JP5690953B1

JP5690953B1 - 接着方法

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Publication number: JP5690953B1
Application number: JP2014019246A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　昇; 昇佐藤; 將史川田; 敬一松尾
Original assignee: 株式会社グリーンウォール
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-02-04
Also published as: JP2015145482A

Abstract

【課題】部材の貼り合わせ後に高周波加熱などの大掛かりな加熱処理を行う必要がない。【解決手段】板材９１の接着面９１ａを加熱テーブル５１の上面に面接触させることで、板材９１の内部まで加熱する。次に、板材９１をステージ３１上に設置し、塗布ローラ１２に、接着面９１ａに湿気硬化型の接着剤を塗布させる。その後、接着剤が塗布された板材９１と別の板材９１とを接着剤を介して貼り合わせ、加圧することで、板材９１同士を接着する。【選択図】図４

Description

本発明は、接着方法、特に、加熱により溶融させた接着剤を用いた部材同士の接着方法に関する。

従来、湿気硬化型接着剤等の加熱溶融式の接着剤を用いて部材同士を接着させる特許文献１のような技術がある。特許文献１によれば、接着剤を塗布した表面材と木質材とを貼りあわせた後、マイクロ波照射による高周波加熱によってこれらを加熱することで接着剤に吸湿させるとのことである。また、特許文献１に記載の従来技術によれば、高温設定された加熱養生室で部材を加熱するとのことである。

特開平１１−１７０２１９号公報

高周波加熱は電磁波放射のために取り扱いが難しく、消費電力も大きいという問題がある。また、加熱養生室を設置するにしても大掛かりである。

本発明の目的は、部材の貼り合わせ後に高周波加熱などの大掛かりな加熱処理を行う必要がない、加熱により溶融させた接着剤を用いた接着方法を提供することにある。

本発明の接着方法は、それぞれが一方向に長尺な平板部材であり、板厚方向に対して斜めに且つ板の長尺方向に沿うように接着面がそれぞれ形成された、前記接着面に塗布された接着剤が部材内まで浸透する材質の第１部材と第２部材を接着する接着方法であって、前記第１部材及び第２部材の両方を加熱する加熱工程と、前記第１部材における前記加熱工程によって加熱された前記接着面に、加熱により溶融させた接着剤を塗布する塗布工程と、前記加熱工程及び前記塗布工程の両方を経て前記接着剤が塗布された前記第１部材と少なくとも前記加熱工程を経て前記接着面が加熱された前記第２部材との前記接着面同士を、前記接着剤を介して接触させつつ、前記第１部材及び前記第２部材を互いに前記接着面を押し付けるように加圧する加圧工程とを備えており、水平方向に沿った第１方向に長尺な発熱面を有する加熱手段と、前記第１方向に長尺であり、前記塗布工程において前記第１部材が設置される台と、溶融させた接着剤が塗布された塗布ローラとが、前記第１方向に直交する方向であって水平方向に沿った第２方向に関して前記発熱面、前記台及び前記塗布ローラの順に配置されており、前記加熱工程において、前記第１部材及び前記第２部材を複数枚、前記板厚方向に重ね合わせ、前記第１部材及び前記第２部材におけるそれぞれの前記接着面を前記発熱面に面接触させると共に、前記第１部材及び前記第２部材の前記接着面が板の幅方向に関する反対側の表面よりも前記第２方向に関して前記台に近い位置に配置されるように、前記第１部材及び前記第２部材を所定の時間をかけて前記発熱面上に配置しておくことで、前記加圧工程以降に加熱処理を実施しなくても前記第１部材と前記第２部材が互いに接着されるような加熱条件を満たすように、前記第１部材及び第２部材をその内部まで加熱させ、前記塗布工程において、前記接着面が前記第２方向に関して前記塗布ローラ側へと前記台から突出して前記塗布ローラに上方から面するように、前記第１部材を前記加熱手段から前記台上へと前記第２方向に関して移動させた後に、前記塗布ローラを、前記台上に設置された前記第１部材の前記接着面に接触させつつ当該第１部材に対して前記第１方向に相対移動させることで前記接着面に溶融させた前記接着剤を塗布する。また、別の観点において、本発明の接着方法は、板厚方向に対して接着面が斜めに形成された、前記接着面に塗布された接着剤が部材内まで浸透する材質の平板部材である第１部材と第２部材を接着する接着方法であって、前記第１部材及び第２部材の両方を加熱する加熱工程と、前記第１部材を支持装置に支持させると共に、前記支持装置に支持された前記第１部材における前記加熱工程によって加熱された接着面に、加熱により溶融させた接着剤が塗布された塗布ローラによって当該接着剤を塗布する塗布工程と、前記加熱工程及び前記塗布工程の両方を経て前記接着剤が塗布された前記第１部材と少なくとも前記加熱工程を経て接着面が加熱された前記第２部材との接着面同士を、前記接着剤を介して接触させつつ、前記第１部材及び前記第２部材を互いに接着面を押し付けるように加圧する加圧工程とを備えており、前記支持装置が、前記第１部材を支持するように動作する支持ユニットと、当該支持ユニットに支持された前記第１部材の接着面が下方に向けられ且つ前記塗布ローラの表面に沿うように前記支持ユニットを前記塗布ローラに対して回転移動させる駆動ユニットとを備えており、前記加熱工程において、前記第１部材及び第２部材の各接着面に面接触可能な発熱面を有する加熱手段に、前記発熱面と前記第１部材及び第２部材の各接着面とを所定の時間をかけて面接触させておくことにより、前記加圧工程以降に加熱処理を実施しなくても前記第１部材と前記第２部材が互いに接着されるような加熱条件を満たすように、前記第１部材及び第２部材をその内部まで加熱させ、前記塗布工程において、前記支持ユニットに前記第１部材を支持させる動作と前記駆動ユニットに前記支持ユニットを移動させる動作とを一連の動作として前記支持装置に実行させた後に、前記塗布ローラを、前記支持ユニットに支持された前記第１部材の前記接着面に接触させつつ当該第１部材に対して相対移動させることで、前記接着面に溶融させた前記接着剤を塗布し、前記塗布工程後であって、前記加圧工程前に、前記駆動ユニットに前記支持ユニットを移動前の位置に戻させる動作と前記支持ユニットに前記第１部材の支持を解除させる動作とを一連の動作として前記支持装置に実行させる。さらに別の観点において、本発明の接着方法は、板厚方向に対して接着面が斜めに形成された、前記接着面に塗布された接着剤が部材内まで浸透する材質の平板部材である第１部材と第２部材を接着する接着方法であって、前記第１部材及び第２部材の両方を加熱する加熱工程と、前記第１部材における前記加熱工程によって加熱された接着面に、加熱により溶融させた接着剤を塗布する塗布工程と、前記第１部材及び第２部材を互いの前記接着面を接触させた状態で支持する支持台と、前記支持台に接近した第１位置と前記支持台から離隔した第２位置の間で一方向に沿って移動可能である２つの加圧ローラと、前記２つの加圧ローラを前記支持台に向けて弾性的に加圧する加圧部材とを備えた加圧装置を使用して、前記加熱工程及び前記塗布工程の両方を経て前記接着剤が塗布された前記第１部材と少なくとも前記加熱工程を経て接着面が加熱された前記第２部材との接着面同士を、前記接着剤を介して接触させつつ、前記第１部材及び前記第２部材を互いに接着面を押し付けるように加圧する加圧工程とを備えており、前記加熱工程において、前記第１部材及び第２部材の各接着面に面接触可能な発熱面を有する加熱手段に、前記発熱面と前記第１部材及び第２部材の各接着面とを所定の時間をかけて面接触させておくことにより、前記加圧工程以降に加熱処理を実施しなくても前記第１部材と前記第２部材が互いに接着されるような加熱条件を満たすように、前記第１部材及び第２部材をその内部まで加熱させ、前記加圧工程において、前記第１部材及び第２部材を互いの前記接着面が接着剤を介して接触するように前記支持台上に設置した後に、前記２つの加圧ローラの一方を前記第１部材に、前記２つの加圧ローラの他方を前記第２部材にそれぞれ接触するように、前記２つの加圧ローラを前記第２位置から前記第１位置へと前記一方向に沿って前記第１部材及び前記第２部材の各表面に対して斜め方向に手動で移動させることで、前記第１部材及び前記第２部材の前記接着面が互いに押し付けられるように、前記２つの加圧ローラに前記接着面を挟んだ両側から前記第１部材及び第２部材を加圧させる。

