工程を手作業で行っている。すなわち、接着剤を塗布した単板を作業員が作業台まで運び、重なり合う単板同士にずれが生じないように、作業員の目視によって確認が行われていた。そして、このようにして重ね合わされた積層体を各種プレス機でプレスすることで積層材が製造されている。
ところが、単板を重ね合わせる際に作業員の目視によって確認を行っているため、多くは縁が揃わず、製造された積層材における品質に課題があった。また、単板同士の縁が不揃いになってしまうと、カットして形を整える際に端材が多く発生してしまうため、コストの面でも課題があった。
ところが、単板を重ね合わせる際に作業員の目視によって確認を行っているため、多くは縁が揃わず、製造された積層材における品質に課題があった。また、単板同士の縁が不揃いになってしまうと、カットして形を整える際に端材が多く発生してしまうため、コストの面でも課題があった。
本発明の課題は、品質に優れ、製造時におけるコストの低減を図ることが可能な積層材の製造方法および積層材を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、例えば図1〜図10に示すように、複数枚の単板4を同一繊維方向もしくは一部の単板4を他の単板4の繊維と直交する方向で重ね合わせるとともに接着してなる積層材1を、製造ラインLに乗せて製造する方法において、
前記複数枚の単板4を、前記製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ前記複数枚の単板4同士を前記製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体5を形成する積層工程と、
前記一続きの積層体5を前記製造ラインLの進行方向に沿って順次コールドプレスする冷圧工程と、
前記冷圧工程でコールドプレスされた前記一続きの積層体5を任意の長さに切断する切断工程と、
前記切断工程で切断された積層体5をホットプレスする熱圧工程と、を含んでおり、
前記積層工程は作業台23で行われ、当該作業台23には、前記複数枚の単板4の進行方向前端部4aの位置決めを行う位置決め手段が設けられており、
前記積層工程においては、積層される各単板4の進行方向前端部4aを前記位置決め手段によって位置決めしながら、前記一続きの積層体5を形成することを特徴とする。
前記複数枚の単板4を、前記製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ前記複数枚の単板4同士を前記製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体5を形成する積層工程と、
前記一続きの積層体5を前記製造ラインLの進行方向に沿って順次コールドプレスする冷圧工程と、
前記冷圧工程でコールドプレスされた前記一続きの積層体5を任意の長さに切断する切断工程と、
前記切断工程で切断された積層体5をホットプレスする熱圧工程と、を含んでおり、
前記積層工程は作業台23で行われ、当該作業台23には、前記複数枚の単板4の進行方向前端部4aの位置決めを行う位置決め手段が設けられており、
前記積層工程においては、積層される各単板4の進行方向前端部4aを前記位置決め手段によって位置決めしながら、前記一続きの積層体5を形成することを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、積層工程で、複数枚の単板4を、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体5を形成するので、エンドレスに積層体5を製造し続けることができる。さらに、積層工程において積層される各単板4の進行方向前端部4aを位置決め手段によって位置決めしながら、一続きの積層体5を形成するので、単板4を重ね合わせる際に作業員(作業員S2)の目視によって確認を行っていた従来に比して、複数枚の単板4を正確に積層させることができる。
これによって、複数枚の単板4を積層させた際に不必要なずれが生じにくくなるので、製造された積層材1の品質が優れたものとなる。さらに、端材が生じにくくなるので、製造時におけるコストの低減を図ることができる。
これによって、複数枚の単板4を積層させた際に不必要なずれが生じにくくなるので、製造された積層材1の品質が優れたものとなる。さらに、端材が生じにくくなるので、製造時におけるコストの低減を図ることができる。
請求項2に記載の発明は、例えば図7に示すように、請求項1に記載の積層材1の製造方法において、
前記位置決め手段は、前記製造ラインLの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成されたストッパー23aであることを特徴とする。
前記位置決め手段は、前記製造ラインLの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成されたストッパー23aであることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、位置決め手段は、製造ラインLの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成されたストッパー23aであるため、当該ストッパー23aを適宜移動させて、積層工程において積層される各単板4の進行方向前端部4aを正確に位置決めできる。
