(57)【要約】  【課題】  スギ・ヒノキなどの軟質針葉樹材を効率的に圧密加工可能とすると共に、それによって得た軟質針葉樹圧密加工材を利用して曲面を多用した高品質な家具や建具類などの木工製品を経済的に大量生産可能とする新たな圧密化・成形技術を提供する。  【解決手段】  伐採Ａ・製材Ｂ・切削Ｃにて得た針葉樹突板１１（針葉樹単板１２）を、圧密工程Ｄにて加熱・加圧して針葉樹圧密単板１３とした上、研磨工程Ｅにて、研磨加工および／またはインサイジング加工し、針葉樹圧密研磨単板１６とした後、裁断工程Ｇにて複数枚の針葉樹圧密輪郭板２０を切り出し、積層・接着・成形工程Ｈにて少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭板２０，２０，……同士間に接着剤Ｐを介して、積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体３を得るようにしてなる針葉樹材圧密化・成形方法である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伐採した針葉樹材を製材工程にて製材し、切削工程にて所定厚さ、所定幅以上、所定長以上にスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板を、圧密工程にて熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧して圧縮率３０〜７０％の針葉樹圧密単板とした上、研磨工程にて、それら針葉樹圧密単板を研磨加工および／またはインサイジング加工し、針葉樹圧密研磨単板とした後、裁断工程にて少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚の針葉樹圧密輪郭板を切り出し、積層・接着・成形工程にて少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭板同士間に接着剤を介して、積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体を得るようにしてなるものとしたことを特徴とする針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項２】
伐採した針葉樹材を製材工程にて製材し、切削工程にて所定厚さ、所定幅以上、所定長以上にスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板を、圧密工程にて熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧して圧縮率３０〜７０％の表面材用針葉樹圧密単板、および、圧縮率３０〜７０％であって該表面材用針葉樹圧密単板よりも圧縮率が低い芯材用針葉樹圧密単板を夫々得た後、研磨工程にて、それら各種針葉樹圧密単板を研磨加工および／またはインサイジング加工し、表面材用針葉樹圧密研磨単板、および芯材用針葉樹圧密研磨単板とした上、接着工程にて、接着剤を介して２枚の表面材用針葉樹圧密研磨単板で、１枚の芯材用針葉樹圧密研磨単板をサンドイッチ状に積層・接着・加圧して針葉樹圧密合板とし、裁断工程にて少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚の針葉樹圧密輪郭合板を切り出し、積層・接着・成形工程にて少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭合板同士間に接着剤を介して、積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体を得るようにしてなるものとしたことを特徴とする針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項３】
切削工程にて、成形合板芯材用として厚さ１．０〜５．０ｍｍ、表面材用として厚さ０．５〜２．０ｍｍ、所定幅、所定長にスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板を得るようにしてなる、請求項１または２何れか一方記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項４】
圧密工程にて、熱圧ロールプレスを用い、常温ないし３００℃、および、ロール間隔による加熱・加圧条件下にて圧縮率３０〜７０％の成形合板芯材用および／または表面材用の針葉樹圧密単板とするようにした、請求項１ないし３何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項５】
接着工程、および／または、積層・接着・成形工程にて、圧締時間を１０分以上とし、且つ、成形温度を常温より１０℃以上加熱する場合、成形温度が１０℃以上温度低下するまで圧締状態を維持するか、または、成形温度を常温以上に加熱する場合、成形温度が常温に低下するまで圧締状態を維持するかの何れか一方に規制するようにした、請求項１ないし４何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項６】
接着工程、および／または、積層・接着・成形工程にて、低電圧加熱または高周波加熱による加熱を行うようにした、請求項１ないし５何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項７】
研磨工程にて、それら針葉樹圧密単板を、粗さＰ１００〜２４０の研磨紙を用いて研磨加工および／またはインサイジング加工するようにした、請求項１ないし６何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項８】
請求項１ないし７何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法により一定形状に製造した針葉樹圧密合板成形体の各平均曲げヤング係数を求めると共に、それらと同形状に製造した広葉樹材合板の平均曲げヤング係数を予め求めて置き、所定厚み寸法の広葉樹材合板に一定許容静荷重を加えた場合の撓み量を測定し、当該平均曲げヤング係数に基づき、針葉樹圧密合板成形体に一定許容静荷重を加えた場合に、該広葉樹材合板と同一の撓み量となる必要厚み寸法を算出した上、針葉樹圧密合板成形体の最終仕上がり厚み寸法を当該必要厚み寸法に略一致させるよう規制して製造するようにしてなる、請求項１ないし７何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項９】
積層・接着・成形工程の後に追加した塗装工程にて、針葉樹圧密合板成形体を難燃性、透明塗料にて塗装するようにしてなる、請求項１ないし７何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項１０】
使用する針葉樹材の一部または全部を、針葉樹間伐材および／または針葉樹倒木材とした、請求項１ないし９何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した針葉樹圧密合板成形体からなる家具用部品を、露出する適所に強度部品として組み込んでなるものとした、請求項１ないし１０何れか一項記載の針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した家具。                                                                                                            
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、針葉樹木材を利用した木工製品の製造に関連するものであり、特に、針葉樹材を圧密化処理することにより、広葉樹材と略同等の強度を達成可能とした木工品を製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。                                        
【背景技術】
【０００２】
（着目点）
有史以来、広葉樹材は、表面硬さや耐久強度、耐摩耗性など、家具や建具類の材料に必要とされる基本的性能に秀でているため、近年まで様々な木工製品に幅広く利用されて来たが、多くの国々の経済発展と生活水準の向上とに伴う建設ラッシュや消費の拡大などによって、東南アジアの熱帯雨林が大量伐採されるようになり、こうした顧慮のない伐採によって自然環境破壊が加速度的に進み、ここに来て危機感を抱いた東南アジア各国が、ラワンなど南洋材の保護活動に積極的に取り組むようになり、次第に我が国における広葉樹材の安定確保は困難になりつつあり、こうした国際情勢の変化に対応して国内市場の需要を満たすべく、国内に豊富な針葉樹材の強度を高めて有効利用しようとする新技術の開発が多方面で進められている。
【０００３】
（従来の技術）