本発明者は、部材の貼り合わせ後に加熱処理を施すことなく接着を完了するために、以下の点が重要であることに気付いた。まず、接着剤の塗布前の加熱とその条件が重要である。具体的には、接着剤の塗布前に、接着対象となる部材の接着面のみならず、部材の内部まで加熱することが重要である。なぜなら、部材を内部まで加熱すると、接着剤の塗布時に、接着剤を部材の内部まで浸透させることができるからである。これによって、接着剤が確実に部材同士を固着させる。一方、部材の内部まで加熱しないと、塗布した接着剤が部材の内部まで浸透する前に冷えて固まってしまい、十分に浸透しない。

この点について、特許文献１によれば、接着対象となる部材を接着剤の塗布前に面ヒータで加熱するとのことである。しかし、特許文献１の図１を見れば分かるように、面ヒータが部材から離隔している。このように、ヒータを部材から離隔させて部材を加熱すると、部材の表面は加熱されても、内部までは加熱されにくい。また、特許文献１では、接着対象となる一方の部材のみを加熱し、他方の部材を加熱しない。したがって、その後に部材同士を貼り合わせた際に、接着剤が冷えやすい。これらにより、特許文献１の図２に、加熱によって上昇した部材の表面温度が一旦低下することが示されているように、接着剤を塗布しても、内部まで浸透することなく接着剤が冷えてしまう。これによって結局のところ、部材の貼り合わせ後に、高周波加熱などの大掛かりな加熱手段を用いた再度の加熱処理が必要となるものと考えられる。

これに対し、本発明の接着方法によると、部材の接着面を加熱手段の発熱面に直接面接触させて部材を加熱する。このため、部材を内部まで十分に加熱させることができる。また、本発明では、接着の対象となる第１部材及び第２部材の両方を加熱する。したがって、一方のみを加熱する場合と比べて、塗布した接着剤が冷えにくい。これらにより、接着剤の塗布時に部材の内部まで接着剤を浸透させられる。よって、部材の貼り合わせ後に大掛かりな加熱処理をしなくても、部材同士を確実に接着させることができる。なお、本明細書において「加圧」とは“圧力を印加すること”を意味し、“何らかの手段で圧力を印加している場合にその手段による印加圧力を増大させること”の意味に限定されない。

本発明の一実施形態において使用される塗布装置と加圧装置の平面図である。（ａ）本実施形態において接着対象となるサイディング出隅の斜視図である。（ｂ）サイディング出隅を構成する板材の貼り合わせ前の平面図である。（ｃ）サイディング出隅を構成する板材の貼り合わせ後の平面図である。塗布装置に設けられた塗布ユニットの平面図である。塗布装置の概略構成を示す正面図である。（ａ）〜（ｃ）板材に接着剤が塗布されるまでの各状態を示す塗布装置の正面図である。加圧装置の概略構成を示す正面拡大図である。図を見やすくするため、加圧装置の本体を破線にしている。加圧装置の側面拡大図である。加圧装置において加圧部周辺の正面拡大図である。本実施形態に係る接着方法の一連の工程を示すフロー図である。複数組の板材を順次、加圧装置に設置し、加圧し、加圧装置から取り外す一連の流れを示す模式図である。

以下、本発明を実施するための一形態であるサイディング出隅接着方法について、図面を参照しつつ説明する。

本接着方法は、図１に示す塗布装置１及び加圧装置２を用いて実施される。塗布装置１と加圧装置２とは一方向（以下、「横方向」とする）に離隔して配置され、そこに作業員の作業領域が形成されている。作業員は、作業領域において塗布装置１と加圧装置２とを操作する。

