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JP2013151113A - 筐体の製造方法、筐体および筐体の成形装置 - Google Patents

筐体の製造方法、筐体および筐体の成形装置 Download PDF

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Abstract

【課題】１つの筐体を構成する複数の圧縮木製品を同一の条件で同時に圧縮加工することができる圧縮木製品の製造方法、筐体および筐体の成形装置を提供する。
【解決手段】 本発明の筐体の成形装置１０は、製品である筐体を２つに分割した、第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす凹部１１１を有する第１の金型１１と、第２部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす凸部１２１を有する第２の金型１２と、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす凹部１３１および前記第２の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす凹部１３３を有する入れ子１３、を備え、略椀状をなし、組み合わせることにより筐体を構成する２つのブランク材２および３を、入れ子１３を間に挟んだ状態で第１の金型１１と第２の金型１２間に載置し、圧縮することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、木材を三次元形状に圧縮成型した圧縮木製品を組み合わせてなる筐体の製造方法、筐体および筐体の成形装置に関する。
近年、自然素材である木材が注目されている。木材はさまざまな木目を有するため、原木から形取る箇所に応じて個体差が生じ、その個体差が製品ごとの個性となる。また、長期の使用によって生じる傷や色合いの変化自体も、独特の風合いとなって使用者に親しみを生じさせることがある。これらの理由により、合成樹脂や軽金属を用いた製品にはない、個性的で味わい深い製品を生み出すことのできる素材として木材が注目されており、その成形技術も飛躍的に進歩しつつある。
従来より、木材の圧縮成形技術として、木材に対する圧縮方向をあらかじめ考慮した上で木材を形取り、その後圧縮成形することにより、圧縮成形品の強度を向上する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、主板部と、該主板部からの全周縁から斜め外側方向に立ち上がる側板部とを備えるブランク材を、繊維が直線状に延在している形取用木材から前記主板部が前記形取用木材の繊維方向に沿うように形取り、前記主板部の板面および繊維方向に直交する方向に圧縮することにより高い強度を有する略椀形状の圧縮木材を成型している。
特許第４２１７１６５号公報
このような略椀形状の圧縮木材を前カバーおよび後カバー等のカバー部材として成型し、該圧縮木材を組み合わせて電子機器等の筐体を構成する場合、カバー部材毎に特有の金型を使用して圧縮等の加工を行っている。
しかしながら、異なる金型により各カバー部材を成型加工するため、加工時の条件により圧縮木材の色合いなどが微妙に異なってしまう可能性があり、個々に成型加工した各カバー部材を組み合わせて１つの筐体としたときに、一体感が損なわれてしまうおそれがあった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１つの筐体を構成する複数の圧縮木製品を略同一の条件で同時に圧縮加工することができる圧縮木製品の製造方法、筐体および筐体の成形装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る筐体の製造方法は、木材を圧縮することにより形成された三次元形状の圧縮木製品を組み合わせてなる筐体の製造方法であって、原木から、略椀状をなし、組み合わせることにより筐体を構成する２つのブランク材を形取る形取工程と、前記２つのブランク材の最終形態である第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の内面および外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、前記第２部分筐体の内面または外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、前記第１の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、を使用して、前記２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮する圧縮工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の筐体の製造方法は、上記発明において、前記圧縮工程は、前記２つのブランク材の最終形態である第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、前記第２部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、を使用して、前記２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮することを特徴とする。
また、本発明の筐体の製造方法は、上記発明において、前記圧縮工程は、前記２つのブランク材の最終形態である第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、前記第２部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、を使用して、前記２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮することを特徴とする。
また、本発明の筐体の製造方法は、上記発明において、前記形取工程は、前記２つのブランク材の少なくとも１つに開口部を形成し、前記第１の金型、前記第２の金型および前記入れ子の少なくとも１つに、前記ブランク材の開口部と嵌合可能な開口凸部を備えたことを特徴とする。
また、本発明の筐体は、上記のいずれか一つに記載の方法により製造された圧縮木製品を組み合わせてなることを特徴とする。
また、本発明の筐体の成形装置は、木材を圧縮することにより形成された三次元形状の圧縮木製品を組み合わせてなる筐体の成形装置であって、前記筐体を２つに分割した第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の内面および外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、前記第２部分筐体の内面または外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、前記第１の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、を備え、略椀状をなし、組み合わせることにより筐体を構成する２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮することを特徴とする。
また、本発明の筐体の成形装置は、上記発明において、前記第１の金型は、前記筐体を２つに分割した第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有し、前記第２の金型は、前記第２部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有し、前記入れ子は、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有することを特徴とする。
また、本発明の筐体の成形装置は、上記発明において、前記第１の金型は、前記筐体を２つに分割した第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有し、前記第２の金型は、前記第２部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有し、前記入れ子は、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有することを特徴とする。
また、本発明の筐体の成形装置は、上記発明において、前記第１の金型、前記第２の金型および前記入れ子の少なくとも１つは、前記２つのブランク材の少なくとも１つに形成した開口部と嵌合可能な開口凸部を有することを特徴とする。
また、本発明の筐体の成形装置は、上記発明において、前記開口凸部は、側面がテーパ状をなし、前記開口凸部の上面面積は前記開口部面積よりも小さく、前記開口凸部の下面面積は前記開口部面積よりも大きいことを特徴とする。
本発明によれば、２以上の三次元形状の圧縮木製品を組み合わせてなる筐体を、同一の条件で同時に圧縮加工することができるため、色味などに違いが少ない筐体を得ることが可能となる。また、本発明によれば、１つの成形装置で筐体を構成する複数の圧縮木製品を同時に加工することができるため、生産効率の向上およびコストダウンが可能となる。
図１は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の概要を示すフローチャートである。 図２は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の形取工程の概要を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の圧縮工程の概要および成形装置の構成を示す図である。 図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の圧縮工程において木材の変形がほぼ完了した状態を示す断面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の乾燥工程終了後の木材の構成を示す斜視図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の加熱整形工程を行う前の状態を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の加熱整形工程を行っている状態を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の整形工程終了後の圧縮木製品の構成を示す斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法によって製造された圧縮木製品を筐体として適用したデジタルカメラの構成を示す斜視図である。 