例えば、下記の特許文献１（１）および同特許文献１（２）に提案されているものに代表されるように、針葉樹材の木目長さ方向に対して垂直方向に圧縮・加熱して表面塑性加工材とし、非圧縮の針葉樹単板の木目の長さ方向が直交するよう、針葉樹材の木目の長さ方向に対し、垂直方向に圧縮・加熱して表面塑性加工材と、非圧縮の針葉樹単板を互いの木目の長さ方向が直交するよう、複数枚積層接着し、当該表面塑性加工材に接合する接合側単板の木目の長さ方向を、当該表面塑性加工材の木目の長さ方向に直交するよう、当該表面塑性加工材の片面側に接合した内層合板とを設け、当該表面塑性加工材の細胞壁を構成する成分の構造が密となって硬度や耐摩耗性等を高め、傷跡や凹みが付き難くい積層材を提供可能としたものや、同特許文献１（３）に見られるような、松の木を製材し、この製材木を充分に含水させ、マイクロ波を照射して仮導管内の水を強制排出させると共にセルロ一ス組織を柔軟にし、次いで、潜熱が内在する間に所定圧力にて木材を圧縮し、原木に比べて強度、硬度および引張力を高めることを可能とした高強度木材の製造方法、同特許文献１（４）のように、スギ材を乾燥後、ホットプレスによる圧締と解圧とを繰り返し圧縮し、特に、木材表層部の密度を増加させて硬化し、さらに、圧締と解圧との繰り返しにより、木材内部に発生する水蒸気等の気体を放出し、木材に亀裂が発生するのを防止可能とする圧縮処理木材の製造方法、また、同特許文献１（５）に示される、繊維方向が互いに直交するように単板を積層して複合板とし、その表面に針葉樹材による木質繊維板を表面板として積層し、一体的に熱圧プレスして製造してなる複合板とし、単独で使用できない針葉樹材を表面板として利用可能とした積層板などが散見される。
【０００４】
前者特許文献１（１）ないし同特許文献１（５）に示されているような針葉樹材の圧密化技術は、何れも加熱圧縮加工によって表面が硬化し、傷や凹みが付きにくくなり、充分な強度や剛性を確保できるという利点を得ることができるものの、平板状の積層合板の製造技術に留まっていて、家具材や建具材などに利用する場合にも、平板状の合板を適宜サイズおよび形状に裁断して組み合わせるようにして製造しなければならず、曲面を有する家具や建具を製造する場合には曲面を切削・研磨加工する必要があるなど、工数が増大するばかりでなく、その加工工程に伴って端材や切削屑を生じ、歩留まりが悪く、端材類の再生処理などを要することから不経済であると共に合理的でないという致命的な欠点を残すものであった。
【０００５】
また、針葉樹材への圧密加工やインサイジング加工などの技術に関し各研究機関が、様々な角度から研究に着手しており、例えば、下記の非特許文献１（１）ないしに同非特許文献１（３）に示されているように、スギ圧密材の製造工数を削減し、より効率の良い加工方法を検討する試験や、スギ圧密材の表面化粧材としての実用化に向けた試験、および、スギ圧密材製の表面化粧材に天然系塗料を用いて塗装仕上げし、より高級感のある試作品を作製する実験などが試みられている外、同非特許文献１（４）のように、水蒸気処理方法によって製作したスギ圧密木材の表面物性を評価すると共に、その摩擦係数を測定し、圧縮率が表面粗さに及ぼす影響や、圧密化処理を塗装研磨工程に代替可能か否かの評価、水蒸気処理による材色変化の検討、圧密加工による表面光沢向上の確認、圧密化処理後の摩擦係数の減少や、さらに切削加工した後の摩擦係数の変化などを試験し、実用化に向けた検討がなされており、同非特許文献１（５）に見られるように、ロールプレスに伴う開放系熱処理、密閉系熱処理、樹脂処理など、圧密化処理方法の違いによるスギ表層圧密木材の表面性能への影響を試験し、実用化の検討を行ったもの、同非特許文献１（６）に見られるように、樹脂を含浸後圧密化して硬い単板を製造し、樹脂の含浸条件や圧密化条件、および、台板合板に接着した複合合板の性能に関する試験を行い、無処理の合板と比較し、機械的性能の向上を確認しているなど、各方面にて針葉樹材を圧密化処理することにより、家具や建具などの主要部品として利用可能とする新技術の開発が進められており、さらにまた、非特許文献１（７）および同非特許文献１（８）に示されているような、針葉樹材を防腐土台として用いる場合に、木材表面にインサイジング加工を施し、防腐剤の浸透性を高めたものとし、このようなインサイジング加工密度による木材強度および浸潤性の評価を行ったものなどが報告されている。
【０００６】
しかしながら、非特許文献１（１）ないし同非特許文献１（８）に示された針葉樹材の圧密化技術を、前記特許文献１（１）ないし同特許文献１（５）の技術に組合せた場合でも、曲面多用の意匠をもつ家具などを製造する場合には、裁断や切削、研磨などの曲面切削技術が必須となり、工数が嵩み、生産効率を悪化させて勢い高価なものとなってしまう上、特に、積層を横断するよう裁断、切削して曲面形状に仕上げた合板製部品は、曲げ強度が著しく低下してしまうという致命的な問題を抱えたままになっている。                            
【特許文献１】（１）特開２０１２−１１１１２９号公報    （２）特開２０１２−１１１１２８号公報    （３）特開平１１−３４８００２号公報    （４）特開平９−２６７３０９号公報    （５）特開平８−２０７００９号公報
【非特許文献１】（１）山田順治、住友将洋、酒巻武重、スギ圧密加工材の製造．徳島県立工業技術センター研究報告．Ｖｏｌ．１１（２００２）    （２）山田順治、住友将洋、酒巻武重、スギ単板圧密加工材を用いた木製品の試作．徳島県立工業技術センター研究報告．Ｖｏｌ．１２（２００３）    （３）山田順治、中瀬博幸、中岡正典、住友将洋、室内聡子、安永真也、家具建具材の高機能化処理技術の開発．徳島県立工業技術センター研究報告．Ｖｏｌ．１５（２００６）    （４）辻直幸、金山公三、中山伸吾、岸久雄、木村哲、圧密加工木材の表面物性の評価．三重県工業技術総合研究所研究報告（２３），３６−４２，１９９８    （５）井上雅文（東京大学アジア生物資源環境研究センター）、児玉順一（山本ビルダー株式会社）、ロールプレスを用いたスギ表層圧密木材の製造．岐阜県生活技術研究所．平成１６年度．リーフレット    （６）高谷典良、単板を硬くして性能に優れた合板を造る（その２）複合合板の性能について．地方独立行政法人北海道立総合研究機構森林研究本部林産試験場．林産試だより２０００年１月号    （７）布村昭夫、斉藤光雄、葛西章、道産針葉樹材のインサイジングによる強度と浸透性への影響（第１報）．地方独立行政法人北海道立総合研究機構森林研究本部林産試験場．林産試月報Ｎｏ．３７１．１９８２年１２月    （８）布村昭夫、斉藤光雄、道産針葉樹材のインサイジングによる強度と浸透性への影響（第２報）．地方独立行政法人北海道立総合研究機構森林研究本部林産試験場．林産試月報Ｎｏ．３７８．１９８３年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある針葉樹材の圧密加工材、および圧密加工方法などは、何れも平板材の製造に関する技術であって、曲面を多用する家具や建具類を製造するには、圧密加工材を平板材や柱状に積層した合板を製造し、所望の形状に裁断した２枚以上の合板木口同士を、適宜継ぎ手や仕口構造を介して結合し、さらに切削加工を施して曲面加工を施すしかなく、継ぎ手や仕口部分に曲面状の切削加工を施すと結合強度が低下するばかりでなく、曲面部分に継ぎ手や仕口が露出してしまって外観を損ねる虞がある外、端材や研磨屑を大量に発生させてしまい、その端材類の再生処理や廃棄処理の必要が生じる上、研磨仕上げなど製造工数が増大して生産コストの高騰を招くなど、効率的に大量生産することは略不可能であるという事情があり、針葉樹、特にスギ・ヒノキなどの軟質針葉樹材製の針葉樹圧密加工材を利用し、曲面形状を有しながら充分な強度を達成し、製造中に無駄な端材などを生ずることなく、製造工数を大幅削減して効率的に生産可能とし、しかも従前までの広葉樹材を用いた高品質な家具や建具類に劣らない品質と美観とを得ることができ、より低価格にて秀れた品質の木工製品を大量生産可能とする新技術開発の必要性を痛感するに至ったものである。
【０００８】
（発明の目的）
そこで、この発明は、スギ・ヒノキなどの軟質針葉樹材を効率的に圧密加工可能とすると共に、それによって得た軟質針葉樹圧密加工材を利用して曲面を多用した高品質な家具や建具類などの木工製品を経済的に大量生産可能とする新たな圧密化・成形技術の開発はできないものか、との判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な針葉樹材圧密化・成形方法、およびそれによって製造した、新規な構造の家具用部品を組み込んでなるものとした家具を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。                                                