本実施形態に係る接着方法は、一例として、図２（ａ）に示すサイディング出隅９０を作製する際に用いられる。サイディング出隅９０はいわゆる窯業系サイディングであり、セメント系材料と木質系などの繊維質の材料とを主材料とした材質からなる。サイディング出隅９０は、同じ形状、同じ大きさ且つ同じ材質の２枚の板材９１から構成される。なお、かかる２枚の板材９１とは異なる２つの部材同士の接着に本発明が適用されてもよい。例えば、接着面の形状・大きさは同じであるが、その他の部分の形状が互いに異なる２つの部材同士の接着に本発明が適用されてもよい。板材９１は平板材であり、その一方の端面が斜めに形成されて接着面９１ａを構成している。接着面９１ａに接着剤を塗布後、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように板材９１同士を貼り合わせて接着することでサイディング出隅９０が作製される。

次に、塗布装置１について、図１及び図３〜５に沿って説明する。塗布装置１は、板材９１の加熱工程及び塗布工程に用いられる。塗布装置１は、板材９１の接着面９１ａに接着剤を塗布する装置である。塗布装置１は、塗布ユニット１０を有している。塗布ユニット１０は、トロッコ１１、トロッコ１１上に設置された塗布ローラ１２等を有している。トロッコ１１は、水平且つ横方向に直交した方向に沿って直線状に延びるレール２１に、レール２１に沿って移動可能に支持されている。以下、レール２１に沿った方向を「基準方向」とする。レール２１は基準方向に関して、ほぼ塗布装置１の端から端まで延びている。

トロッコ１１は走行機構を有しており、レール２１に沿って走行するように構成されている。塗布ローラ１２は円柱の概略形状を有し、横方向に沿った回転軸１３を介して回転可能にトロッコ１１に支持されている。回転軸１３は、トロッコ１１の側面に固定された回転駆動装置１４に接続されている。回転駆動装置１４は、回転軸１３を介して塗布ローラ１２を回転駆動する。回転駆動装置１４は、トロッコ１１が停止している時にもレール２１に沿って走行している時にも塗布ローラ１２を回転駆動可能である。

塗布ローラ１２の下方には、トロッコ１１の内部に固定された接着剤貯留槽１５が設けられている。接着剤貯留槽１５の内底は薬研のようにＶ字状に構成されており、下方に向かって窄まっている。接着剤貯留槽１５は液状の接着剤を貯留する。トロッコ１１には接着剤貯留槽１５内の接着剤を接着剤貯留槽１５の外側から加熱するヒータが設けられている。塗布ローラ１２は、その下部が接着剤貯留槽１５内の接着剤に浸るように配置されている。この状態で回転駆動装置１４が塗布ローラ１２を回転させると、接着剤貯留槽１５内の接着剤が撹拌されると共に、塗布ローラ１２の表面に接着剤が付着する。

接着剤貯留槽１５には接着剤供給管２２から接着剤が供給される。接着剤供給管２２の一端は、接着剤を加熱しつつ貯留する接着剤アプリケータに接続されている。本実施形態では、いわゆる湿気硬化型の接着剤として、ポリウレタン−ホットメルト（ＰＵＲ−ＨＭ）接着剤が用いられる。この接着剤は、常温で固形であるため、加熱により溶融した状態で接着剤アプリケータに供給される。この種の接着剤が使用される場合には、作業中に外気の湿気で固まるのを防ぐため、外気を遮断した空間内で作業が実施されることが多い。一方、本実施形態の塗布ローラ１２や接着剤貯留槽１５は接着剤が外気にさらされた状態で使用される。本発明者の知見では、このような使用方法であっても、所定時間内に接着作業を完了する場合には十分な接着品質が確保される。

接着剤供給管２２の他端２２ａは、トロッコ１１が図１の位置にあるとき、接着剤貯留槽１５のちょうど上方に図３に示すように配置される。接着剤供給管２２は銅管で構成され、管の周囲にはアルミホイールなどの断熱材やラインヒータが設けられている。接着剤アプリケータは、ポンプによって接着剤供給管２２の一端から溶融した接着剤を流し込む。接着剤供給管２２の一端に流し込まれた接着剤は、接着剤供給管２２の他端２２ａから流れだし、下方の接着剤貯留槽１５へと落下する。

塗布装置１には、塗布ローラ１２によって接着剤が塗布される位置において板材９１を支持する板材支持ユニット３０が設けられている。板材支持ユニット３０は、図１及び図４に示すように、ステージ３１、ステージ３１上に固定された支持板３２、支持板３２に支持されたエアシリンダ３３等を有している。ステージ３１は、基準方向の両端部が回転軸３７を介して回転駆動装置３６に回転可能に支持されている。回転駆動装置３６はステージ３１を図４のＲ方向に回転駆動する。ステージ３１は、横方向に関して塗布ローラ１２の通過経路に隣接した位置に配置されている。ステージ３１は平らな上面を有しており、この上面に板材９１が並べられる。ステージ３１は、基準方向に複数枚の板材９１を並べられる長さを有している。ステージ３１の上面には支持板３２が固定されている。支持板３２は基準方向に延びていると共に、おおむね上方に向かって延びている。

エアシリンダ３３は、支持板３２の表面であって、横方向に塗布ローラ１２に近い面に固定されている。エアシリンダ３３は空気圧によってシリンダロッド３４を上下方向に駆動する。シリンダロッド３４が上下に移動すると、シリンダロッド３４の下端に固定された支持部３５が上下に移動する。支持部３５の下面は平らであり、ステージ３１の上面と平行に配置されている。板材支持ユニット３０は、支持部３５を下方へと移動させることで、支持部３５の下面とステージ３１の上面との間に板材９１を挟み込んで支持できる。

また、塗布装置１には、板材９１を位置決めする位置決めユニット４０が設けられている。位置決めユニット４０は電動シリンダ４３を有している。電動シリンダ４３は、横方向に関してステージ３１との間に塗布ローラ１２の通過経路を挟む位置に設けられている。電動シリンダ４３内には、外表面に雄螺子が形成されたシリンダロッド４２が出入りする空間が形成されている。この空間の内面には雌螺子が形成されており、この雌螺子がシリンダロッド４２側の雄螺子とかみ合っている。電動シリンダ４３はシリンダロッド４２を回転させるモータを有し、シリンダロッド４２を回転駆動することで横方向に移動させる。シリンダロッド４２が横方向に移動すると、シリンダロッド４２の先端に固定された位置決め部４１が横方向に移動する。位置決め部４１は基準方向に延びる柱状の部材である。位置決め部４１においてステージ３１に対向する面は、基準方向及び鉛直方向に沿った平らな面である。板材９１をステージ３１上に配置する際には板材９１の接着面９１ａをこの面に接触させることで、板材９１を横方向に位置決めできる。