図１１は、本発明の実施の形態の変形例１に係る筐体の製造方法の圧縮工程で使用する成形装置の構成を示す断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態の変形例２に係る筐体の製造方法の圧縮工程で使用する成形装置の構成を示す断面図である。 図１３は、本発明の実施の形態の変形例３に係る筐体の製造方法の圧縮工程で使用するブランク材を示す斜視図である。 図１４は、本発明の実施の形態の変形例３に係る筐体の製造方法の圧縮工程で使用する成形装置の構成を示す断面図である。 図１５は、図１４の成形装置を使用して製造した圧縮木製品を筐体として適用したデジタルカメラの外装材の構成を示す斜視図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る筐体の製造方法の処理の概要を示すフローチャートである。まず、原木から所定の形状をなすブランク材を形取る（ステップＳ１）。この形取工程では、図２に示すように、組み合わせることにより筐体を構成する略椀状の２つのブランク材を形取る。図２は、形取工程の概要を模式的に示す図である。形取工程では、無垢材などの原木１から、略椀状をなすブランク材２およびブランク材３を切削等によって形取る。原木１は、ヒノキ、ヒバ、桐、杉、松、桜、欅、黒檀、紫檀、竹、チーク、マホガニー、ローズウッドなどの中から最適な素材を選択すればよい。また原木１は、軽く圧縮した木材であっても良い。
ブランク材２は、略長方形の表面を有する平板状の主板部２ａと、主板部２ａの表面で対向する二つの長辺部の各々から主板部２ａに対して湾曲して延在する二つの側板部２ｂと、主板部２ａの表面で対向する二つの短辺部の各々から主板部２ａに対して湾曲して延在する二つの側板部２ｃと、を備える。ブランク材２の主板部２ａには、円形状の開口部２ｄと、矩形状の開口部２ｅとが切削等により形成されている。
ブランク材３は、略長方形の表面を有する平板状の主板部３ａと、主板部３ａの表面で対向する二つの長辺部の各々から主板部３ａに対して湾曲して延在する二つの側板部３ｂと、主板部３ａの表面で対向する二つの短辺部の各々から主板部３ａに対して湾曲して延在する二つの側板部３ｃと、を備える。ブランク材３の主板部３ａには、矩形状の開口部３ｄが切削等により形成されている。ブランク材２とブランク材３とは、略同一形状をなし、上下に重ね合わせることにより筐体状をなす。
ブランク材２およびブランク材３は、後述する圧縮工程によって減少する分の体積を予め加えた体積を有する。なお、図２では、ブランク材２およびブランク材３の木目Ｇがブランク材２の繊維方向と略平行な柾目材である場合を示しているが、これは一例に過ぎない。すなわち、形取工程で形取る木材は、板目材や木口材などでもよい。
続いて、形取ったブランク材２およびブランク材３を大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置して水分を過剰に吸収させることにより、ブランク材２およびブランク材３を軟化させる（ステップＳ２）。水蒸気は、温度が１００〜２３０℃程度であり、圧力が０.１〜３.０ＭＰａ（メガパスカル）程度である。このような水蒸気雰囲気は、例えば圧力容器を用いることによって実現することができる。圧力容器を用いる場合には、その圧力容器の中にブランク材２およびブランク材３を放置することによって軟化させる。なお、水蒸気雰囲気中でブランク材２およびブランク材３を放置して軟化させる代わりに、マイクロウェーブの如き高周波の電磁波によってブランク材２およびブランク材３が内包している水分を加熱して軟化させてもよいし、ブランク材２およびブランク材３を煮沸して軟化させてもよい。
この後、軟化させたブランク材２およびブランク材３を圧縮する（ステップＳ３）。ブランク材２およびブランク材３を、ブランク材２を圧縮等してなる最終形態の、外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、ブランク材３を圧縮等してなる最終形態の、外面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、ブランク材２の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部およびブランク材３の内面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、からなる成形装置を使用して、ブランク材２およびブランク材３との間に入れ子を挟んだ状態で、ブランク材２およびブランク材３を第１の金型と第２の金型間に載置し、圧縮する。この圧縮工程では、軟化工程と同じ水蒸気雰囲気中で成形装置によってブランク材２およびブランク材３を挟持して圧縮力を加えることにより、ブランク材２およびブランク材３を所定の三次元形状に変形させる。圧力容器の中でブランク材２およびブランク材３を軟化させた場合には、引き続きその圧力容器の中でブランク材２およびブランク材３を圧縮すればよい。
図３は、圧縮工程の概要を示すとともに、圧縮工程で使用する成形装置の要部の構成を示す図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図３および図４に示すように、ブランク材２およびブランク材３は、第１の金型１１、第２の金型１２、および入れ子１３からなる成形装置１０によって挟持され、所定の圧縮力が加えられる。
圧縮工程の際にブランク材２の上方から圧縮力を加える第１の金型１１は、ブランク材２の突出している外側面に当接する第１転写部である平滑面状の凹部１１１を備えたキャビティ金型である。主板部２ａから側板部２ｃにかけて湾曲する部分の表面であって第１の金型１１と対向する側の表面の曲率半径をＲＯ2とし、この表面に当接する凹部１１１の表面の曲率半径をＲＡとすると、二つの曲率半径ＲＯ2，ＲＡは、ＲＯ2≧ＲＡという関係を満たす。