請求項3に記載の発明は、例えば図7に示すように、請求項1または2に記載の積層材1の製造方法において、
前記複数枚の単板4を前記積層工程で前記製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法は、前記単板4の厚みの25〜35倍に設定されていることを特徴とする。
前記複数枚の単板4を前記積層工程で前記製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法は、前記単板4の厚みの25〜35倍に設定されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、ずらし寸法を、単板4の厚みの25倍未満に設定すると、接着剤の露出面積(所謂のりしろ)が狭くなるため、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際の接着強度が弱い。また、ずらし寸法を、単板4の厚みの35倍よりも大きい値に設定すると、接着剤の露出面積が広くなるため、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際の接着強度が必要以上に強くなる。
そこで、複数枚の単板4を積層工程で製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法を、単板4の厚みの25〜35倍に設定するので、接着剤の露出面積を、狭くもなく広くもない程よいものとすることができる。これによって、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際に、必要に応じた接着強度を確保でき、品質に優れた積層材1を製造することができる。
そこで、複数枚の単板4を積層工程で製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法を、単板4の厚みの25〜35倍に設定するので、接着剤の露出面積を、狭くもなく広くもない程よいものとすることができる。これによって、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際に、必要に応じた接着強度を確保でき、品質に優れた積層材1を製造することができる。
請求項4に記載の発明は、例えば図3に示すように、請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層材1の製造方法において、
前記複数枚の単板4を前記積層工程で積層する際に、隣接する単板4,4の木表面同士または木裏面同士が向き合う状態とすることを特徴とする。
前記複数枚の単板4を前記積層工程で積層する際に、隣接する単板4,4の木表面同士または木裏面同士が向き合う状態とすることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、例えば原木の外周面を薄く剥いで複数枚の単板4を形成する場合に、単板4は、その木表面が凸に木裏面が凹に(または木表面が凹に木裏面が凸に)なるように湾曲するが、複数枚の単板4を積層工程で積層する際に、隣接する単板4,4の木表面同士または木裏面同士が向き合う状態とするので、隣接する単板4の湾曲の向きが互いに逆になる。従って、単板4の反りや曲がりを防ぐことができる。
請求項5に記載の発明は、例えば図2に示すように、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層材1の製造方法において、
前記単板4は、矩形状に形成された複数枚の小単板3a〜3f同士を繋ぎ合わせることによって平面視略正方形に形成されていることを特徴とする。
前記単板4は、矩形状に形成された複数枚の小単板3a〜3f同士を繋ぎ合わせることによって平面視略正方形に形成されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、例えば複数枚の単板4が平面視矩形状の場合は、繊維方向を直交させて積層すると、一部の単板の長さ方向の端部が、他の単板の長さ方向と直交する方向の端部からはみ出して無駄な端材が生じてしまうが、単板4は、矩形状に形成された複数枚の小単板3a〜3f同士を繋ぎ合わせることによって平面視略正方形に形成されているので、平面視略正方形の複数枚の単板4を、一部の単板4を他の単板4の繊維と直交する方向で重ね合わせても端材が生じにくくなり、都合がよい。
請求項6に記載の発明は、例えば図9に示すように、請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層材1の製造方法において、
前記複数枚の単板4を積層するよりも前の工程で、当該複数枚の単板4を乾燥させて含水率を6%以下にしておき、
前記熱圧工程で、前記積層体5を前記複数枚の単板4の積層方向に5〜15%圧縮することを特徴とする。
前記複数枚の単板4を積層するよりも前の工程で、当該複数枚の単板4を乾燥させて含水率を6%以下にしておき、
前記熱圧工程で、前記積層体5を前記複数枚の単板4の積層方向に5〜15%圧縮することを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、複数枚の単板4を積層するよりも前の工程で、当該複数枚の単板4を乾燥させて含水率を6%以下にしておくので、単板4の反りや曲がりを防ぐことができ、単板4同士を積層させやすくなる。また、熱圧工程で、積層体5を複数枚の単板4の積層方向に5〜15%圧縮するので、積層材1の密度が高くなり、その強度を高めることができる。