さらに、塗布装置１には、図４に示すように、加熱テーブル５１（加熱手段）が設けられている。加熱テーブル５１の上面（発熱面）は、水平に配置された金属（例えば、鉄）製の平板によって構成されている。かかる金属製平板の下方にはヒータ５２が設けられている。ヒータ５２は面方向に水平に広がっており、金属製平板を下方から加熱する。金属製平板は熱伝導性が高いため、加熱テーブル５１の上面からは均等且つ広範囲に発熱がなされる。図４に示すように、加熱テーブル５１の上面に接着面９１ａを面接触させつつ複数枚の板材９１を並べる。このとき、接着面９１ａと加熱テーブル５１の上面との間にできるだけ隙間が生じないようにすることが好ましい。そして、最も端に配置された板材９１と加熱テーブル５１の上面との間に支持材５３を挟み込み、支持材５３に板材９１を支持させる。この状態でヒータ５２を作動させることで、板材９１の接着面９１ａを均等且つ十分に加熱することができる。加熱テーブル５１の作業領域に面した表面には、図１に示すように、動作ボタン５１ａが設けられている。動作ボタン５１ａは、基準方向に関して後述の制御装置５とは反対側に配置されている。このボタンの機能については後述する。

板材９１を加熱する条件は、接着面９１ａの表面温度の目標が６０℃以上、接着面９１ａから面に直交する方向に深さ約１０ｍｍの内部における温度目標が２５℃以上である（条件１）。好ましくは、表面温度の目標が７０℃以上、深さ約１０ｍｍの内部における温度目標が３０℃以上である（条件２）。このような加熱条件が採用された理由は後述する。

基準方向に関して塗布装置１の傍には制御装置５が設置されている。制御装置５は、塗布装置１の各部と接続されており、各部の動作を制御する。制御装置５は、コンピュータや、コンピュータを塗布装置１の制御装置として機能させるプログラム等を備えている。制御装置５の横方向に作業領域側の側面にはタッチパネルが設けられている。作業員は、このタッチパネルを介して、接着剤貯留槽１５を加熱するトロッコ１１上のヒータやヒータ５２による加熱温度を調整できる。また、作業員は、このタッチパネルを介して位置決めユニット４０が位置決め部４１を横方向に移動させる移動量を調整できる。これにより、位置決め部４１によって板材９１を位置決めした際における、板材９１の接着面９１ａの横方向に関する位置を調整できる。かかる位置を調整することにより、後述のようにテーブル３１が図５（ｃ）の位置に配置された際に、板材９１の接着面９１ａが塗布ローラ１２に対してどのように配置されるかを調整できる。

タッチパネルの下には動作ボタン５ａが設けられている。制御装置５は、動作ボタン５ａからの入力信号に基づき、塗布装置１の各部に下記の通りに一連の接着剤塗布動作を実行させる。まず、動作実行前に、作業員は、図５（ａ）に示すように、接着面９１ａが下方に面すると共に位置決め部４１に接触するように、複数枚の板材９１をステージ３１上に基準方向に並べて配置する。板材９１は位置決め部４１によって横方向に位置決めされ、いずれも横方向に同じ位置に配置される。この状態で作業員が動作ボタン５ａを操作すると、制御装置５が塗布装置１に接着剤塗布動作を開始させる。なお、加熱テーブル５１に設けられた動作ボタン５１ａも、動作ボタン５ａと全く同じ機能を有する。

接着剤塗布動作が開始すると、図５（ｂ）に示すように、電動シリンダ４３が位置決め部４１を板材９１から離隔する方向に退避させる。これと同時にエアシリンダ３３が支持部３５を下方へと移動させる。これによって、支持部３５とステージ３１とが、図５（ｂ）に示すように、板材９１を互いの間に挟み込んで支持する。この状態で、回転駆動装置３６がステージ３１を、板材９１の接着面９１ａが塗布ローラ１２の上端よりわずかに上方に位置するように、図５（ｃ）のＲ方向に回転させる。そして、回転駆動装置１４が塗布ローラ１２を回転させつつ、トロッコ１１が図１の位置から基準方向に反対側の位置までレール２１に沿って片道移動する。回転駆動装置１４が塗布ローラ１２を回転させる方向は、回転によって塗布ローラ１２の上端が移動する方向がトロッコ１１の移動方向とは反対方向（図１中の下方）となるような方向である。これにより、塗布ローラ１２が回転し且つ基準方向に平行移動しつつ、板材９１の接着面９１ａに接着剤を塗布していく。

トロッコ１１が基準方向にすべての板材９１を通過することで接着剤を塗布すると、回転駆動装置３６がステージ３１を、その上面が水平になる図５（ｂ）の位置まで回転させる。ステージ３１が図５（ｂ）の位置に戻ると、エアシリンダ３３が支持部３５を図５（ａ）の位置まで上昇させ、板材９１を解放する。そして、トロッコ１１が基準方向に図１の位置まで戻る。トロッコ１１が図１の位置まで戻ると、接着剤アプリケータが接着剤供給管２２を介して接着剤貯留槽１５に所定量の接着剤を供給する。以上が、１回分の接着剤塗布動作の一連の流れである。

次に、加圧装置２について、図１及び図６〜図８に従って説明する。加圧装置２は板材２の加圧工程において使用される。加圧装置２は、接着剤を介して貼り合わせた２枚の板材９１に接着のための圧力を印加する。加圧装置２は、軸方向が基準方向に沿った円柱の概略形状を有する本体６１、本体６１の外周に配列された複数の加圧部７０等を有している。本体６１の基準方向に両側には、図６のＰ方向に回転可能に軸受６４に支持された軸支部６３が固定されている。一方の軸支部６３は本体回転機構６５に接続されている。本体回転機構６５には、作業員が操作可能なハンドル６６が設けられている。本体回転機構６５は、作業員がハンドル６６を回転操作した際に、その回転力を軸支部６３に伝達する。これにより、作業員は、ハンドル６６を操作することで本体６１を図６のＰ方向に回転させることができる。