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、伐採した針葉樹材を製材工程にて製材し、切削工程にて所定厚さ、所定幅以上、所定長以上にスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板を、圧密工程にて熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧して圧縮率３０〜７０％の針葉樹圧密単板とした上、研磨工程にて、それら針葉樹圧密単板を研磨加工および／またはインサイジング加工し、針葉樹圧密研磨単板とした後、裁断工程にて少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚の針葉樹圧密輪郭板を切り出し、積層・接着・成形工程にて少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭板同士間に接着剤を介して、積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体を得るようにした構成を要旨とする針葉樹材圧密化・成形方法である。
【００１０】
この基本的な構成からなる針葉樹材圧密化・成形方法を、より具体的なものとして示すと、伐採した針葉樹材を製材工程にて製材し、切削工程にて所定厚さ、所定幅以上、所定長以上にスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板を、圧密工程にて熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧して圧縮率３０〜７０％の表面材用針葉樹圧密単板、および、圧縮率３０〜７０％であって該表面材用針葉樹圧密単板よりも圧縮率が低い芯材用針葉樹圧密単板を夫々得た後、研磨工程にて、それら各種針葉樹圧密単板を研磨加工および／またはインサイジング加工し、表面材用針葉樹圧密研磨単板、および芯材用針葉樹圧密研磨単板とした上、接着工程にて、接着剤を介して２枚の表面材用針葉樹圧密研磨単板で、１枚の芯材用針葉樹圧密研磨単板をサンドイッチ状に積層・接着・加圧して針葉樹圧密合板とし、裁断工程にて少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚の針葉樹圧密輪郭合板を切り出し、積層・接着・成形工程にて少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭合板同士間に接着剤を介して、積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体を得るようにしてなるものとした構成からなる針葉樹材圧密化・成形方法となる。
【００１１】
（関連する発明）
上記した針葉樹材圧密化・成形方法に関連し、この発明には、その針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した家具も包含している。
即ち、この基本的な構成からなる針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した針葉樹圧密合板成形体からなる家具用部品を、露出する適所に強度部品として組み込んでなるものとした、この発明の基本をなす前記針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した家具である。                                                                                      
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法によれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、圧密工程を終えた針葉樹圧密単板に、研磨工程にて研磨加工および／またはインサイジング加工し、針葉樹圧密研磨単板を得るようにするから、圧密工程を終えた後に裁断工程および積層・接着・成形工程を行う場合に比較して、曲げヤング係数を一段と高めることができる上、木材繊維組織中への接着剤の浸透性を高め、積層・接着・成形工程中および完成した針葉樹圧密合板成形体の膨潤に起因する剥離や割れなどのトラブルを阻止し、美観および耐久強度が格段に向上し、高品質の針葉樹圧密合板成形体を、より効率的に大量生産することができるという、秀れた特徴が得られる。
【００１３】
しかも、この発明の針葉樹材圧密化・成型方法を、森林管理の過程に大量に発生する針葉樹間伐材や、針葉樹倒木材などに適用すれば、これまで山中から搬出するのに経費が嵩み、負担に見合った収益が得られないという理由から、経済的に有効利用するのが難しいものとされてきたが、このように付加価値の付与が困難な針葉樹材に、高級家具や高級建具用の部品などに利用可能な外的美観と耐久強度とを与え、無駄なく合理的に利用できるようになるという秀れた効果を発揮する。
【００１４】
加えて、圧密工程、研磨工程および裁断工程を経て得られる複数枚の針葉樹圧密輪郭板を、積層・接着・成形工程により、各針葉樹圧密輪郭板同士間に接着剤を介して積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体を得るものとしたことから、複数枚の針葉樹圧密輪郭板を接着剤によって積層状に、強固に一体化すると同時に、所望の湾曲形状に成形してしまうことができ、製造工数を大幅削減することができる上、切削や研磨工程を殆ど不要とし、切削屑や研磨屑を略生ずることなく、高精度・高品質木工品の生産性を格段に高めたものとすることができる。
【００１５】
さらに、切削工程および圧密工程にて表面材用針葉樹圧密単板、および、それよりも圧縮率が低い芯材用針葉樹圧密単板を得るようにすることにより、研磨工程に続く接着工程にて、接着剤を介し、１枚の芯材用針葉樹圧密研磨単板を２枚の表面材用針葉樹圧密研磨単板にてサンドイッチ状に積層・接着・加圧し、針葉樹圧密合板を得るようにしたものの場合には、裁断工程にて裁断した複数枚の針葉樹圧密輪郭合板を、積層・接着・成形工程により、積層・接着・加熱・加圧・成形するものとなるから、合板化していない１枚ずつの針葉樹圧密輪郭板を積層・接着・加熱・加圧・成形する場合に比較すれば、表面材用針葉樹圧密研磨単板よりも厚みの大きな芯材用針葉樹圧密研磨単板が介在する分、使用木材量を抑制可能とし、且つ曲げ強度を然程低下させずに、一段と経済的に生産することができるという効果を奏するものとなる。
【００１６】
切削工程にて、成形合板芯材用として厚さ１．０〜５．０ｍｍ、表面材用として厚さ０．５〜２．０ｍｍ、所定幅、所定長にスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板を得るようにしたものの場合には、その後の圧密工程および研磨工程にて、表面材用針葉樹圧密研磨単板、および芯材用針葉樹圧密研磨単板を得た上、接着工程により、接着剤を介して２枚の表面材用針葉樹圧密研磨単板で、１枚の芯材用針葉樹圧密研磨単板をサンドイッチ状に積層・接着・加圧して針葉樹圧密合板とし、裁断工程によって複数枚の針葉樹圧密輪郭合板を切り出して積層・接着・成形工程を行うことにより、針葉樹材から製造した針葉樹圧密合板成形体の曲げ強度を、従来型広葉樹材合板の曲げ強度に、より近づけるよう強度を格段に高めることができると共に、一段と経済的に大量生産することができるという利点が得られる。
【００１７】
圧密工程にて、熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧（常温ないし３００℃、ロール間隔にて加圧）して圧縮率３０〜７０％の成形合板芯材用および／または表面材用の針葉樹圧密単板とするようにした場合には、切削工程にてスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板に、割れや皺、破損、著しい変色などを生じること無く、美しい木目を維持したまま、高強度を達成可能とすることができるという効果があり、また、研磨工程にて、針葉樹圧密単板を、粗さＰ１００〜２４０の研磨紙を用いて研磨加工および／またはインサイジング加工することにより、一層、曲げヤング係数を向上し、膨潤を抑制して高品質、高精度および高強度の針葉樹圧密合板成形体を得ることができる。
【００１８】
接着工程、および／または、積層・接着・成形工程にて、圧締時間を１０分以上とし、且つ、成形温度を常温より１０℃以上加熱する場合、成形温度が１０℃以上温度低下するまで圧締状態を維持するか、または、成形温度を常温以上に加熱する場合、成形温度が常温に低下するまで圧締状態を維持するかの何れか一方に規制するようにしたことにより、成形後の内部圧力による肉厚の膨潤を大幅に抑制し、格段に安定した品質を得ることができ、さらに、低電圧加熱または高周波加熱による加熱を行うことにより、一段と膨潤の発生を抑制できるものとなる。
【００１９】