これによって、複数枚の単板4を、反りや曲がりの少ない状態で積層できるとともに、密度を高くするように圧締できるので、品質に優れた積層材1を製造できることとなる。
これによって、複数枚の単板4を、反りや曲がりの少ない状態で積層できるとともに、密度を高くするように圧締できるので、品質に優れた積層材1を製造できることとなる。
請求項7に記載の発明は、積層材1であって、例えば図9に示すように、請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層材1の製造方法によって製造されることを特徴とする。
請求項7に記載の発明によれば、積層材1の製造方法によって製造された積層材1を、品質に優れ、製造時におけるコストの低減を図ることが可能なものとすることができる。
本発明によれば、品質に優れた積層材を製造できるとともに、製造時におけるコストの低減を図ることが可能となる。
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図2,9に示すように、積層材1は、単板4を複数枚重ね合わせフェノール樹脂系の接着剤によって接着することにより形成した積層体5を、単板4の重ね合わせ方向に5%〜15%圧縮することにより形成されている。また、複数枚の単板4は、同一繊維方向もしくは一部の単板4を他の単板4の繊維と直交する方向で重ね合わせるとともに接着されている。
また、積層材1は、図1に示す製造ラインLに乗せて製造されている。
図2,9に示すように、積層材1は、単板4を複数枚重ね合わせフェノール樹脂系の接着剤によって接着することにより形成した積層体5を、単板4の重ね合わせ方向に5%〜15%圧縮することにより形成されている。また、複数枚の単板4は、同一繊維方向もしくは一部の単板4を他の単板4の繊維と直交する方向で重ね合わせるとともに接着されている。
また、積層材1は、図1に示す製造ラインLに乗せて製造されている。
図2に示すように、積層体5を形成する複数枚の単板4は、それぞれこの単板4より幅の小さい矩形状の小単板3a〜3fより構成されている。詳しくは、小単板3aと小単板3dとを、それらの繊維方向に平行な端面同士を当接させて紙テープ・粘着テープ等の止着材もしくはホットメルト等によって連結したものである。また、図2に示すように、小単板3bと小単板3eとを連結しても、小単板3cと小単板3fとを連結しても、同様の単板4を形成することができる。このような単板4は、矩形状に形成された小単板3a〜3f同士を繋ぎ合わせることによって平面視略正方形に形成されている。
なお、小単板3a〜3fは、原木であるポプラを切削して得られた原板2を加工して得られたものであり、図2(c)に示す各単板4を形成する6枚の小単板3a〜3fの木表面3gは、全て同じ方向(上方または下方)を向いている。
また、図2(d)に示すように、単板4を上下に積層させる際は、隣接する単板4,4の木表面3g同士または木裏面3h同士が向き合う状態となるように積層させる。
また、図2(d)に示すように、単板4を上下に積層させる際は、隣接する単板4,4の木表面3g同士または木裏面3h同士が向き合う状態となるように積層させる。
そして、小単板3a〜3fからなる複数枚の単板4は、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて、一続きの積層体5として形成される。
その際、製造ラインLの進行方向に隣接する単板4同士は、スカーフジョイントによって、繊維方向を同一にして接合される。
その際、製造ラインLの進行方向に隣接する単板4同士は、スカーフジョイントによって、繊維方向を同一にして接合される。
次に、以上のように構成される積層材1の製造方法について説明する。
まず、図2(a),図3に示すように、原板2を形成する。すなわち、原板2は、ロータリーレース(丸太を桂剥きする機械)によって原木であるポプラを薄く剥ぎ、薄く剥いだ帯状の木材の一部を切り出すことによって形成されている。また、その厚みは、約1〜5mmに設定されている。
そして、このような原板2を工場へ搬入する。なお、原板2は、原木の樹皮側の面を木表面3g、樹芯側の面を木裏面3hとする。
まず、図2(a),図3に示すように、原板2を形成する。すなわち、原板2は、ロータリーレース(丸太を桂剥きする機械)によって原木であるポプラを薄く剥ぎ、薄く剥いだ帯状の木材の一部を切り出すことによって形成されている。また、その厚みは、約1〜5mmに設定されている。
そして、このような原板2を工場へ搬入する。なお、原板2は、原木の樹皮側の面を木表面3g、樹芯側の面を木裏面3hとする。
次に、原板2を乾燥機によって乾燥させ、原板2の含水率を6%以下にする。この乾燥機は、例えば複数枚のプレートが層状に設けられており、加熱した複数のプレートの間に原板2を複数枚設置して乾燥させるものである。なお、ドライアー方式による乾燥も可能である。
そして、図2(b)に示すように、原板2の繊維方向の両端部に、スカーフ加工機10によってスカーフジョイント用の斜面3iを形成する。スカーフ加工機10は、例えば図4に示すように、環状のサンドペーパー10aを備えており、作業台11に設置した原板2の端部をスカーフ加工するものである。また、その他のスカーフ加工手段として、例えば刃物によって加工する手段を採用してもよい。
なお、斜面3iの傾斜方向の長さは、例えば15〜25mmであることが好ましい。