本体６１には、基準方向に沿って直線状に延びる５本の固定梁８１が設けられている。固定梁８１は本体６１の周方向に等間隔に配列されている。固定梁８１には加圧部７０が固定されている。周方向に固定梁８１同士の間には板材９１を支持する支持台８２が設けられている。支持台８２は、周方向の一方に向かって尖ったＶ字形状を有している。２枚の板材９１が接着剤を介して貼り合された状態でこのＶ字形状に沿って支持台８２上に設置される。

加圧部７０は、固定梁８１に沿って等間隔に配列されている。このような基準方向に沿った加圧部７０の列が、本体６１の周方向に等間隔に５列、設けられている。加圧部７０は、図７及び図８に示すように、４つの加圧ローラ７１を有している。加圧ローラ７１は、ローラ支持ロッド７７の下端のローラ支持部７７ａに回転可能に支持されている。ローラ支持ロッド７７は、上下方向にスライド可能にローラフレーム７２に支持されている。ローラ支持部７７ａには突起部７７ｂが設けられている。この突起部７７ｂは、ローラフレーム７２に接触することにより、図８（ａ）の位置より下方には移動できないようにローラ支持ロッド７７の移動を規制している。ローラ支持部７７ａとローラフレーム７２との間にはコイルばね７６が設けられている。コイルばね７６は下方へと押し下げるようにローラ支持部７７ａを加圧しているため、ローラ支持ロッド７７は、図８（ａ）の状態では、突起部７７ｂがローラフレーム７２に接触して下方への移動が規制されたまま維持される。

ローラフレーム７２の上部にはスライドロッド７３が固定されている。スライドロッド７３は上下方向に沿っており、ロッド支持板７８に上下方向に平行移動可能に支持されている。ロッド支持板７８は固定梁８１に固定されている。ハンドル７５は、図８（ａ）のＱ方向に回転可能に、軸支部７８ａにおいてロッド支持板７８に支持されている。ハンドル７５とスライドロッド７３とはクランク機構７４を介して連動する。クランク機構７４は、ハンドル７５が操作された際、その回転力をスライドロッド７３に伝達し、スライドロッド７３を上下方向に移動させる。これにより、例えば、作業員がハンドル７５を図８（ａ）の状態から図８（ｂ）の状態へと移動させると、スライドロッド７３が下方へと平行移動する。スライドロッド７３が移動すると、ローラフレーム７２、コイルばね７６及びローラ支持部７７ａを介して、加圧ローラ７１も下方に移動する。

支持台８２上には、加圧部７０が図８（ａ）に示す状態にあるときに２枚を一対とする複数組の板材９１が作業員によって設置される。これら複数組の板材９１は、図７に示すように基準方向に沿って配列される。各組においては、まず、接着剤が塗布されていない板材９１が設置される。そして、接着剤が接着面９１ａに塗布された板材９１が、図８（ｂ）に示すように、先に設置された板材９１と接着剤を介して貼り合わされるように設置される。この状態でスライドロッド７３が下方に移動することで、加圧ローラ７１が斜め上方から板材９１に接触する。加圧ローラ７１が板材９１に接触すると、コイルばね７６による加圧力に抗しながら、さらにスライドロッド７３が下降する。したがって、スライドロッド７３が下がり切った図８（ｂ）の状態においては、コイルばね７６が加圧ローラ７１を板材９１に押し当てるように加圧する。加圧ローラ７１は斜め上方から板材９１を加圧するため、それぞれの接着面９１ａを相手の接着面９１ａに対して押し付けるような圧力が２枚の板材９１に作用する。接着剤が固まるまでこの状態で加圧部７０が保持された後、ハンドル７５が図８（ｂ）の位置から図８（ａ）の位置まで操作されることで、板材９１が解放される。

板材９１が支持台８２上に設置される際は、図６の位置Ｘに示すように作業領域側に面している加圧部７０に設置される。この加圧部７０に接着剤が固まった状態の板材９１が保持されている場合には、ハンドル７５が操作されることで板材９１が解放されて支持台８２から取り外された後で新たな板材９１が支持台８２上に設置される。そして、その加圧部７０においてハンドル７５が操作され、板材９１が加圧ローラ７１によって加圧された状態にされる。次に、ハンドル６６の操作によって加圧装置２の本体６１が周方向の一方に所定の角度だけ回転されることで、隣の加圧部７０が位置Ｘに配置される。そして、新たに位置Ｘに配置された加圧部７０に上記と同様に新たな板材９１が設置される。このような作業を繰り返すことで、板材９１を保持した加圧部７０が周方向に一方に向かって、本体６１の周りを一回転する。この一回転の間に接着剤が固まるように適切な速さで作業を進めることで、加圧工程を効率よく実行できる。

以下、本実施形態に係るサイディング出隅９０の作製工程について図９を参照しつつ説明する。まず、図９に示すように、複数枚の板材９１を加熱テーブル５１上に置くことにより、加熱工程を実施する（Ｓ１）。すべての板材９１は、上記の加熱条件を満たすように所定の時間以上、加熱テーブル５１上に置かれた後、加熱テーブル５１から適宜取り出されて使用される。このように、すべての板材９１が加熱テーブル５１上に置かれることにより、共通の加熱環境で同時に加熱できる。このため、すべての板材９１を適切な加熱条件で確実に加熱できる。

次に、複数枚の板材９１からなる１組の板材９１を加熱テーブル５１上から取り出し、塗布工程を実施する（Ｓ２）。塗布工程においては、これら１組の板材９１をステージ３１上に設置する（本発明の第４工程）と共に、これら１組の板材９１に対し、塗布装置１に接着剤塗布動作を実施させる（本発明の第５工程）。これら１組の板材９１に対して接着剤塗布動作を実行中に、これら１組の板材９１と対となる複数枚の板材９１を加熱テーブル５１上から取り出し、これらを加圧装置２に設置する第１設置工程（Ｓ３）を実施する。具体的には、接着剤が塗布されていないこれら複数枚の板材９１を、図６の位置Ｘにある支持台８２上に設置する（本発明の第１工程）。一方、上記塗布工程が終了すると、接着剤が塗布された板材９１を、その接着面９１ａを支持台８２上にすでに設置された板材９１の接着面９１ａと接着剤を介して接触させつつ支持台８２上に設置する（本発明の第１工程）。次に、加圧部７０を駆動し（Ｓ５）、支持台８２上の板材９１を加圧した状態とする（本発明の第２工程）。