圧縮工程の際にブランク材３の下方から圧縮力を加える第２の金型１２は、ブランク材３の突出している外側面に当接する第２転写部である平滑面状の凹部１２１を備えたキャビティ金型である。主板部３ａから側板部３ｃにかけて湾曲する部分の表面であって第２の金型１２と対向する側の表面の曲率半径をＲＯ3とし、この表面に当接する凹部１２１の表面の曲率半径をＲＣとすると、二つの曲率半径ＲＯ3，ＲＣは、ＲＯ3≧ＲＣという関係を満たす。
これに対して、圧縮工程の際にブランク材２の下方から圧縮力を加えるとともに、ブランク材３の上方から圧縮力を加える入れ子１３は、ブランク材２の窪んでいる内側面に当接する第３転写部である凸部１３１を備えるとともに、ブランク材３の窪んでいる内側面に当接する第４転写部である凸部１３３を備えるコア金型である。ブランク材２の主板部２ａから側板部２ｃにかけて湾曲する部分の表面であって入れ子１３と対向する側の表面の曲率半径をＲＩ2とし、この表面に当接する凸部１３１の表面の曲率半径をＲＢとすると、二つの曲率半径ＲＩ2，ＲＢは、ＲＩ2≧ＲＢという関係を満たす。また、ブランク材３の主板部３ａから側板部３ｃにかけて湾曲する部分の表面であって入れ子１３と対向する側の表面の曲率半径をＲＩ3とし、この表面に当接する凸部１３５の表面の曲率半径をＲＤとすると、二つの曲率半径ＲＩ3，ＲＤは、ＲＩ3≧ＲＤという関係を満たす。
凸部１３１には、ブランク材２の開口部２ｄと嵌合可能な位置に円柱状の開口凸部１３２が設けられるとともに、開口部２ｅと嵌合可能な位置に矩形柱状の開口凸部１３５が設けられている。開口凸部１３２は、開口部２ｄの開口形状と略等しい形状をなし、矩形柱状の開口凸部１３５は、開口部２ｅの開口形状と略等しい形状をなす。第１の金型１１の凹部１１１には、開口凸部１３２に対応する位置に開口凹部１１２が設けられ、矩形柱状の開口凸部１３５に対応する位置に矩形柱状の開口凹部（図示せず）が設けられている。開口凹部１１２は、開口部２ｄの開口形状と略等しい形状をなし、凹部１１１に形成された矩形柱状の開口凹部（図示せず）は、開口部２ｅの開口形状と略等しい形状をなす。
凸部１３３には、ブランク材３の開口部３ｄと嵌合可能な位置に矩形柱状の開口凹部１３４が設けられている。開口凹部１３４は、開口部３ｄの開口形状と略等しい形状をなす。金型１２の凹部１２１には、開口凹部１３４と対応する位置に矩形柱状の開口凸部１２２が設けられている。開口凸部１２２は、開口部３ｄの開口形状と略等しい形状をなす。
第１の金型１１、第２の金型１２および入れ子１３は、ブランク材２およびブランク材３を挟持した後、図示しない型締め装置によって型締めされる。図５は、型締めされた第１の金型１１、第２の金型１２および入れ子１３がブランク材２およびブランク材３に圧縮力を加えている状態を示す図であり、ブランク材２およびブランク材３の変形がほぼ完了した状態を示す図である。図５に示すように、ブランク材２は、第１の金型１１および入れ子１３から圧縮力を受けることにより、第１の金型１１および入れ子１３により型締めしたときの第１の金型１１と入れ子１３との隙間に相当する三次元形状に変形する。また、ブランク材３は、第２の金型１２および入れ子１３から圧縮力を受けることにより、第２の金型１２および入れ子１３により型締めしたときの第２の金型１２と入れ子１３との隙間に相当する三次元形状に変形する。ブランク材２およびブランク材３の開口部２ｄ、２ｅおよび３ｄは、開口凸部１３２、開口凸部１３３および開口凸部１２２にそれぞれ嵌め合わされているため、開口部２ｄ、２ｅおよび３ｄの開口形状を保持したまま、ブランク材２およびブランク材３は圧縮される。圧縮工程では、図５に示す状態でブランク材２およびブランク材３に所定時間（１〜数十分程度）圧縮力を加え続ける。
圧縮工程が終了した後、第１の金型１１、第２の金型１２および入れ子１３を型締めした状態を保持したまま、上述した水蒸気よりさらに高温の水蒸気を第１の金型１１、第２の金型１２および入れ子１３の周囲に加えることにより、ブランク材２およびブランク材３の形状を固定化する（ステップＳ４）。この固定化処理を圧力容器中で行う場合には、圧縮工程における水蒸気よりもさらに高温の水蒸気を圧力容器へ吹き込めばよい。
続いて、第１の金型１１、第２の金型１２および入れ子１３、ならびにブランク材２およびブランク材３を大気中もしくは負圧環境へ開放し、ブランク材２およびブランク材３を乾燥させる（ステップＳ５）。この際、ブランク材２の温度が１００℃より低い状態になれば、第１の金型１１、第２の金型１２および入れ子１３の型締め状態を解除し、第１の金型１１、第２の１２および入れ子１３をブランク材２およびブランク材３から離間することによってブランク材２およびブランク材３の乾燥を促進させるようにしてもよい。乾燥終了後のブランク材２およびブランク材３の肉厚は、圧縮前のブランク材２およびブランク材３の肉厚の３０〜５０％程度であれば好ましい。これは、ブランク材２およびブランク材３の圧縮率が０.７０〜０.５０程度であることに相当する。以下、乾燥工程まで終了したブランク材２を「木材４」、乾燥工程まで終了したブランク材３を「木材５」という。
図６は、木材４および５の構成を示す斜視図である。同図に示す木材４は、主板部２ａおよび側板部２ｂ、２ｃにそれぞれ対応する主板部４ａおよび側板部４ｂ、４ｃを有する。主板部４ａの中央部には開口部４ｄおよび開口部４ｅが形成されている。また木材５は、主板部３ａおよび側板部３ｂ、３ｃにそれぞれ対応する主板部５ａおよび側板部５ｂ、５ｃを有する。主板部５ａの中央部には開口部５ｄが形成されている。