また、上述のように、上下に隣接する単板4,4の木表面3g同士または木裏面3h同士が向き合う状態となるように積層させるため、スカーフ加工を行う際は、原板2を、木表面3gを上に向けた状態の場合と、木裏面3hを上に向けた状態の場合の双方のパターンでスカーフ加工を行う。したがって、原板2の繊維方向の両端部に形成された斜面3iのうち一方が木表面3g側を向き、他方が木裏面3h側を向くパターンと、斜面3iのうち一方が木裏面3h側を向き、他方が木表面3g側を向くパターンとがある。
なお、斜面3iの傾斜方向の長さは、例えば15〜25mmであることが好ましい。
また、上述のように、上下に隣接する単板4,4の木表面3g同士または木裏面3h同士が向き合う状態となるように積層させるため、スカーフ加工を行う際は、原板2を、木表面3gを上に向けた状態の場合と、木裏面3hを上に向けた状態の場合の双方のパターンでスカーフ加工を行う。したがって、原板2の繊維方向の両端部に形成された斜面3iのうち一方が木表面3g側を向き、他方が木裏面3h側を向くパターンと、斜面3iのうち一方が木裏面3h側を向き、他方が木表面3g側を向くパターンとがある。
次に、定寸加工を行う。原板2を切断して小単板3d〜3fを製造する。また、小単板3a〜3cとしては、原板2を切断せずにそのままの原板2を使用する。小単板3a,3dの場合を例に挙げて説明すると、これら小単板3a,3d同士を繋ぎ合わせた際の寸法が規定寸法になるように、スカーフ加工された側の端部ではなく、繊維方向の端部を適宜裁断する。すなわち、スカーフ加工された側の端部を残した状態で、結果的に平面視略正方形状に形成できるように、小単板3a,3dを裁断すればよい。
小単板3bおよび小単板3eも、小単板3cおよび小単板3fも同様に加工する。
小単板3bおよび小単板3eも、小単板3cおよび小単板3fも同様に加工する。
次に、図1に示す単板セット台20において単板補修を行う。小単板3aと小単板3dとを、それらの繊維方向に平行な端面同士を当接させた状態で紙テープ等の止着材によって連結する。このとき、小単板3aおよび小単板3dの木表面は、同じ方向を向くようにする。四隅の直角を確認するとともにその幅を規定寸法にする。同様に、小単板3bおよび小単板3eを、小単板3cおよび小単板3fを連結する。
そして、小単板3a〜3fが割れていたり、亀裂が入っていたりする場合は、紙テープ等の止着材で割れ目や亀裂を繋いでおく。
そして、小単板3a〜3fが割れていたり、亀裂が入っていたりする場合は、紙テープ等の止着材で割れ目や亀裂を繋いでおく。
なお、本実施の形態においては、矩形状の小単板3a〜3f同士を繋ぎ合わせることによって平面視略正方形状の単板4を形成するものとしたが、単板4の規定寸法に適ったサイズの原板2が得られれば、その原板2をそのまま使用してもよいものとする。
また、以上においては複数枚の単板4を同一繊維方向で重ね合わせ(図5参照)、また同一繊維方向で隣接させることを前提とし説明を行っているが、複数枚の単板4を、一部の単板4を他の単板4の繊維と直交する方向で重ね合わせる際は、スカーフ加工の向き等を適宜変更する。
そして、単板補修を終えた単板4を、作業員S1が、次のスプレッダー21にセットする。
また、以上においては複数枚の単板4を同一繊維方向で重ね合わせ(図5参照)、また同一繊維方向で隣接させることを前提とし説明を行っているが、複数枚の単板4を、一部の単板4を他の単板4の繊維と直交する方向で重ね合わせる際は、スカーフ加工の向き等を適宜変更する。
そして、単板補修を終えた単板4を、作業員S1が、次のスプレッダー21にセットする。
次に、スプレッダー21によって単板4に接着剤21bを塗布する(塗布工程)。
すなわち、積層する複数枚の単板4のうち、最も上方に位置する単板4を除く、複数枚の単板4の上面に接着剤21bを塗布する。スプレッダー21は、図6に示すように、複数のローラー21aを備えており、上方のローラー21aは、その表面に接着剤21bが滲出する構成となっている。そして、複数のローラー21a間に単板4を通すことで上面に接着剤21bを均等に塗布することができる。
なお、フェノール樹脂系の接着剤21bは、複数枚の単板4の上面に塗布するものとしたが、各単板4の表裏両面に塗布したり、積層体5を形成する単板4のうち下から(または上から)偶数枚目の単板4の両面に塗布したりしてもよい。
また、接着剤21bの種類は、本実施の形態においてはフェノール樹脂系の接着剤としたが、これに限られるものではなく、適宜変更可能である。
接着剤21bが塗布された単板4は、単板受台22において作業員S2が受け取り、次の作業台23へと搬送する。
すなわち、積層する複数枚の単板4のうち、最も上方に位置する単板4を除く、複数枚の単板4の上面に接着剤21bを塗布する。スプレッダー21は、図6に示すように、複数のローラー21aを備えており、上方のローラー21aは、その表面に接着剤21bが滲出する構成となっている。そして、複数のローラー21a間に単板4を通すことで上面に接着剤21bを均等に塗布することができる。
なお、フェノール樹脂系の接着剤21bは、複数枚の単板4の上面に塗布するものとしたが、各単板4の表裏両面に塗布したり、積層体5を形成する単板4のうち下から(または上から)偶数枚目の単板4の両面に塗布したりしてもよい。
また、接着剤21bの種類は、本実施の形態においてはフェノール樹脂系の接着剤としたが、これに限られるものではなく、適宜変更可能である。