次に、ハンドル６６を操作し、すでに板材９１を加圧状態にした加圧部７０及び支持台８２を位置Ｘから移動させると共に、次の加圧部７０及び支持台８２を図６の位置Ｘに配置する。そして、この支持台８２に次の板材９１を設置し、加圧部７０を加圧状態とする。このようにして板材９１の設置、加圧状態のセット及びハンドル６６の操作を繰り返すことにより、複数組の板材９１を加圧装置２に設置し、加圧状態にしていくことができる。この間、板材９１は加圧状態に保持されつつ、本体６１の軸周りを回転していく（Ｓ６）。そして、本体６１の軸周りを１回転し、元の位置Ｘに戻ってくると、板材９１を支持台８２から取り外す（Ｓ７）。具体的には、加圧部７０を操作して加圧状態を解除すると共に、板材９２を支持台８２上から取り外す（本発明の第３工程）。

以下、加圧装置２において、複数組の板材９１を加圧装置２に設置し、加圧状態にしていく工程について、図１０を参照しつつより詳しく説明する。加圧装置２に設けられた５つの支持台８２を支持台８２Ａ〜８２Ｅと区別して表す。支持台８２Ａ〜８２Ｅは、ＡＢＣＤＥの順で本体６１の周方向に並んでいるものとする。図１０のＡ〜Ｅは支持台８２Ａ〜８２Ｅに対応する。

まず、図６の位置Ｘに支持台８２Ａが配置されているとする。図９のＳ１〜Ｓ４の工程を実施することで、この支持台８２Ａに複数組の板材９１を設置する。このときに支持台８２Ａ上に設置される互いに貼り合わされた複数組の板材９１を「１組目」とする。次に、支持台８２Ａに対応する加圧部７０を駆動し、支持台８２Ａ上の１組目を加圧した状態とする。次に、ハンドル６６を操作し、支持台８２Ｂを図６の位置Ｘに配置する。次に、加熱テーブル５１上の別の複数枚の板材９１について、１組目と同じ作業を繰り返すことにより、支持台８２Ｂ上において加圧された状態とする。このときに支持台８２Ｂ上に設置される互いに貼り合わされた複数組の板材９１を「２組目」とする。同様の作業をさらに３回繰り返すことで、支持台８２Ｃ〜８２Ｄ上においても、３組目〜５組目が加圧された状態となる。５組目を加圧した状態とした後、支持台８２Ａを図６の位置Ｘに配置する。このとき、支持台８２Ａ上の１組目は、加圧された状態で本体６１の軸周りに１回転したことになる。

次に、支持台８２Ａに対応する加圧部７０を操作し、状態を解除すると共に、支持台８２Ａ上から１組目を取り外す。その後、６組目に関して上記と同様の設置作業を行い、６組目を支持台８２Ａ上で加圧された状態とする。さらに、２組目、３組目…について取り外し作業を行うと共に、７組目、８組目…について設置作業を続けていく。以上の作業により、位置Ｘにある支持台８２上で板材９１を取り外す作業、及び、次の板材９１を設置する作業が、その他の支持台８２上では別の組の板材９１が加圧された状態に保持されている間になされることになる。このため、取り外し及び設置作業を効率よく実行できる。これらの作業は、各板材９１が本体６１の周囲を１回転する間にほぼ接着剤が固まるまでの時間が経過するようになされることが好ましい。

以下、上述の加熱条件１及び条件２の導出方法について説明する。従来、湿気硬化型の接着剤を使用する場合には通常、接着剤を介して貼り合わせた部材を加圧しながら加熱していた。このとき、部材や接着剤を効率よく加熱するため、高周波加熱が用いられることが多かった。しかし、高周波加熱はマイクロ波放射を伴うため周囲に影響を与えるおそれがあり、電力消費も大きいという問題がある。また、加熱室を設けて室内で部材を加熱したり、湿度を高めた空気を吹き掛けつつ部材を加熱したりといった方法も考えられるが、いずれも加熱手段が大掛かりになり過ぎる。

そこで、本発明者は、高周波加熱などの大掛かりな加熱手段を使用せずに済む方法の開発を目的とし、部材の貼り合わせ後にそのような加熱処理を施さなくても接着品質を確保できる接着方法を模索した。その結果、接着剤の塗布前に部材を加熱する条件を以下のように工夫することで、部材の貼り合わせ後に大掛かりな加熱処理を施さなくても十分な接着品質を確保する方法に到達した。本加熱条件には、部材の接着面の温度のみならず、部材内部の温度が重要である。なぜなら、部材内部の温度を十分に上昇させなければ、部材の接着面に接着剤を塗布した際に、接着剤が内部まで浸透する前に冷えて固まりやすい。一方、部材内部の温度を十分に上昇させると、接着剤が内部まで浸透するからである。この接着剤の内部（例えば、接着面からの深さが数ｍｍ程度）までの浸透が接着品質の確保に非常に重要であることを本発明者は発見した。

そこで、本発明者は以下の破壊試験を実施した。本破壊試験は、北海道夕張郡由仁町にある本出願人の工場において、さまざまな気候条件（温度条件及び湿度条件）下で行われた。まず、図９の加熱工程Ｓ１において、さまざまな材質及び形状のサイディング出隅９０をさまざまな加熱温度の条件で加熱後、Ｓ２〜Ｓ７の工程を実施することでサイディング出隅９０を作製した。そして、作製した各サイディング出隅９０を、２枚の板材９１が上下に並ぶように（つまり、横から見てサイディング出隅９０が「く」の字型に立つように）水平な台上に配置した。そして、その状態のサイディング出隅９０上に平板状の部材を水平に配置し、かかる平板状の部材と台とでサイディング出隅９０を上下に挟みつつ、平板上の部材を上方向からサイディング出隅９０に向けて押し下げることで、「く」の字の両端を互いに近づかせるような荷重をサイディング出隅９０に印加した。そして、これによってサイディング出隅９０を構成する２枚の板材９１が接着面９１ａの箇所において互いに剥離するか、いずれかの板材９１自体が接着面９１ａ以外の箇所で破断するまで、荷重を大きくし続けた。このうち、いずれかの板材９１自身が接着面９１ａ以外の箇所で破断したもの、つまり、接着箇所の強度が板材９１自身の強度を上回ったものを合格品とした。加熱条件１は、破壊試験において、いずれかの気候条件下において合格品となったサイディング出隅９０が存在した最低の加熱温度を下限とした。また、加熱条件２は、いずれの気候条件下においてもほぼすべてのサイディング出隅９０が合格品となった加熱条件を下限とした。なお、表面温度は、放射温度計を用いて計測した。また、約１０ｍｍ内部の温度についても放射温度計を用いて測定した。具体的には、板材９１の側面（板材９１の長尺方向の両端面）における、接着面９１ａから約１０ｍｍ離れた箇所の温度を計測した。放射温度計とは、物体からの赤外線や可視光線の強度に基づき、物体の温度を測定する計測器である。