そして、針葉樹圧密合板成形体の各平均曲げヤング係数を求めると共に、それらと同形状に製造した広葉樹材合板の平均曲げヤング係数を予め求めて置き、所定厚み寸法の広葉樹材合板に一定許容静荷重を加えた場合の撓み量を測定し、当該平均曲げヤング係数に基づき、針葉樹圧密合板成形体に一定許容静荷重を加えた場合に、該広葉樹材合板と同一の撓み量となる必要厚み寸法を算出した上、針葉樹圧密合板成形体の最終仕上がり厚み寸法を当該必要厚み寸法に略一致させるよう規制して製造するようにしたことにより、本発明による針葉樹圧密合板成形体のように、開発初期にある材質は、通常、試作品を多数製作して強度を検討しなければ品質の安定化が難しく、大量生産品の品質を安定させるまでに多大な時間と労力とを要していたが、こうした試作品の数を大幅削減し、始めから耐久強度に秀れ、肉厚寸法を必要最小限度に留めた針葉樹圧密合板成形体を効率的に生産することができ、商品開発に要する経費および期間を大幅節減・短縮できるという、大きな効果を奏することになる。
【００２０】
さらに、積層・接着・成形工程の後に追加した塗装工程にて、針葉樹圧密合板成形体を難燃性、透明塗料にて塗装するようにすることにより、家具や建具類に求められる耐火性を高めると共に、光沢を増して外的美観を向上し、さらに、防汚性、防湿性、防腐性、防黴性および防虫性などを一段と強化することができる。
【００２１】
そして、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した家具は、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法によって製造してなる針葉樹圧密合板成形体からなる家具用部品を、露出する適所に強度部品として組み込んだものとなり、針葉樹突板および／または針葉樹単板をそのまま用いた合板製の家具類に比較して、圧密化加工の圧縮率に応じて、深みのある濃色へと変化し、重厚感を増した木目によって美観と表面硬度とを格段に向上すると共に、曲げヤング係数を格段に高めることができ、広葉樹材を用いた家具と同等の耐久強度を達成可能とすることができ、さらに、森林管理の過程に大量に発生する針葉樹間伐材や針葉樹倒木材などを用いることにより、これまで有効利用困難とされてきた針葉樹間伐材や針葉樹倒木材などの森林資源に、高級家具用素材としての高付加価値を与えるという秀れた特徴が得られるものである。                                                      
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
製材工程は、伐採した針葉樹材から次工程の切削工程に適した形状、寸法の製材を得るよう適宜切削加工する工程であり、伐採した針葉樹材の樹皮を剥ぎ、これに続く、スライサーやロータリーレースなどによる切削工程に対応可能な形状および寸法に裁断加工しなければならず、少なくとも切削工程にて加工する針葉樹圧密単板（針葉樹突板および／または針葉樹単板）、または、切削工程以降に生産する針葉樹圧密輪郭板に適した寸法、形状に裁断するべきであり、後述する実施例にも示してあるように、次工程の切削工程においてスライサーを用いる場合には、当該製材工程にて丸鋸または帯鋸の製材機を用いて製材し、また、次工程の切削工程にてロータリーレースを用いる場合には、丸太のまま樹皮を除去しておくこととなる。
【００２３】
針葉樹材は、広葉樹材のように複雑で緻密な細胞をもち、そのまま切削加工するだけで曲面形を多用した家具や建具素材として利用可能な程度に、硬度に優れた木材とは異なり、細胞組織の殆どが仮道管からなるものであり、表現を変えて示すと、天然針葉樹やその倒木、管理された森林から伐採した針葉樹、および、森林管理の過程に発生する針葉樹の間伐材や倒木材などとすることができ、より具体的に示すと、例えば、スギ、ヒノキ、イチイ、カヤ、コウヤマキ、ベニマツ、サワラ、ツガ、ネズコ、ヤクスギ、ヒバ、イヌマキ、カラマツ、エゾマツ、アカマツ、クロマツ、トドマツ、ヒメコマツ、イチョウ、ハリモミ、トガサワラ、モミ、イブキ、ネズミサシなどであるということができる。
【００２４】
切削工程は、前工程にて適宜形状に切削した製材から、所定厚さ、所定幅以上、所定長以上の針葉樹突板および／または針葉樹単板を加工する工程であり、スライサーやロータリーレースなどを用いてスライス加工し、後に行う裁断工程にて所望形状の針葉樹圧密輪郭合板を切り出し可能とするよう、該針葉樹圧密輪郭合板の幅寸法以上、および長さ寸法以上にスライス加工しなければならず、次工程の圧密工程にて効果的に圧密化処理可能な厚さに加工すべきであり、後述する実施例にも示してあるように、成形合板芯材用として厚さ１．０〜５．０ｍｍ、表面材用として厚さ０．５〜２．０ｍｍ、所定幅、所定長にスライス加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板を得るようにするのが望ましく、表面材用として厚さ０．５ｍｍ未満に設定すると、表面材として充分な強度や外観品質を安定的に確保するのが困難なものとなり、２．０ｍｍを超える厚さとすると、後に行う圧密工程による硬化範囲が表面に留まり、肉厚中央が硬化せず、表面材としての充分な強度が得られないという欠点を生じ易く、また、成形合板芯材用として厚さ１．０未満に設定すると、芯材と表面材との寸法差が殆ど無くなり、経済的に不利になり、５．０ｍｍを超える厚さにすると、芯材として充分な強度が得られなくなるという理由がある。
しかしながら、針葉樹突板および／または針葉樹単板が、前記肉厚寸法範囲を僅かに外れたからといって耐久強度を高める機能が全く無くなる訳ではなく、これらの肉厚寸法範囲は推奨値であり、針葉樹圧密合板成形体や、それを用いた家具用部品、家具、建具類など、夫々の使用目的や必要強度などに応じて、針葉樹突板および／または針葉樹単板の肉厚寸法を適宜設定することができる。
【００２５】
圧密工程は、前工程の切削工程にて所定厚さ、所定幅以上、所定長以上に加工した針葉樹突板および／または針葉樹単板に加熱・加圧して塑性変形させ、強度を高める工程であり、熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧して圧縮率３０〜７０％の針葉樹圧密単板を得るようにしたものとしなければならず、後述する実施例実施例にも見られるとおり、熱圧ロールプレスを用い、常温ないし３００℃、および、ロール間隔による加熱・加圧条件下にて圧縮率３０〜７０％の成形合板芯材用および／または表面材用の針葉樹圧密単板とするよう加工することができ、更にまた、熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧して圧縮率３０〜７０％の表面材用針葉樹圧密単板、および、圧縮率３０〜７０％であって該表面材用針葉樹圧密単板よりも圧縮率が低い芯材用針葉樹圧密単板を製造するのが望ましい。
【００２６】
研磨工程では、それら各種針葉樹圧密単板を研磨加工および／またはインサイジング加工し、表面材用針葉樹圧密研磨単板、および芯材用針葉樹圧密研磨単板とした上、接着工程によって、接着剤を介して２枚の表面材用針葉樹圧密研磨単板で、１枚の芯材用針葉樹圧密研磨単板をサンドイッチ状に積層・接着・加圧して針葉樹圧密合板とし、後の積層・接着・成形工程にて針葉樹圧密合板成形体を得るように加工して置くことができる。
【００２７】
研磨工程は、前工程によって圧密化した針葉樹圧密単板の曲げヤング係数を向上し、膨潤を抑制し、後の積層・接着・成形工程における接着性能を高める工程であり、針葉樹圧密単板を研磨加工および／またはインサイジング加工し、針葉樹圧密研磨単板とするものであり、後述する実施例にも示してあるように、針葉樹圧密単板を、粗さＰ１００〜２４０の研磨紙を用いて研磨加工および／またはインサイジング加工するのが望ましく、インサイジング機を用いて、刃物などによって針葉樹圧密単板の表面全体に均質に散在する切り込みを入れるか、針葉樹圧密単板の肉厚を貫通するよう切り込みを入れるようにして繊維切断層を造るようにすることができ、例えば、芯材用針葉樹圧密単板には、表裏面双方の全体に均質に散在する切り込みを入れるか、肉厚を貫通するよう均質に散在する切り込みを入れるかすることができ、表面材用針葉樹圧密単板には、裏面のみ、または、表裏面双方の全体に均質に散在する切り込みを入れるか、肉厚を貫通するよう全面に均質に散在する切り込みを入れるかすることができ、同表面材用針葉樹圧密単板が、最終的に家具や建具類などの表面に露出するものとなる場合には、その露出する表面にインサイジング加工による切り込み跡が露出しないよう加工するのが望ましい。
【００２８】
接着工程は、前工程の圧密工程によって熱圧ロールプレスを用い、加熱・加圧して芯材用針葉樹圧密単板、および表面材用針葉樹圧密単板を製造した場合に、必要となる工程であり、接着剤を介して２枚の表面材用針葉樹圧密研磨単板で、１枚の芯材用針葉樹圧密研磨単板をサンドイッチ状に積層・接着・加圧して針葉樹圧密合板とするものであって、接着工程、および／または、後述する積層・接着・成形工程は、圧締時間を１０分以上とし、且つ、成形温度を常温より１０℃以上加熱する場合、成形温度が１０℃以上温度低下するまで圧締状態を維持するか、または、成形温度を常温以上に加熱する場合に、成形温度が常温に低下するまで圧締状態を維持するかの何れか一方に規制するようにするのが良く、さらに、接着工程、および／または、後述する積層・接着・成形工程の加熱は、低電圧加熱または高周波加熱によるのが望ましい。