接着剤21bが塗布された単板4は、単板受台22において作業員S2が受け取り、次の作業台23へと搬送する。
次に、複数枚の単板4を積層する(積層工程)。
すなわち、図7に示すように、複数枚の単板4を、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体5を形成する。
積層工程が行われる作業台23は、ストッパー23aと、横ストッパー23bと、ベルト23cと、を備える。
すなわち、図7に示すように、複数枚の単板4を、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体5を形成する。
積層工程が行われる作業台23は、ストッパー23aと、横ストッパー23bと、ベルト23cと、を備える。
図7(a)に示すように、ストッパー23aは、複数枚の単板4の進行方向前端部4aの位置決めを行う位置決め手段であり、製造ラインLの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成されている。当該ストッパー23aは、具体的には、製造ラインLの進行方向と直交して水平に設けられた断面四角形状または断面四角筒状の棒状部材であり、当該ストッパー23aを移動させるための移動手段(図示せず)とセットで製造ラインL上に設けられている。なお、当該ストッパー23aの移動はコンピュータ制御され、任意に設定した位置に正確に移動させることができる。
横ストッパー23bは作業台23の側端部に固定された側壁状の位置決め手段であり、この横ストッパー23bに単板4の側端部を当接させることによって当該単板4の位置決めを行うことができる。
ベルト23cは、作業台23の作業面になるとともに単板4を、製造ラインLの進行方向およびその反対方向(後退させる方向)に搬送するためのものである。すなわち、ベルト23cは、無端状の環状ベルトとして形成され、図示しない複数の駆動ローラーとセットで設けられる。そして、駆動ローラーの回転方向に応じて、ベルト23cを、製造ラインLの進行方向およびその反対方向に回転できるように構成されている。なお、当該ベルト23c(すなわち駆動ローラー)の動作はコンピュータ制御され、任意に設定した位置に、ベルト23c上の単板4・積層体5を正確に移動させることができる。
横ストッパー23bは作業台23の側端部に固定された側壁状の位置決め手段であり、この横ストッパー23bに単板4の側端部を当接させることによって当該単板4の位置決めを行うことができる。
ベルト23cは、作業台23の作業面になるとともに単板4を、製造ラインLの進行方向およびその反対方向(後退させる方向)に搬送するためのものである。すなわち、ベルト23cは、無端状の環状ベルトとして形成され、図示しない複数の駆動ローラーとセットで設けられる。そして、駆動ローラーの回転方向に応じて、ベルト23cを、製造ラインLの進行方向およびその反対方向に回転できるように構成されている。なお、当該ベルト23c(すなわち駆動ローラー)の動作はコンピュータ制御され、任意に設定した位置に、ベルト23c上の単板4・積層体5を正確に移動させることができる。
以上のような作業台23を用いて、複数枚の単板4から一続きの積層体5を形成するには、図7(a),(b)に示すように、最初の一枚目の単板4を、その進行方向前端部をストッパー23aに当接させるとともに、側端部を横ストッパー23bに当接させる。これによって、最初の一枚目の単板4の位置決めを行う。
続いて、図7(c)に示すように、ストッパー23aを上昇させ、製造ラインLの進行方向の先に移動させ、予め設定された位置で下降させる。そして、二枚目の単板4を、その進行方向前端部をストッパー23aに当接させるとともに、側端部を横ストッパー23bに当接させながら、一枚目の単板4の上に重ね合わせる。二枚目の単板4の表裏には接着剤21bが塗布されているので、接着剤21bによって、重なり合う一枚目の単板4と二枚目の単板4とを接合できる。
三枚目以降の単板4も、同様にして、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層していく。
三枚目以降の単板4も、同様にして、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層していく。
必要な枚数の単板4を積層させた後は、図7(d)に示すように、ストッパー23aを上昇させ、製造ラインLの進行方向とは反対の方向に移動させ、ストッパー23aの側面(スプレッダー21側の面)と、前記最初の一枚目の単板4の斜面3iの上端部とが揃う位置で下降させる。そして、当該後続の単板4の進行方向前端部を、先行する単板4の後端部に当接させるとともに、側端部を横ストッパー23bに当接させて作業台23上にセットする。
続いて、ストッパー23aを、その側面(スプレッダー21側の面)と、先行側の前記二枚目の単板4の斜面3iの上端部とが揃う位置で下降させる。そして、後続の単板4の進行方向前端部を、先行する単板4の後端部に当接させるとともに、側端部を横ストッパー23bに当接させて、下方の先行および後続の単板4,4に跨るようにして重ね合わせる。
続いて、ストッパー23aを、その側面(スプレッダー21側の面)と、先行側の前記二枚目の単板4の斜面3iの上端部とが揃う位置で下降させる。そして、後続の単板4の進行方向前端部を、先行する単板4の後端部に当接させるとともに、側端部を横ストッパー23bに当接させて、下方の先行および後続の単板4,4に跨るようにして重ね合わせる。