また、本発明者は、さまざまな加熱方法を試した結果、ヒータの発熱面と部材の接着面とを直接面接触させてしばらく時間を置くことで、上記の加熱条件を満たしやすくする方法にも到達した。これにより、例えば部材から離隔したヒータで表面のみを加熱する場合と比べ、部材の内部まで確実に加熱することができる。さらに、接着剤を介して互いに貼り合わされる両方の部材の接着面を加熱することとした。これにより、一方のみを加熱する場合と比べ、貼り合わせた際に接着剤が冷えにくくなり、温度が適切に保持されやすい。

以上により、貼り合わされた板材９１を加圧しつつ加熱しなくても、確実に板材９１同士を接着することが可能となった。また、通常はプライマー処理が必要となることが多い接着処理が、プライマーを使用することなく実施可能なものとなった。なお、上記のような湿気硬化型の接着剤以外にも、加熱によって溶融する性質を有する接着剤に本発明を適用することも考えられる。接着剤の浸透を考慮することにより接着品質を向上させることは、湿気硬化型の接着剤以外にも適用可能な場合があると考えられるためである。

＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態では、２枚の板材９１の一方の接着面９１ａのみに接着剤を塗布してこれらを貼り合わせている。しかし、両方の板材９１の接着面９１ａに接着剤を塗布して貼り合わせてもよい。

また、上述の実施形態では、板材９１を固定し、これに対して塗布ローラ１２を平行移動させることで板材９１に接着剤を塗布している。しかし、塗布ローラ１２を平行移動させず、塗布ローラ１２に接着面９１ａを接触させつつ塗布ローラ１２に対して板材９１を移動させることで接着剤を塗布してもよい。

また、上述の実施形態では、接着の対象がサイディング出隅９０を構成する板材９１であるが、その他の部材であってもよい。例えば、同様の材質のタイル同士が接着対象であってもよい。また、本実施形態は窯業系の材質のみならず、その他の材質の部材にも応用が可能である。

１塗布装置
２加圧装置
５制御装置
１０塗布ユニット
１２塗布ローラ
１５接着剤貯留槽
５１加熱テーブル
５２ヒータ
７０加圧部
９０サイディング出隅
９１板材
９１ａ接着面