【００２９】
裁断工程は、次工程の積層・接着・成形工程で所望形状の針葉樹圧密合板成形体を得るよう、所望形状・寸法の針葉樹圧密輪郭板を切り出す工程であり、前の研磨工程によって得た針葉樹圧密研磨単板から、針葉樹圧密輪郭板を切り出すものとしなければならず、針葉樹圧密研磨単板を、少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚の針葉樹圧密輪郭板を切り出すようにすべきである。
【００３０】
積層・接着・成形工程は、前の裁断工程で製造した複数枚の針葉樹圧密輪郭板同士を一体化させ、所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体を得る工程であり、少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭板同士間に接着剤を介して、積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体を得るようにしてなるものとしなければならず、後述する実施例にも示すように、この工程の後に、最終的な研磨仕上げ工程や、針葉樹圧密合板成形体を難燃性、透明塗料にて塗装する塗装工程を行うことができる。
【００３１】
成形や圧密化などの工程に用いる加熱方法は、蒸気加熱、低電圧加熱、高周波加熱、電子加熱、焼コテ、湯たんぽ、電熱線、ホットプレス、乾燥室などを用いることが可能であり、接着剤や針葉樹材に膨潤などの悪影響を及ぼし難い低電圧加熱、高周波加熱を採用するのが望ましく、接着する工程では、その塗付量を少なく設定したほうが、完成後の膨潤を抑制することができ、例えば、ユリア樹脂接着剤、メラミン・ユリア共縮合樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、水性高分子イソシアネート系接着剤、エポキシ樹脂接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、フェノール・メラミン共縮合樹脂接着剤、レゾルシノール・フェノール共縮合樹脂接着剤などを使用することができる。
【００３２】
さらにまた、針葉樹材圧密化・成形方法により一定形状に製造した針葉樹圧密合板成形体の各平均曲げヤング係数を求めると共に、それらと同形状に製造した広葉樹材合板の平均曲げヤング係数を予め求めておき、所定厚み寸法の広葉樹材合板に一定許容静荷重を加えた場合の撓み量を測定し、当該平均曲げヤング係数に基づき、針葉樹圧密合板成形体に一定許容静荷重を加えた場合に、該広葉樹材合板と同一の撓み量となる必要厚み寸法を算出した上、針葉樹圧密合板成形体の最終仕上がり厚み寸法を当該必要厚み寸法に略一致させるよう規制して製造することができる。
【００３３】
この発明の家具は、この発明の基本をなす針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した針葉樹圧密合板成形体からなる家具用部品を、露出する適所に強度部品として組み込むようにしたものであり、一部または全部を、この発明の基本をなす針葉樹材圧密化・成形方法によって製造した針葉樹圧密合板成形体からなるものとすることができる。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。                                                                                                            
【図面の簡単な説明】
【００３４】
図面は、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法、およびそれによって製造した家具の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
【図１】針葉樹材圧密化・成形方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】針葉樹材圧密化・成形方法の他の例を示すフローチャートである。
【図３】針葉樹材を示す斜視図である。
【図４】製材工程を示す斜視図である。
【図５】スライサーによる切削工程を示す斜視図である。
【図６】ロータリーレースによる切削工程を示す斜視図である。
【図７】圧密工程を示す斜視図である。
【図８】研磨工程を示す斜視図である。
【図９】針葉樹圧密研磨単板を示す斜視図である。
【図１０】積層・接着・成形工程の一例を示す斜視図である。
【図１１】積層・接着・成形工程の他の例を示す斜視図である。
【図１２】芯材用針葉樹圧密研磨単板を示す斜視図である。
【図１３】針葉樹圧密合板を製造する接着工程を示す斜視図である。
【図１４】針葉樹圧密合板の一例を示す斜視図である。
【図１５】針葉樹圧密合板の他の例を示す斜視図である。
【図１６】裁断工程を示す斜視図である。
【図１７】積層・接着・成形工程にて製造した針葉樹圧密合板成形体の一例を示す斜視図である。
【図１８】ラワン合板の積層構造を示す斜視図である。
【図１９】ラワン合板の別の積層構造を示す斜視図である。
【図２０】針葉樹合板の積層構造を示す斜視図である。
【図２１】針葉樹合板の別の積層構造を示す斜視図である。
【図２２】積層・接着・成形工程にて製造する針葉樹圧密合板成形体としての椅子用フレームを示す側面図である。
【図２３】針葉樹圧密合板成形体としての椅子用フレームを示す斜視図である。
【図２４】針葉樹圧密合板成形体からなる家具用部品としての椅子用フレームの組合せ状態を示す斜視図である。
【図２５】家具用部品である椅子用フレームを組み込んだ家具としての椅子を示す斜視図である。
【図２６】スギ圧密単板および突板の膨潤による回復率を示す箱ひげ図である。
【図２７】スギ圧密単板５プライ成形品の膨潤による回復率を示す箱ひげ図である。
【図２８】インサイジング加工スギ圧密合板の膨潤後厚さ寸法を示す説明図である。
【図２９】圧締温度制御が異なるスギ圧密合板の膨潤後厚さ寸法を示す説明図である。
【図３０】製作条件が異なるスギ圧密合板の膨潤後厚さ寸法を示す説明図である。
【図３１】製作条件の異なるスギ圧密合板の各曲げ強さを示す箱ひげ図である。
【図３２】製作条件の異なるスギ圧密合板の各曲げヤング係数を示す箱ひげ図である。
【実施例１】
【００３５】
図１、図３ないし図１１、図１４、図１６、図１７、図２２ないし図２５に示してある事例は、伐採Ａした針葉樹材１を製材工程Ｂにて製材し、切削工程Ｃでスライス加工した針葉樹突板１１および／または針葉樹単板１２を、圧密工程Ｄによって加熱・加圧して針葉樹圧密単板１３とした上、研磨工程Ｅにより、それら針葉樹圧密単板１３を研磨加工および／またはインサイジング加工して針葉樹圧密研磨単板１６とした後、裁断工程Ｇによって、少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚の針葉樹圧密輪郭板２０を切り出し、積層・接着・成形工程Ｈにより、少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭板２０，２０，……同士間に接着剤Ｐを介して積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体３を得るようにした、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法における代表的な一実施例を示すものである。
【００３６】
それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明による針葉樹材圧密化・成形方法は、図１および図３に示すとおり、伐採工程Ａにより、山中において伐採した針葉樹材１，１，……としてのスギ間伐材１，１，……の樹皮を剥ぎ、図６に示すような丸太とするか、または、図４および図５に示すように、製材工程Ｂで、製材機（例えば帯鋸）などによって所定形状、寸法の製材１０，１０，……を得るよう加工してから、切削工程Ｃによってスライサーを用い、スギ突板１１を得るか、または図６に示しているように、ロータリーレースを用いてスギ単板１２を得るようにするもので、当該スギ突板１１やスギ単板１２は、成形合板芯材用として厚さ１．０〜５．０ｍｍ、表面材用として厚さ０．５〜２．０ｍｍ、所定幅、所定長にスライス加工することができる。
【００３７】