この後、大気中で木材４および木材５に熱を加えつつ木材４および木材５を整形する（ステップＳ６）。図７は、加熱整形工程の概要を模式的に示す図である。加熱整形工程では、加熱整形装置である金型５１、５２および入れ子５３によって木材４および木材５を挟持する。
図７で木材４の上方に位置する金型５１は、木材４の突出している側の表面に当接する平滑面状の凹部５１１を備える。木材４の下方に位置する入れ子５３は、木材４の窪んでいる側の表面に当接する平滑面状の凸部５３１を備える。凸部５３１には、円柱状の開口凸部５３２および矩形柱状の開口凸部（図示せず）が設けられている。開口凸部５３２は、開口部４ｄの開口形状と略等しい形状をなし、矩形柱状の開口凸部（図示せず）は、開口部４ｅの開口形状と略等しい形状をなす。凹部５１１には、円柱状の開口凹部５１２および矩形柱状の開口凹部（図示せず）が設けられている。開口凹部５１２は、開口部４ｄの開口形状と略等しい形状をなし、矩形柱状の開口凹部（図示せず）は、開口部４ｅの開口形状と略等しい形状をなす。
図７で木材５の下方に位置する金型５２は、木材５の突出している側の表面に当接する平滑面状の凹部５２１を備える。木材５の上方に位置する入れ子５３は、木材５の窪んでいる側の表面に当接する平滑面状の凸部５３３を備える。凸部５３３には、矩形柱状の開口凸部５３４が設けられている。開口凸部５３４は、開口部５ｄの開口形状と略等しい形状をなす。凹部５２１には、矩形柱状の開口凹部５２２が設けられている。開口凹部５２２は、開口部５ｄの開口形状と略等しい形状をなす。
図８に示すように金型５１、５２、および入れ子５３を型締めして加熱整形しているときの金型５１と入れ子５３との隙間の形状は、木材４の整形後の形状に対応している。また、金型５１、５２、および入れ子５３を型締めして加熱整形しているときの金型５２と入れ子５３との隙間の形状は、木材５の整形後の形状に対応している。整形後の形状は、加熱整形工程前の木材４および木材５の形状をわずかに変形することによって得られる形状であることが望ましい。このように、加熱整形工程の前後で木材４および木材５の形状が大きく変化しないようにすることで、木材４および木材５を整形する際に割れ等の不具合が発生するのを防止することができる。
また、開口凸部５３２および開口凹部５１２の形状は、開口部４ｄの開口形状と略等しい形状であるとともに、最終製品の開口部の形状とする。同様に、開口凸部５３４および開口凹部５２２の形状は、開口部５ｄの開口形状と略等しい形状であるとともに、最終製品の開口部の形状とする。図示しない凸部５３１上に形成された矩形柱状の開口凸部および図示しない凹部５１１上に形成された矩形柱状の開口凹部も、最終製品の開口部の形状とする。
金型５１、５２の内部には、熱を発生するヒータ５４、５５がそれぞれ取り付けられている。ヒータ５４、５５は温度制御機能を有する制御装置５６に接続されており、制御装置５６の制御のもとで発熱し、金型５１、５２にそれぞれ熱を加える。制御装置５６は、木材４および木材６を挟持している時の金型５１、５２の温度が１５０〜２００℃程度で略一定となるようにヒータ５４、５５をそれぞれ制御する。図示していないが入れ子５３の内部にもヒータを設置し、制御装置５６により温度制御することが好ましい。
加熱整形工程においては、木材４および木材５の形状はほとんど変えずに肉厚を若干薄くする程度の圧縮を行う。その結果、加熱整形工程後の木材４および木材５は、表面硬度が増加する。また、木材４および木材５を加熱することにより、寸法安定性を向上させることができる。さらにまた、加熱整形することにより、木材４および木材５に形成された開口部４ｄ、４ｅ、５ｄ近傍の強度を向上することができる。加熱整形工程後、木材４および木材５に、後述する切り欠き等の加工や、端面を揃る等の最終仕上げを経ることにより、圧縮木製品が完成する。
図９は、加熱整形工程終了後の圧縮木製品の構成を示す斜視図である。図１０は、圧縮木製品を筐体として適用したデジタルカメラの外観構成を示す斜視図である。デジタルカメラ１００は、前面側を外装するカバー部材である圧縮木製品６と、背面側を外装するカバー部材である圧縮木製品７とからなる。圧縮木製品６の主板部６ａには、撮像部１０１を表出する円筒形状の開口部６１およびフラッシュ１０２を表出する直方体形状の開口部６２が形成されている。また、圧縮木製品６の側板部６ｂには、半円筒形状の切り欠き６３が形成されている。一方、圧縮木製品７の主板部７ａには、画像情報や文字情報を表示するために、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または有機ＥＬディスプレイ等を用いて実現される表示部（図示せず）を表出する直方体形状の開口部７１が形成されている。また、圧縮木製品７の側板部７ｂには、圧縮木製品６の切り欠き６３と組み合わさってシャッターボタン１０３を表出するための半円筒形状の切り欠き７２が形成されている。
以上、本実施の形態に係る圧縮木製品を組み合わせてなる筐体をデジタルカメラに適用した例について説明したが、本実施の形態にかかる筐体は、デジタルカメラ以外の電子機器用外装体としても適用可能である。また、本実施の形態にかかる筐体は、食器などにも適用可能である。