Claims

それぞれが一方向に長尺な平板部材であり、板厚方向に対して斜めに且つ板の長尺方向に沿うように接着面がそれぞれ形成された、前記接着面に塗布された接着剤が部材内まで浸透する材質の第１部材と第２部材を接着する接着方法であって、
前記第１部材及び第２部材の両方を加熱する加熱工程と、
前記第１部材における前記加熱工程によって加熱された前記接着面に、加熱により溶融させた接着剤を塗布する塗布工程と、
前記加熱工程及び前記塗布工程の両方を経て前記接着剤が塗布された前記第１部材と少なくとも前記加熱工程を経て前記接着面が加熱された前記第２部材との前記接着面同士を、前記接着剤を介して接触させつつ、前記第１部材及び前記第２部材を互いに前記接着面を押し付けるように加圧する加圧工程とを備えており、
水平方向に沿った第１方向に長尺な発熱面を有する加熱手段と、前記第１方向に長尺であり、前記塗布工程において前記第１部材が設置される台と、溶融させた接着剤が塗布された塗布ローラとが、前記第１方向に直交する方向であって水平方向に沿った第２方向に関して前記発熱面、前記台及び前記塗布ローラの順に配置されており、
前記加熱工程において、
前記第１部材及び前記第２部材を複数枚、前記板厚方向に重ね合わせ、前記第１部材及び前記第２部材におけるそれぞれの前記接着面を前記発熱面に面接触させると共に、前記第１部材及び前記第２部材の前記接着面が板の幅方向に関する反対側の表面よりも前記第２方向に関して前記台に近い位置に配置されるように、前記第１部材及び前記第２部材を所定の時間をかけて前記発熱面上に配置しておくことで、前記加圧工程以降に加熱処理を実施しなくても前記第１部材と前記第２部材が互いに接着されるような加熱条件を満たすように、前記第１部材及び第２部材をその内部まで加熱させ、
前記塗布工程において、前記接着面が前記第２方向に関して前記塗布ローラ側へと前記台から突出して前記塗布ローラに上方から面するように、前記第１部材を前記加熱手段から前記台上へと前記第２方向に関して移動させた後に、前記塗布ローラを、前記台上に設置された前記第１部材の前記接着面に接触させつつ当該第１部材に対して前記第１方向に相対移動させることで前記接着面に溶融させた前記接着剤を塗布することを特徴とする接着方法。
前記加熱工程後であって前記塗布工程の前に、前記第２方向に関して前記台との間に前記発熱面を挟む位置における作業員が、前記発熱面から前記台へと前記第１部材を手動で移動させることを特徴とする請求項１に記載の接着方法。
前記塗布工程において、前記第１部材を固定すると共に、前記塗布ローラを前記接着面に接触させつつ移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の接着方法。
前記加圧工程が、
前記第１部材及び第２部材を互いの前記接着面に押し当てるように加圧する加圧装置に前記第１部材及び第２部材を設置する第１工程と、前記加圧装置を前記第１部材及び第２部材を加圧した状態とする第２工程と、前記加圧した状態を解除して前記第１部材及び第２部材を前記加圧装置から取り外す第３工程とを含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の接着方法。
一組の前記第１部材及び前記第２部材に関して前記第２工程を実行している間に、別の組の前記第１部材及び前記第２部材に関して前記第３工程を、さらに別の組に関して前記第１工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の接着方法。
前記塗布工程が、
前記第１部材の前記接着面に前記接着剤を塗布するように前記塗布ローラを駆動する塗布装置に前記第１部材を設置する第４工程と、前記塗布装置に前記塗布ローラを駆動させて前記第１部材に前記接着剤を塗布する第５工程とを含んでおり、
前記第１工程において、
前記第１部材に関して前記第４工程及び前記第５工程を実行している間に前記第２部材を前記加圧装置に設置し、前記第４工程及び前記第５工程後の前記第１部材を前記加圧装置に設置することを特徴とする請求項４又は５に記載の接着方法。
前記塗布工程において、前記第１方向に沿って並ぶように支持された複数の前記第１部材に前記接着剤を塗布するように前記塗布ローラを駆動する塗布装置が用いられ、
前記加圧工程において、前記第２方向に関して前記塗布装置との間に作業領域を挟んで配置され、前記第１部材及び第２部材を加圧する加圧装置が用いられ、
前記作業領域において作業する作業員が、前記塗布工程において前記接着剤が塗布された前記複数の第１部材を前記塗布装置から取り外すと共に、前記加圧工程において、当該複数の第１部材を前記第１方向にほぼ沿って並ぶように前記加圧装置に設置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の接着方法。
板厚方向に対して接着面が斜めに形成された、前記接着面に塗布された接着剤が部材内まで浸透する材質の平板部材である第１部材と第２部材を接着する接着方法であって、
前記第１部材及び第２部材の両方を加熱する加熱工程と、
前記第１部材を支持装置に支持させると共に、前記支持装置に支持された前記第１部材における前記加熱工程によって加熱された接着面に、加熱により溶融させた接着剤が塗布された塗布ローラによって当該接着剤を塗布する塗布工程と、
前記加熱工程及び前記塗布工程の両方を経て前記接着剤が塗布された前記第１部材と少なくとも前記加熱工程を経て接着面が加熱された前記第２部材との接着面同士を、前記接着剤を介して接触させつつ、前記第１部材及び前記第２部材を互いに接着面を押し付けるように加圧する加圧工程とを備えており、
前記支持装置が、前記第１部材を支持するように動作する支持ユニットと、当該支持ユニットに支持された前記第１部材の接着面が下方に向けられ且つ前記塗布ローラの表面に沿うように前記支持ユニットを前記塗布ローラに対して回転移動させる駆動ユニットとを備えており、
前記加熱工程において、
前記第１部材及び第２部材の各接着面に面接触可能な発熱面を有する加熱手段に、前記発熱面と前記第１部材及び第２部材の各接着面とを所定の時間をかけて面接触させておくことにより、前記加圧工程以降に加熱処理を実施しなくても前記第１部材と前記第２部材が互いに接着されるような加熱条件を満たすように、前記第１部材及び第２部材をその内部まで加熱させ、
前記塗布工程において、
前記支持ユニットに前記第１部材を支持させる動作と前記駆動ユニットに前記支持ユニットを移動させる動作とを一連の動作として前記支持装置に実行させた後に、前記塗布ローラを、前記支持ユニットに支持された前記第１部材の前記接着面に接触させつつ当該第１部材に対して相対移動させることで、前記接着面に溶融させた前記接着剤を塗布し、
前記塗布工程後であって、前記加圧工程前に、前記駆動ユニットに前記支持ユニットを移動前の位置に戻させる動作と前記支持ユニットに前記第１部材の支持を解除させる動作とを一連の動作として前記支持装置に実行させることを特徴とする接着方法。
板厚方向に対して接着面が斜めに形成された、前記接着面に塗布された接着剤が部材内まで浸透する材質の平板部材である第１部材と第２部材を接着する接着方法であって、
前記第１部材及び第２部材の両方を加熱する加熱工程と、
前記第１部材における前記加熱工程によって加熱された接着面に、加熱により溶融させた接着剤を塗布する塗布工程と、
前記第１部材及び第２部材を互いの前記接着面を接触させた状態で支持する支持台と、前記支持台に接近した第１位置と前記支持台から離隔した第２位置の間で一方向に沿って移動可能である２つの加圧ローラと、前記２つの加圧ローラを前記支持台に向けて弾性的に加圧する加圧部材とを備えた加圧装置を使用して、前記加熱工程及び前記塗布工程の両方を経て前記接着剤が塗布された前記第１部材と少なくとも前記加熱工程を経て接着面が加熱された前記第２部材との接着面同士を、前記接着剤を介して接触させつつ、前記第１部材及び前記第２部材を互いに接着面を押し付けるように加圧する加圧工程とを備えており、
前記加熱工程において、
前記第１部材及び第２部材の各接着面に面接触可能な発熱面を有する加熱手段に、前記発熱面と前記第１部材及び第２部材の各接着面とを所定の時間をかけて面接触させておくことにより、前記加圧工程以降に加熱処理を実施しなくても前記第１部材と前記第２部材が互いに接着されるような加熱条件を満たすように、前記第１部材及び第２部材をその内部まで加熱させ、
前記加圧工程において、
前記第１部材及び第２部材を互いの前記接着面が接着剤を介して接触するように前記支持台上に設置した後に、前記２つの加圧ローラの一方を前記第１部材に、前記２つの加圧ローラの他方を前記第２部材にそれぞれ接触するように、前記２つの加圧ローラを前記第２位置から前記第１位置へと前記一方向に沿って前記第１部材及び前記第２部材の各表面に対して斜め方向に手動で移動させることで、前記第１部材及び前記第２部材の前記接着面が互いに押し付けられるように、前記２つの加圧ローラに前記接着面を挟んだ両側から前記第１部材及び第２部材を加圧させることを特徴とする接着方法。
前記加圧装置において、前記２つの加圧ローラを前記第１位置と前記第２位置の間で移動させる移動機構と前記支持台と前記２つの加圧ローラと前記加圧部材とをそれぞれが有する複数の加圧部が、水平方向を回転軸として回転可能に、前記回転軸に関する周方向に配列されていることを特徴とする請求項９に記載の接着方法。