図１および図７の白抜き矢印に示しているように、圧密工程Ｄは、熱圧ロールプレスにスギ突板１１および／またはスギ単板１２を繊維方向（年輪の長さ方向）に供給するようにして加熱・加圧（常温から３００℃、ロール間隔にて圧縮）し、圧縮率３０〜７０％のスギ圧密単板１３とするものであり、この圧密加工に際しては、サンダーを用いて厚さの修正加工（図示せず）を行い、３枚以上のスギ突板１１および／またはスギ単板１２を重ねて加圧するようにすべきであり、図８に示すように、研磨工程Ｅにより、スギ圧密単板１３を、粗さＰ１００〜２４０の研磨紙を用いて研磨加工、および／またはインサイジング機を用いてのインサイジング加工してスギ圧密研磨単板１６を得る。
【００３８】
図１および図１６に示すように、裁断工程Ｇは、スギ圧密研磨単板１６から所望形状に裁断して、同一形状複数枚のスギ圧密輪郭板２０，２０，……とし、積層・接着・成形工程Ｈにより、少なくとも１種類の所定形状、複数枚のスギ圧密輪郭板２０，２０，……を、図１０の実線矢印に示すように、繊維方向（年輪の長さ方向）を揃えて重ね合わせるか、または、図１１の実線矢印に示すように、繊維方向（年輪の長さ方向）を上下隣接するもの同士が、互いに交叉するよう重ね合わせるかし、図１０または図１１の白抜き矢印、および図１４に示すよう、各スギ圧密輪郭板２０，２０，……同士間に接着剤Ｐを介して積層方向に接合・一体化すると共に、例えば、図１７に示す波形角棒状とするよう、積層方向に所望曲率の湾曲形状とする如く、８０〜１１０℃、５〜２０ｋｇｆ／ｍ２の条件下にて積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法のスギ圧密合板成形体３を得るようにし、この際、緊締時間は、低電圧加熱または高周波加熱によって８０〜１１０℃まで加熱した金型温度が、５０℃以下に温度低下するまで自然放熱すると同時に、その間に渡って５〜２０ｋｇｆ／ｍ２の緊締圧力を一定に維持するよう制御することができる。
【００３９】
積層・接着・成形工程Ｈは、図２２および図２３各図のように、複数枚のスギ圧密輪郭板２０，２０，……同士間に接着剤Ｐを介して重ね合わせるよう成形型５に装着し、８０〜１１０℃、５〜２０ｋｇｆ／ｍ２の条件下で、同図２２の白抜き矢印に示すよう加圧し、接着・加熱・成形して、図２３に示すとおり、椅子の左右フレームであるスギ圧密合板成形体３，３を得た上、図２４、図２５に示すように、椅子フレーム３０を組み立て、必要に応じて塗装工程により、スギ圧密合板成形体３，３を含む椅子フレーム３０に難燃性、透明塗料を塗装、乾燥させた後、シートおよびバックレストとなるクッション３１を装着して椅子（家具）４を完成する。
【００４０】
（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明のスギ材圧密化・成形方法は、図１、図３ないし図１１、図１４、図１６、および、図２２ないし図２５に夫々示すように、伐採Ａしたスギ材としてのスギ間伐材１，１，……を、製材工程Ｂにて製材１０，１０，……とし、切削工程Ｃでスライス加工したスギ突板１１および／またはスギ単板１２を、圧密工程Ｄによって熱圧ロールプレスを用い、常温から３００℃にて、繊維方向（年輪の長さ方向）に転がるローラー間に挟み込み、加圧しながら送り移動してスギ圧密単板１３とした上、研磨工程Ｅにより、研磨加工および／またはインサイジング加工してスギ圧密研磨単板１６とし、曲げヤング係数を高めて膨潤を抑制するようにした後、裁断工程Ｇによって複数枚のスギ圧密輪郭板２０，２０，……を切り出し、積層・接着・成形工程Ｈで、複数枚のスギ圧密輪郭板２０，２０，……同士間に接着剤Ｐを介し、８０〜１１０℃、５〜２０ｋｇｆ／ｍ２の条件下にて、積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法のスギ圧密合板成形体３を得るようにしたから、繊維方向（年輪の長さ方向）に交叉する方向の曲げ強度を強化すると共に、特に表面硬度を高めたスギ圧密輪郭板２０，２０，……の積層構造により、スギ圧密合板成形体３の表面に留まらず、肉厚中全体の強度を格段に高めることができるから、従前まで困難とされてきたスギ材の高強度化および表面硬度の向上を達成し、極めて美観に秀れた高品質の椅子（家具）４を、しかも効率的に安定生産可能とすることができるという特徴を有し、さらに、スギ間伐材１，１，……を美観に秀れた高級家具に有効利用し、新たな付加価値を与えることができるという効果を奏する。                                                            
【実施例２】
【００４１】
図２ないし図９、図１２、図１３、図１５ないし図１７、および、図２３ないし図２５に示してある事例は、伐採Ａした針葉樹材１を製材工程Ｂによって製材１０とし、切削工程Ｃにてスライス加工し、針葉樹突板１１および／または針葉樹単板１２とした上、圧密工程Ｄによって加熱・加圧して芯材用針葉樹圧密単板１４、および表面材用針葉樹圧密単板１５を、夫々得るようにした後、研磨工程Ｅにより、それら各種針葉樹圧密単板（１４，１５）を研磨加工および／またはインサイジング加工し、芯材用針葉樹圧密研磨単板１７、および表面材用針葉樹圧密研磨単板１８とした上、接着工程Ｆにより、接着剤Ｐを介して２枚の表面材用針葉樹圧密研磨単板１８，１８で、１枚の芯材用針葉樹圧密研磨単板１７をサンドイッチ状に積層・接着・加圧して針葉樹圧密合板２とし、裁断工程Ｇで、少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚の針葉樹圧密輪郭合板２１を切り出し、積層・接着・成形工程Ｈにより、少なくとも１種類の所定形状、複数枚の針葉樹圧密輪郭合板２１，２１，……同士間に接着剤Ｐを介して積層方向に所望曲率の湾曲形状とするよう積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法の針葉樹圧密合板成形体３を得るようにした、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法における他の実施例を示すものである。
【００４２】
図２、図９および図１２に示すとおり、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法は、伐採工程Ａ、製材工程Ｂに続く切削工程Ｃによって針葉樹材１としてのスギ間伐材１から得た製材１０をスライス加工し、成形合板芯材用とするよう、厚さＴを１．０〜５．０ｍｍ、また、表面材用とするよう、厚さｔを０．５〜２．０ｍｍに夫々規制し、所定幅、所定長のスギ突板１１および／またはスギ単板１２を製造し、図７のとおり、圧密工程Ｄによって常温〜３００℃に加熱すると共に、熱圧ロールプレスを用い、ロール間隔を規制して加圧し、圧縮率３０〜７０％のスギ圧密単板１３得るものとし、図１２に示すように、成形合板芯材用の厚さＴが１．０〜５．０ｍｍのスギ突板１１および／またはスギ単板１２から、厚さＴが０．３〜３．５ｍｍの芯材用スギ圧密単板１４を得る外、表面材用の厚さｔが０．５〜２．０ｍｍのスギ突板１１および／またはスギ単板１２から、厚さｔが０．１５〜１．４ｍｍの表面材用スギ圧密単板１５を得る。
【００４３】
図８に示すように、研磨工程Ｅは、それらスギ圧密単板１３（１４，１５）を、粗さＰ１００〜２４０の研磨紙を用いて研磨加工、および／またはインサイジング機を用いてのインサイジング加工をするようにしてスギ圧密研磨単板１６を得るものとし、芯材用スギ圧密単板１４は、芯材用スギ圧密研磨単板１７とし、また、表面材用スギ圧密単板１５は、表面材用スギ圧密研磨単板１８とする。
【００４４】
図２、図１３および図１５に示してあるように、接着工程Ｆにて、接着剤Ｐを介して２枚の表面材用スギ圧密研磨単板１８，１８で、１枚の芯材用スギ圧密研磨単板１７をサンドイッチ状に積層・接着・加圧してスギ圧密合板２とし、それら表面材用スギ圧密研磨単板１８，１８および芯材用スギ圧密研磨単板１７の重ね合わせは、図１０のように、繊維方向を揃えるか、図１３のように、重ね合わせの上下隣接するもの同士の繊維方向（年輪の長さ方向）を交叉するよう配置するかの何れか一方とすることができ、更にまた、必要性能に応じて適宜、繊維方向（年輪の長さ方向）を、上下互いに周回り方向９０°単位以外の角度配置に変えて積層するよう設定することも可能である。
【００４５】
図１６に示すとおり、裁断工程Ｇにより、複数枚のスギ圧密合板２，２，……を、少なくとも１種類の所望形状に裁断して複数枚のスギ圧密輪郭合板２１，２１，……を切り出し、積層・接着・成形工程Ｈにより、少なくとも１種類の所定形状、複数枚のスギ圧密輪郭合板２１，２１，……同士間に接着剤Ｐを介して、図１０の実線矢印に示すように、繊維方向（年輪の長さ方向）を揃えて重ね合わせるか、または、図１１の実線矢印に示すように、繊維方向（年輪の長さ方向）を、上下隣接するもの同士互いに交叉するよう重ね合わせるかした上、図１０または図１１の白抜き矢印、および図１４に示すよう、積層方向に接合すると共に、例えば、図１７に示す波形角棒状とするよう、積層方向に所望曲率の湾曲形状とする如く、８０〜１１０℃、５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件下、積層・接着・加熱・加圧・成形して所望形状・寸法のスギ圧密合板成形体３を得るようにする。