本発明の実施の形態によれば、第１の金型１１、第２の金型１２および入れ子１３からなる成形装置を使用して、２以上の三次元形状の圧縮木製品を組み合わせてなる筐体を、同一の条件で同時に製造することができるため、色味などに違いが少ない筐体を得ることが可能となる。また、本実施の形態によれば、１つの成形装置で筐体を構成する複数の圧縮木製品を同時に加工することができるため、生産効率を向上するとともにコストダウンが可能になるという効果を奏する。
また、図１１に示すような成形装置によっても、本実施の形態に係る筐体を製造することができる。図１１は、本実施の形態の変形例１に係る成形装置の構成を示す断面図である。成形装置１０Ａは、ブランク材２Ａを圧縮等してなる最終形態の、外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部である凹部１１１Ａを有する第１の金型１１Ａと、ブランク材３Ａを圧縮等してなる最終形態の、内面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部である凸部１２１Ａを有する第２の金型１２Ａと、ブランク材２Ａを圧縮等してなる最終形態の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部である凸部１３１Ａおよびブランク材３Ａの外面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部である凹部１３３Ａを有し、凸部１３１Ａと凹部１３３Ａが相反する側に形成された入れ子１３Ａと、からなる。
ブランク材２Ａの主板部には円形状の開口部２ｄが形成されており、入れ子１３Ａの凸部１３１Ａには、ブランク材２Ａの開口部２ｄと嵌合可能な位置に、上部が切り取られた円錐状の開口凸部１３２Ａが設けられている。開口凸部１３２Ａは、開口部２ｄの開口形状と略等しい形状をなす。金型１２Ａの凹部１１１Ａには、開口凸部１３２Ａに対応する位置に開口凹部１１２Ａが設けられている。開口凹部１１２Ａは、開口部２ｄの開口形状と略等しい形状をなす。
開口凸部１３２Ａおよび開口凹部１１２Ａの上部の径Ｗ2は、ブランク材２Ａの開口部２ｄの径Ｗ1より短く、開口凸部１３２Ａおよび開口凹部１１２Ａの底部の径Ｗ3は、ブランク材２Ａの開口部２ｄの径Ｗ1より長く形成されている。本変形例１にかかる成形装置１０Ａでは、実施の形態にかかる成形装置１０と同様に、筐体の構成部品である複数の圧縮木製品を同時に製造することができるため、色味などに違いが少ない筐体を得ることが可能となる。さらに、各部の長さを上記のようにすることにより、圧縮工程において、ブランク材２Ａの開口部２ｄを入れ子１３Ａの開口凸部１３２Ａに容易に嵌め合わせることができ、ブランク材２Ａの位置あわせが容易になるとともに、位置ずれを防止できるという効果を奏する。
また、図１２に示すような成形装置によっても、本実施の形態に係る筐体を製造することができる。図１２は、本実施の形態の変形例２に係る成形装置の構成を示す断面図である。成形装置１０Ｂは、ブランク材２Ｂを圧縮等してなる最終形態の、内面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部である凸部１１１Ｂを有する第１の金型１１Ｂと、ブランク材３Ｂを圧縮等してなる最終形態の、内面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部である凸部１２１Ｂを有する第２の金型１２Ｂと、ブランク材２Ｂを圧縮等してなる最終形態の外面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部である凹部１３１Ｂおよびブランク材３Ｂの外面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部である凹部１３３Ｂを有し、凹部１３１Ｂと凹部１３３Ｂが相反する側に形成された入れ子１３Ｂと、からなる。
本変形例２にかかる成形装置１０Ｂにおいても、実施の形態にかかる成形装置１０と同様に、筐体の構成部品である複数の圧縮木製品を同時に製造することができるため、色味などに違いが少ない筐体を得ることが可能となる。
さらに、本発明にかかる筐体は、同時に圧縮成型された圧縮木製品を組み合わせてなるものであれば、２つに限らず、３以上の圧縮木製品を組み合わせたものであってよい。たとえば、実施の形態のブランク材２を、図１３に示すブランク材に換えたもので筐体を構成してもよい。図１３は、本発明の実施の形態の変形例３に係る筐体の製造方法の圧縮工程で使用するブランク材を示す斜視図である。図１４は、本発明の実施の形態の変形例３に係る筐体の製造方法の圧縮工程で使用する成形装置の構成を示す断面図である。図１５は、図１４の成形装置を使用して製造した圧縮木製品を筐体として適用したデジタルカメラの外装材の構成を示す斜視図である。
変形例３にかかる筐体の前カバーとなるブランク材は、図１３に示すように、ブランク材２１とブランク材２２と、からなる。ブランク材２１とブランク材２２は、実施の形態のブランク材２において、開口部２ｅを形成しないで、長手方向の側板部２ｂに対して垂直に切断したものである。
ブランク材２１、ブランク材２２および実施の形態で使用するブランク材３を、図１４の成形装置１０Ｃにより圧縮等することにより、図１５に示すようなデジタルカメラ用の筐体を製造することができる。