以降は、このような動作を繰り返して行い、一続きの積層体5をエンドレスに製造していく。そして、一続きの積層体5の送り出しは、当該積層体5が乗るベルト23cによって行われる。
なお、本実施の形態においてはストッパー23aを、製造ラインLの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成して単板4・積層体5の位置決め手段として用いるものとしたが、これに限られるものではない。すなわち、例えばストッパー23aを上下方向のみ移動自在とし、これと併せて、単板4・積層体5を製造ラインLの進行方向およびその反対方向に移動させることが可能なベルト23cを用いることで位置決め手段とするものとしてもよい。
また、複数枚の単板4を積層させる際は、上述のように隣接する単板4,4の木表面3g同士または木裏面3h同士が向き合う状態とする。
さらに、複数枚の単板4を積層工程において製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法(l:エル)は、単板4の厚み(d)の25〜35倍に設定されている(すなわち、l=25d〜35d)。
なお、本実施の形態においてはストッパー23aを、製造ラインLの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成して単板4・積層体5の位置決め手段として用いるものとしたが、これに限られるものではない。すなわち、例えばストッパー23aを上下方向のみ移動自在とし、これと併せて、単板4・積層体5を製造ラインLの進行方向およびその反対方向に移動させることが可能なベルト23cを用いることで位置決め手段とするものとしてもよい。
また、複数枚の単板4を積層させる際は、上述のように隣接する単板4,4の木表面3g同士または木裏面3h同士が向き合う状態とする。
さらに、複数枚の単板4を積層工程において製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法(l:エル)は、単板4の厚み(d)の25〜35倍に設定されている(すなわち、l=25d〜35d)。
次に、図8に示すように、コールドプレス機24によって、一続きの積層体5を製造ラインLの進行方向に沿って順次コールドプレスする(冷圧工程)。
より詳細に説明すると、常温において、積層体5を加圧台24a上に載置した後に、加圧盤24bによって積層体5を単板4の積層方向に一定時間加圧した後に減圧し、再び一定時間加圧した後に減圧する。
より詳細に説明すると、常温において、積層体5を加圧台24a上に載置した後に、加圧盤24bによって積層体5を単板4の積層方向に一定時間加圧した後に減圧し、再び一定時間加圧した後に減圧する。
次に、図1に示すクロスカット機25によって、冷圧工程でコールドプレスされた一続きの積層体5を任意の長さに切断する(切断工程)。
クロスカット機25は、一続きの積層体5の長さ方向と直交する方向に動作する回転刃を備えており、冷圧工程である程度圧締された積層体5を正確に切断することができる。なお、当該クロスカット機25の動作はコンピュータ制御され、任意に設定した位置で正確に積層体5を切断することができる。
切断された任意の長さの積層体5は、リフター26によって上方にリフトアップされ、移送手段27によりホットプレス機28に移送される。
クロスカット機25は、一続きの積層体5の長さ方向と直交する方向に動作する回転刃を備えており、冷圧工程である程度圧締された積層体5を正確に切断することができる。なお、当該クロスカット機25の動作はコンピュータ制御され、任意に設定した位置で正確に積層体5を切断することができる。
切断された任意の長さの積層体5は、リフター26によって上方にリフトアップされ、移送手段27によりホットプレス機28に移送される。
そして、図9に示すように、ホットプレス機28によって積層体5にホットプレスを行う(熱圧工程)。
ホットプレス機28は加圧台28aと加圧盤28bとの間にプレート28cを複数枚有しており、これらのプレート28cの間に積層体5をそれぞれ挟み込ませた後、熱源(蒸気・油温・電気・高周波等)により加熱されたプレート28cによって積層体5を規定温度に加熱し、加圧台28aおよび加圧盤28bによって積層体5を単板4の重ね合わせ方向に製品毎決められた規定時間(40〜120分)で圧締する。
なお、積層体5の加熱温度は、130〜140℃であることが好ましい。また、熱圧工程における積層体5の圧縮率は、単板4の積層方向に5〜15%に設定されている。
熱圧工程が終了した後は、例えば移送手段27によって他の場所に移送され、温度が低下するまで保管される。
ホットプレス機28は加圧台28aと加圧盤28bとの間にプレート28cを複数枚有しており、これらのプレート28cの間に積層体5をそれぞれ挟み込ませた後、熱源(蒸気・油温・電気・高周波等)により加熱されたプレート28cによって積層体5を規定温度に加熱し、加圧台28aおよび加圧盤28bによって積層体5を単板4の重ね合わせ方向に製品毎決められた規定時間(40〜120分)で圧締する。
なお、積層体5の加熱温度は、130〜140℃であることが好ましい。また、熱圧工程における積層体5の圧縮率は、単板4の積層方向に5〜15%に設定されている。
熱圧工程が終了した後は、例えば移送手段27によって他の場所に移送され、温度が低下するまで保管される。