【００４６】
積層・接着・成形工程Ｈは、図２２および図２３に示すように、複数枚のスギ圧密輪郭合板２１，２１，……同士間に接着剤Ｐを介して重ね合わせるよう成形型５に装着し、８０〜１１０℃、５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件下、図２２の白抜き矢印に示すよう加圧すると共に、接着・加熱・成形し、図２３のように、椅子の左右フレームであるスギ圧密合板成形体３，３を得た上、図２４および図２５に示してあるように、椅子フレーム３０を組み立て、必要に応じ、塗装工程により、スギ圧密合板成形体３，３を含む椅子フレーム３０に難燃性、透明塗料を塗装し、塗膜を硬化させた後、シートおよびバックレストとなるクッション３１を装着して椅子（家具）４を完成する。
積層・接着・成形工程Ｈの緊締時間は、低電圧加熱または高周波加熱によって８０〜１１０℃まで加熱した金型温度が、５０℃以下に温度低下するまで自然放熱するようにすると同時に、その間に渡って５〜２０ｋｇｆ／ｍ２の緊締圧力を一定に維持するよう制御することができる。
【００４７】
（実施例２の作用・効果）
この発明の実施例２に取り上げた針葉樹材圧密化・成形方法は、図２、図３ないし図９、図１３、図１５、図１６、および、図２２ないし図２５に示しているように、圧密工程Ｄによって芯材用スギ圧密単板１４および表面材用スギ圧密単板１５を夫々得た後、研磨工程Ｅによって研磨加工および／またはインサイジング加工し、芯材用スギ圧密研磨単板１７および表面材用スギ圧密研磨単板１８とした上、接着工程Ｆにより、接着剤Ｐを介して２枚の表面材用スギ圧密研磨単板１８，１８で、１枚の芯材用スギ圧密研磨単板１７をサンドイッチ状に積層・接着・加圧してスギ圧密合板２とすることにより、高強度を得ると共に、スギ材１の歩留まりを向上することができ、高精度且つ高品質のスギ圧密合板成形体３、および、それを組み込んでなる椅子（家具）４を一段と効率的に大量生産することが可能となる。
【００４８】
一般に、圧密加工したスギ材は、水分の影響によって圧密が復元することが知られており、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法によって得たスギ圧密合板成形体３の、水分に対する耐久性を確認する実験を、下記のとおり実施した。
具体的な実験方法としては、圧密加工単板、圧密加工突板、および、圧密加工単板５プライ品を夫々３０℃の水に１時間浸漬し、その前後の厚さ寸法を測定した。試料の仕様などの内訳を下記表１に示す。                                                                  
【表１】
2014162198.tif 000003
【００４９】
圧密加工後および５プライ成型後の厚さ寸法を初期値とし、１時間浸漬後の厚さを測定して、図２６および図２７に示すように回復率を得た。その結果、厚さｔ２．５ｍｍのスギ圧密単板は、研磨加工によって浸漬による膨潤をある程度抑制することができ、５プライ成型品は、特に研磨処理を行った試料Ｂが、１１５％程度と浸漬による膨潤を強く抑制し、圧密が固定されたと云うことができ、前記研磨工程Ｅ（図１および図２中に示す）によって研磨加工することにより、水による膨潤を抑制する機能を付加できることが証明された。                                                                                
【実施例３】
【００５０】
図１８ないし図２１、表２および表３に示してある、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法は、一定形状に製造したスギ圧密合板成形体の各平均曲げヤング係数を求めると共に、それらと同形状に製造した広葉樹材合板の平均曲げヤング係数を予め求めて置き、所定厚み寸法の広葉樹材合板に一定許容静荷重を加えた場合の撓み量を測定し、当該平均曲げヤング係数に基づき、針葉樹圧密合板成形体に一定許容静荷重を加えた場合に、該広葉樹材合板と同一の撓み量となる必要厚み寸法を算出した上、針葉樹圧密合板成形体の最終仕上がり厚み寸法を、当該必要厚み寸法に略一致させるよう規制して製造するものの一例である。
【００５１】
図１８のように、所定寸法の長方形平板とし、その繊維方向を短辺に平行とするよう裁断した広葉樹材合板としての芯材用ラワン単板に、同じく長方形平板とし、その繊維方向を長辺に平行とするよう裁断した表面材用ラワン単板（表面材用広葉樹材単板）を積層し、接着剤を介して加圧、一体化したラワン合板（広葉樹材合板）Ａと、図１９にしめしてあるように、長方形平板とし、その繊維方向を長辺に平行とするよう裁断した芯材用ラワン単板（芯材用広葉樹材単板）に、同じく長方形平板とし、その繊維方向を長辺に平行とするよう裁断した表面材用ラワン単板（表面材用広葉樹材単板）を積層し、接着剤を介して加圧、一体化したラワン合板（広葉樹材合板）Ｂと、図２０のように、長方形平板とし、その繊維方向を長辺に平行とするよう裁断した芯材用スギ単板（芯材用針葉樹単板）に、同じく長方形平板とし、その繊維方向を長辺に平行とするよう裁断した表面材用スギ圧密単板（表面材用針葉樹圧密単板）を積層し、接着剤を介して加圧、一体化したスギ圧密合板（針葉樹圧密合板）Ｃと、図２１のように、長方形平板とし、その繊維方向を短辺に平行とするよう裁断した芯材用スギ単板（芯材用針葉樹単板）に、同じく長方形平板とし、その繊維方向を短辺に平行とするよう裁断した表面材用スギ圧密単板（表面材用針葉樹圧密単板）を積層し、接着剤を介して加圧、一体化してなるスギ圧密合板（針葉樹圧密合板）Ｄを、夫々１０個ずつ作製し、表２および表３に示すように、夫々について曲げ強さおよび曲げヤング係数の平均値を求めた。                                                  
【表２】
2014162198.tif 000004
【表３】
2014162198.tif 000005
【００５２】
以上の表２および表３を参考にして、幅２００ｍｍ、長さ８７０ｍｍ、厚さ２５ｍｍのラワン合板製、書棚用棚板を、当該スギ圧密合板成形体からなる棚板に置き換える場合に必要となる厚み寸法を検討する事例について、以下に示す。
ラワン合板製棚板に、長さ寸法一杯に載せた本の総重量は６０ｋｇであり、このときの棚板中央の撓み量は、両端支持の等分布荷重となることからから、以下の（式１）が成立する。                                                                                    
【数１】
2014162198.tif 000006
【００５３】
ラワン合板Ｂについて計算すると、下記（式２）を得る。                                                                
【数２】
2014162198.tif 000007
【００５４】
スギ圧密合板Ｃについて求めると、δｍａｘ＝６．２９となり、撓み量が大きいことが判り、ラワン合板と同程度の撓み量となるよう厚さを変えて計算すると、厚さ２８．５ｍｍ＝δｍａｘ４．２５ｍｍの値を得ることができ、書架の棚板にスギ圧密合板Ｃを使用する場合、厚さを２８．５ｍｍにすることにより、ラワン合板製、厚さ２５ｍｍの棚板と同程度の撓み量に抑えることが可能になる。
【００５５】
（実施例３の作用・効果）
この実施例に示す発明の針葉樹材圧密化・成形方法は、図１８ないし図２１、表２および表３に示しているように、ラワン合板Ａ，Ｂ、および、この発明のスギ材圧密化・成形方法によって製造したスギ圧密合板Ｃ，Ｄの夫々における曲げヤング係数の平均値を予め測定し、既知の情報として把握しておくことにより、ラワン合板Ａ，Ｂが達成する曲げ強度と同等以上の曲げ強度となるスギ圧密合板Ｃ，Ｄの厚み寸法を、簡単に求めることができるようになり、ラワン合板製の部品に置き換えるスギ圧密合板成形体の厚み寸法を正確且つ速やかに計算可能とし、少数の試作か、または、試作なしにスギ圧密合板成形体を生産可能とすることができるから、その生産効率を大幅に高めることができるという大きな利点が得られることになる。
【００５６】
スギ圧密合板成形体を想定した平プレスによる積層を行ったとき、内部圧力の影響によると思われる膨潤が発生したため、そのための対策を検討すると共に、複数枚のスギ圧密単板からなるスギ圧密合板を試料として曲げ試験を行い、物性データを求め、今後のスギ圧密合板成形体製作の参考とすることとした。
【００５７】
内部圧力による膨潤の軽減を狙いとし、インサイジング加工の有無と、圧締温度を変化させて検討を行い、図２８および図２９に示すよう、接着工程（図２中のＦに示す）後の各ポイントの厚さ寸法を測定し、膨潤の程度を確認した。同図２８および図２９中のスギ圧密合板２各部に表示した数値は、膨潤後の厚さ寸法（単位ｍｍ）である。                      