成形装置１０Ｃは、ブランク材３Ｃを圧縮等してなる最終形態の、外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部である凹部１１１Ｃを有する第１の金型１１Ｃと、ブランク材２１およびブランク材２２を圧縮等してなる最終形態の、外面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部である凹部１２１Ｃを有する第２の金型１２Ｃと、ブランク材３Ｃを圧縮等してなる最終形態の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部である凸部１３１Ｃおよびブランク材２１およびブランク材２２の内面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部である凸部１３３Ｃを有し、凸部１３１Ｃと凸部１３３Ｃが相反する側に形成された入れ子１３Ｃと、からなる。
ブランク材３Ｃの主板部には矩形柱状の開口部３ｄが形成されており、入れ子１３Ｃの凸部１３１Ｃには、ブランク材３Ｃの開口部３ｄと嵌合可能な位置に、矩形柱状の開口凸部１３２Ｃが設けられている。開口凸部１３２Ｃは、開口部３ｄの開口形状と略等しい形状をなす。また、第１の金型１１Ｃの凹部１１１Ｃには、開口凸部１３２Ｃに対応する位置に開口凹部１１２Ｃが設けられている。開口凹部１１２Ｃは、開口部３ｄの開口形状と略等しい形状をなす。一方、入れ子１３Ｃの凸部１３３Ｃには、ブランク材２１の開口部２１ｄと嵌合可能な位置に、円柱状の開口凸部１３４Ｃが設けられるとともに、凸部１３３Ｃの短手方向に沿って線状をなして突起する突起部１３５Ｃが設けられている。また、凹部１２１Ｃには、開口凸部１３４Ｃに対応する位置に、開口凹部１２２Ｃが設けられるとともに、凹部１３３Ｃの短手方向に沿って線状をなして突起する突起部１２３Ｃが設けられている。突起部１３５Ｃと突起部１２３Ｃは、入れ子１３Ｃと第２の金型１２Ｃとを重ねた際に対向するように設けられ、ブランク材２１とブランク材２２の形状を区切る境界として機能する。
成形装置１０Ｃによりブランク材２１、ブランク材２２、およびブランク材３Ｃを圧縮等することにより、図１５に示すデジタルカメラ用の筐体を製造することができる。デジタルカメラ２００は、ブランク材２１およびブランク材２２を圧縮等して成形した圧縮木製品８１、８２を組み合わせた前カバー８と、ブランク材３Ｃを圧縮等して成型した後カバーである圧縮木製品９とによって外装されている。開口部から表出する撮像部２０１と、前カバー８および後カバー９に切削加工等により形成された切り欠き部から表出するシャッターボタン２０２とを有する。圧縮木製品８２はデジタルカメラ２００の本体に対して着脱自在であり、電池蓋としての機能を有している。
上述の変形例３にかかる成形装置１０Ｃにおいても、実施の形態にかかる成形装置１０と同様に、筐体の構成部品である３つの圧縮木製品８１、圧縮木製品８２、および圧縮木製品９を同時に製造することができるため、色味などに違いが少ない筐体を得ることが可能となる。
以上、本実施の形態にかかる圧縮木製品の製造方法および成形装置について説明したが、加熱整形工程における金型の加熱方法は上述したものに限られるわけではない。例えば、加熱ヒータを取り付けたプレートで金型を挟んで加熱するようにしてもよいし、加熱炉を用いて金型を加熱するようにしてもよい。また、本実施の形態において、加熱整形工程は任意の工程であり、加熱整形工程を設けないで圧縮木製品を製造してもよい。
以上のように、本発明に係る圧縮木製品の製造方法、筐体および筐体の成形装置は、３次元形状の圧縮木製品からなる筐体を成形する場合に有用であり、特にデジタルカメラ等の電子機器用外装材として適用する木材を圧縮成形する場合に適している。
１ 原木
２、３ ブランク材
４、５ 木材
６、７、８１、８２、９ 圧縮木製品
２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａ 主板部
２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃ、５ｂ、５ｃ、６ｂ、６ｃ、７ｂ、７ｃ 側板部
１１、１２、５１、５２、１１Ａ、１２Ａ、１１Ｂ、１２Ｂ、１１Ｃ、１２Ｃ 金型
１３、５３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ 入れ子
２ｄ、２ｅ、３ｄ、４ｄ、４ｅ、５ｄ、６１、６２、７１、２１ｄ 開口部
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 成形装置
５０ 加熱整形装置
５４、５５ ヒータ
５６ 制御装置
１００、２００ デジタルカメラ
１０１、２０１ 撮像部
１０２ フラッシュ
１０３、２０２ シャッターボタン
１１１、１２１、５１１、５２１、１１１Ａ、１３３Ａ、１３１Ｂ、１３３Ｂ、１１１Ｃ、１２１Ｃ 凹部
１３１、１３３、５３１、５３３、１２１Ａ、１３１Ａ、１１１Ｂ，１２１Ｂ、１３１Ｃ、１３３Ｃ 凸部
１１２、１３４、５１２、５２２、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１２２Ｃ 開口凹部
１２２、１３２、５３２、５３４、１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ、１３４Ｃ 開口凸部
１２３Ｃ、１３５Ｃ 突起部
Ｇ 木目

Claims (10)

  1. 木材を圧縮することにより形成された三次元形状の圧縮木製品を組み合わせてなる筐体の製造方法であって、
    原木から、略椀状をなし、組み合わせることにより筐体を構成する２つのブランク材を形取る形取工程と、