以上のような製造方法によって積層材1を製造することができる。
なお、以上の実施形態においては、積層材1は単板4の繊維方向を同一とするLVL・単板積層材としたが、これに限られるものではなく、隣接する単板4の繊維方向を互い違いに直交させる合板としてもよい。
なお、以上の実施形態においては、積層材1は単板4の繊維方向を同一とするLVL・単板積層材としたが、これに限られるものではなく、隣接する単板4の繊維方向を互い違いに直交させる合板としてもよい。
本実施の形態によれば、積層工程で、複数枚の単板4を、製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体5を形成するので、エンドレスに積層体5を製造し続けることができる。さらに、積層工程において積層される各単板4の進行方向前端部4aを位置決め手段によって位置決めしながら、一続きの積層体5を形成するので、単板4を重ね合わせる際に作業員の目視によって確認を行っていた従来に比して、複数枚の単板4を正確に積層させることができる。
これによって、複数枚の単板4を積層させた際に不必要なずれが生じにくくなるので、製造された積層材1の品質が優れたものとなる。さらに、最初に積層した複数枚の単板4の進行方向前端部4aを切り揃える以外に端材が生じにくくなるので、製造時におけるコストの低減を図ることができる。
これによって、複数枚の単板4を積層させた際に不必要なずれが生じにくくなるので、製造された積層材1の品質が優れたものとなる。さらに、最初に積層した複数枚の単板4の進行方向前端部4aを切り揃える以外に端材が生じにくくなるので、製造時におけるコストの低減を図ることができる。
また、位置決め手段は、製造ラインLの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成されたストッパー23aであるため、当該ストッパー23aを適宜移動させて、積層工程において積層される各単板4の進行方向前端部4aを正確に位置決めできる。
また、ずらし寸法を、単板4の厚みの25倍未満に設定すると、接着剤の露出面積(所謂のりしろ)が狭くなるため、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際の接着強度が弱い。また、ずらし寸法を、単板4の厚みの35倍よりも大きい値に設定すると、接着剤の露出面積が広くなるため、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際の接着強度が必要以上に強くなる。
そこで、複数枚の単板4を積層工程で製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法を、単板4の厚みの25〜35倍に設定するので、接着剤の露出面積を、狭くもなく広くもない程よいものとすることができる。これによって、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際に、必要に応じた接着強度を確保でき、品質に優れた積層材1を製造することができる。
そこで、複数枚の単板4を積層工程で製造ラインLの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法を、単板4の厚みの25〜35倍に設定するので、接着剤の露出面積を、狭くもなく広くもない程よいものとすることができる。これによって、複数枚の単板4同士を製造ラインLの進行方向に沿って接ぎ合わせる際に、必要に応じた接着強度を確保でき、品質に優れた積層材1を製造することができる。
また、例えば原木の外周面を薄く剥いで複数枚の単板4を形成する場合に、単板4は、その木表面が凸に木裏面が凹に(または木表面が凹に木裏面が凸に)なるように湾曲するが、複数枚の単板4を積層工程で積層する際に、隣接する単板4,4の木表面同士または木裏面同士が向き合う状態とするので、隣接する単板4の湾曲の向きが互いに逆になる。従って、単板4の反りや曲がりを防ぐことができる。
また、例えば複数枚の単板4が平面視矩形状の場合は、繊維方向を直交させて積層すると、一部の単板の長さ方向の端部が、他の単板の長さ方向と直交する方向の端部からはみ出して無駄な端材が生じてしまうが、単板4は、矩形状に形成された複数枚の小単板3a〜3f同士を繋ぎ合わせることによって平面視略正方形に形成されているので、平面視略正方形の複数枚の単板4を、一部の単板4を他の単板4の繊維と直交する方向で重ね合わせても端材が生じにくくなり、都合がよい。
また、複数枚の単板4を積層するよりも前の工程で、当該複数枚の単板4を乾燥させて含水率を6%以下にしておくので、単板4の反りや曲がりを防ぐことができ、単板4同士を積層させやすくなる。また、熱圧工程で、積層体5を複数枚の単板4の積層方向に5〜15%圧縮するので、積層材1の密度が高くなり、その強度を高めることができる。
これによって、複数枚の単板4を、反りや曲がりの少ない状態で積層できるとともに、密度を高くするように圧締できるので、品質に優れた積層材1を製造できることとなる。
これによって、複数枚の単板4を、反りや曲がりの少ない状態で積層できるとともに、密度を高くするように圧締できるので、品質に優れた積層材1を製造できることとなる。
また、本実施の形態の製造方法によって製造された積層材1は、品質に優れ、製造時におけるコストの低減を図ることが可能なものとなる。
[変形例]