    前記２つのブランク材の最終形態である第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の内面および外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、前記第２部分筐体の内面または外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、前記第１の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、を使用して、前記２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮する圧縮工程と、
    を含むことを特徴とする筐体の製造方法。
  2. 前記圧縮工程は、前記２つのブランク材の最終形態である第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、前記第２部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、を使用して、前記２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮することを特徴とする請求項１に記載の筐体の製造方法。
  3. 前記圧縮工程は、前記２つのブランク材の最終形態である第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、前記第２部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、を使用して、前記２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮することを特徴とする請求項１に記載の筐体の製造方法。
  4. 前記形取工程は、前記２つのブランク材の少なくとも１つに開口部を形成し、
    前記第１の金型、前記第２の金型および前記入れ子の少なくとも１つに、前記ブランク材の開口部と嵌合可能な開口凸部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の筐体の製造方法。
  5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の筐体の製造方法により製造された圧縮木製品を組み合わせてなることを特徴とする筐体。
  6. 木材を圧縮することにより形成された三次元形状の圧縮木製品を組み合わせてなる筐体の成形装置であって、
    前記筐体を２つに分割した第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の内面および外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有する第１の金型と、
    前記第２部分筐体の内面または外面の一方の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有する第２の金型と、
    前記第１の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面および外面の他方の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有し、前記第３転写部と前記第４転写部が相反する側に形成された入れ子と、
    を備え、略椀状をなし、組み合わせることにより筐体を構成する２つのブランク材の間に前記入れ子を挟んだ状態で前記２つのブランク材を前記第１の金型と前記第２の金型間に載置し、圧縮することを特徴とする筐体の成形装置。
  7. 前記第１の金型は、前記筐体を２つに分割した第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有し、
    前記第２の金型は、前記第２部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有し、
    前記入れ子は、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有することを特徴とする請求項６に記載の筐体の成形装置。
  8. 前記第１の金型は、前記筐体を２つに分割した第１および第２部分筐体のうち前記第１部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第１転写部を有し、
    前記第２の金型は、前記第２部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第２転写部を有し、
    前記入れ子は、前記第１の部分筐体の内面の反転形状を転写した形状をなす第３転写部および前記第２の部分筐体の外面の反転形状を転写した形状をなす第４転写部を有することを特徴とする請求項６に記載の筐体の成形装置。
  9. 前記第１の金型、前記第２の金型および前記入れ子の少なくとも１つは、前記２つのブランク材の少なくとも１つに形成した開口部と嵌合可能な開口凸部を有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の筐体の成形装置。
  10. 前記開口凸部は、側面がテーパ状をなし、前記開口凸部の上面面積は前記開口部面積よりも小さく、前記開口凸部の下面面積は前記開口部面積よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の筐体の成形装置。
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