なお、本発明を適用可能な実施の形態は、上述した実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、変形例について説明する。
図10に示すように、スプレッダー21を、作業台23のストッパー23aと同期して製造ラインLの進行方向およびその反対方向に沿って移動するように構成してもよい。
なお、本発明を適用可能な実施の形態は、上述した実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、変形例について説明する。
図10に示すように、スプレッダー21を、作業台23のストッパー23aと同期して製造ラインLの進行方向およびその反対方向に沿って移動するように構成してもよい。
すなわち、積層する複数枚の単板4は、作業台23上で積層させる毎に進行方向にずらす必要がある。そのため、スプレッダー21がストッパー23aと同期して動かない場合には、作業員が、単板受台22の位置から単板4を持って作業台23側に搬送する際の移動距離がその都度変動することになる。
そこで、本変形例のように、スプレッダー21がストッパー23aと同期して移動する構成とすれば、単板受台22の位置で受けた単板4を作業台23のストッパー23aに当接させる作業における作業員S2の移動距離xが、常に一定の距離となる。
そして、当該作業における作業員S2の移動距離xを一定にできれば、一続きの積層体5を次々と繰り出すようにして製造する際の一定のリズムを崩さずに済むので、単板4をストッパー23aまで運搬する作業がしやすくなり、延いては、積層材1の品質も、バラバラではなく一定にしやすくなる。
そこで、本変形例のように、スプレッダー21がストッパー23aと同期して移動する構成とすれば、単板受台22の位置で受けた単板4を作業台23のストッパー23aに当接させる作業における作業員S2の移動距離xが、常に一定の距離となる。
そして、当該作業における作業員S2の移動距離xを一定にできれば、一続きの積層体5を次々と繰り出すようにして製造する際の一定のリズムを崩さずに済むので、単板4をストッパー23aまで運搬する作業がしやすくなり、延いては、積層材1の品質も、バラバラではなく一定にしやすくなる。
L 製造ライン
1 積層材
2 原板
3a〜3f 小単板
4 単板
5 積層体
21b 接着剤
23 作業台
23a ストッパー
23b 横ストッパー
23c ベルト
24 コールドプレス機
25 クロスカット機
28 ホットプレス機
1 積層材
2 原板
3a〜3f 小単板
4 単板
5 積層体
21b 接着剤
23 作業台
23a ストッパー
23b 横ストッパー
23c ベルト
24 コールドプレス機
25 クロスカット機
28 ホットプレス機
Claims (7)
- 複数枚の単板を同一繊維方向もしくは一部の単板を他の単板の繊維と直交する方向で重ね合わせるとともに接着してなる積層材を、製造ラインに乗せて製造する方法において、
前記複数枚の単板を、前記製造ラインの進行方向に沿ってずらしながら積層し、かつ前記複数枚の単板同士を前記製造ラインの進行方向に沿って接ぎ合わせて一続きの積層体を形成する積層工程と、
前記一続きの積層体を前記製造ラインの進行方向に沿って順次コールドプレスする冷圧工程と、
前記冷圧工程でコールドプレスされた前記一続きの積層体を任意の長さに切断する切断工程と、
前記切断工程で切断された積層体をホットプレスする熱圧工程と、を含んでおり、
前記積層工程は作業台で行われ、当該作業台には、前記複数枚の単板の進行方向前端部の位置決めを行う位置決め手段が設けられており、
前記積層工程においては、積層される各単板の進行方向前端部を前記位置決め手段によって位置決めしながら、前記一続きの積層体を形成することを特徴とする積層材の製造方法。 - 請求項1に記載の積層材の製造方法において、
前記位置決め手段は、前記製造ラインの進行方向およびその反対方向と上下方向に移動自在に構成されたストッパーであることを特徴とする積層材の製造方法。 - 請求項1または2に記載の積層材の製造方法において、
前記複数枚の単板を前記積層工程で前記製造ラインの進行方向に沿ってずらしながら積層する際のずらし寸法は、前記単板の厚みの25〜35倍に設定されていることを特徴とする積層材の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層材の製造方法において、
前記複数枚の単板を前記積層工程で積層する際に、隣接する単板の木表面同士または木裏面同士が向き合う状態とすることを特徴とする積層材の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層材の製造方法において、
前記単板は、矩形状に形成された複数枚の小単板同士を繋ぎ合わせることによって平面視略正方形に形成されていることを特徴とする積層材の製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層材の製造方法において、
前記複数枚の単板を積層するよりも前の工程で、当該複数枚の単板を乾燥させて含水率を6%以下にしておき、
前記熱圧工程で、前記積層体を前記複数枚の単板の積層方向に5〜15%圧縮することを特徴とする積層材の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層材の製造方法によって製造されることを特徴とする積層材。
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