（試験の条件）
材料：スギ圧密単板（厚さｔ２．５ｍｍ、ハーフロータリー４０％圧密品）使用のスギ圧密合板（木目方向が全部同じ方向の１０プライ）
接着剤：ＵＭ−０５５（ハンドローラーによる塗付）
圧締圧力：１４ｋｇ／ｃｍ２（エアプレス）
【００５８】
さらに、図３０に示すように、接着剤の塗付量およびサンダー加工の効果について試験を行った。                                                                                
（試験の条件）
材料：スギ圧密単板（厚さｔ２．５ｍｍ、ハーフロータリー４０％圧密品）使用のスギ圧密合板（木目方向が全部同じ方向の１０プライ）
接着剤：ＵＭ−０５５（グルースプレッダー（接着班）で塗付）
圧締圧力：１５ｋｇ／ｃｍ２（油圧プレス）
【００５９】
前述したインサイジング加工の有無と、圧締温度の変化による膨潤の影響に関する試験や、接着剤の塗付量およびサンダー加工の膨潤防止に対する効果についての試験を行った結果、以下のような結果を得た。                                                          
（膨潤への影響評価）
（１）インサイジング無し＞インサイジング有り
（２）接着剤塗付量多＞接着剤塗付量少
（３）サンダー無し≧サンダー有り
（４）心材＞辺材                                                                          
上述のような結果により、インサイジング加工およびサンダー研磨の効果が若干認められ、接着剤塗付量や部位により、膨潤寸法に差があることが判明した。
【００６０】
次に、スギ圧密単板（厚さｔ２．５ｍｍ、ハーフロータリー４０％圧密品）使用のスギ圧密合板（木目方向が全部同じ方向の１０プライ）について、ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１の曲げ試験を行い、曲げ強さおよび曲げヤング係数を求めた。                                  
（接着条件）
接着剤：ＵＭ−０５５
設定温度：１００℃
圧締圧力：１４．３ｋｇ／ｃｍ２
圧締時間：１０分（Ａ〜Ｃ）および５０分（Ｄ，Ｅ）
接着剤塗付：ハンドローラー
【００６１】
（試験体）
Ａ：サンダーなし
Ｂ：両面サンダー加工（接着班のワイドベントサンダー）
Ｃ：インサイジング加工
Ｄ：Ａの圧締時間変更品（圧締温度１００℃→８０℃で設定）
Ｅ：Ｃの圧締時間変更品（圧締温度１００℃→８０℃で設定）
（試験条件）
Ａ〜Ｃの試験体は、Ｎ＝２０
Ｄ，Ｅは、Ｎ＝５（圧締時間が長いため数を少なくした。）
【００６２】
この試験によって得た、製作条件の異なる各スギ圧密合板の曲げ強さ、および曲げヤング係数を、図３１および図３２に示す。
圧締条件が同じＡとＢおよびＡとＣの曲げヤング係数のデータについて、分散分析を行った結果、下記表４および表５に示すとおり、ＤとＥタイプは、圧締時間が長いことにより、曲げ強さ・曲げヤング係数共に高い値を示したと思われる。ただし、インサイジング加工したＥタイプの性能が、Ａのサンダーなしタイプを５０分圧締したＤタイプに対して曲げ強さ性能が低下しているので、圧締時間の水準を振ってＮ数を増やした試験が必要と思われる。                                                                          
【表４】
2014162198.tif 000008
【表５】
2014162198.tif 000009
【００６３】
（試験結果の考察）
本試験から膨潤の発生には、接着剤の塗付量・材料の部位・インサイジングなどの加工などが影響しており、圧締時間が同じ場合、インサイジングやサンダーなどの研磨加工（図１および図２中の研磨工程Ｅに示す）を施すことにより、曲げ強さは同程度であっても、曲げヤング係数が向上すること、また、圧締時間を温度がある程度下がるまでの設定とした場合、膨潤の程度を抑え、曲げ強さ・曲げヤング係数ともに向上することが判明した。
【００６４】
以上の結果より、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法における少なくとも接着工程Ｆ（図２中に示す）、および／または、積層・接着・成形工程Ｈ（図１および図２中に示す）中に、設定温度を一定とした場合、製造後に膨潤が生じ易く、低電圧加熱や高周波加熱の場合、膨潤の発生程度が低いと推測でき、また、加圧条件下の放置時間を長く設定することによって曲げ強さ・曲げヤング係数の向上が見込めることが判明した。広葉樹材との比較のため、以下に参考値を記載する。                                                      
（参考値）
ブナ成形合板      曲げ強さ＝１００〜１１０ＭＰａ
ヤング係数＝８．０〜１０．０ＧＰａ
スギ（無垢材）    曲げ強さ＝６５ＭＰａ
ヤング係数＝７．５ＧＰａ
スギ構造用合板    曲げ強さ＝２０〜２５ＭＰａ
ヤング係数＝４．５〜５．７ＧＰａ
【００６５】
（結  び）
叙述の如く、この発明の針葉樹材圧密化・成形方法、およびそれによって製造した家具は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの広葉樹材製合板の成形技術に比較し、これまで経済的に有効利用するのが困難とされてきた針葉樹材を利用することにより、森林管理の収益性を格段に高めるばかりでなく、森林保護の観点からも有益である上、従前までは、強度不足の欠点が有るため、針葉樹材を高品質の家具や建具類などに用いるのは不可能とされてきていたが、この発明により、こうした課題を悉く解決し、経済的に大量生産可能とすることができるようにし、生産効率を大幅に改善し得るものとしたから、これまで針葉樹材の有効利用を諦めていた林産業界は固よりのこと、広葉樹材の入手に苦慮する家具業界や建具業界においても高く評価されることとなって、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。                                                                                          
【符号の説明】
【００６６】
Ａ      伐採工程
Ｂ      製材工程
Ｃ      切削工程
Ｄ      圧密工程
Ｅ      研磨工程
Ｆ      接着工程
Ｇ      裁断工程
Ｈ      積層・接着・成形工程
１      スギ間伐材（針葉樹材）
１０    同  製材
１１    同  スギ突板（針葉樹突板）
１２    同  スギ単板（針葉樹単板）
１３    同  スギ圧密単板（針葉樹圧密単板）
１４    同  芯材用スギ圧密単板（芯材用針葉樹圧密単板）
１５    同  表面材用スギ圧密単板（表面材用針葉樹圧密単板）
１６    同  スギ圧密研磨単板（針葉樹圧密研磨単板）
１７    同  芯材用スギ圧密研磨単板（芯材用針葉樹圧密研磨単板）
１８    同  表面材用スギ圧密研磨単板（表面材用針葉樹圧密研磨単板）
２      スギ圧密合板（針葉樹圧密合板）
２０    同  スギ圧密輪郭板（針葉樹圧密輪郭板）
２１    同  スギ圧密輪郭合板（針葉樹圧密輪郭合板）
３      家具用部品（スギ圧密合板成形体、針葉樹圧密合板成形体）
４      椅子（家具）
Ｐ      接着剤                                                                                              
【図１】
2014162198.tif 000010
【図２】
2014162198.tif 000011
【図３】
2014162198.tif 000012
【図４】
2014162198.tif 000013
【図５】
2014162198.tif 000014
【図６】
2014162198.tif 000015
【図７】
2014162198.tif 000016
【図８】
2014162198.tif 000017
【図９】
2014162198.tif 000018
【図１０】
2014162198.tif 000019
【図１１】
2014162198.tif 000020
【図１２】
2014162198.tif 000021
【図１３】
2014162198.tif 000022
【図１４】
2014162198.tif 000023
【図１５】
2014162198.tif 000024
【図１６】
2014162198.tif 000025
【図１７】
2014162198.tif 000026
【図１８】
2014162198.tif 000027
【図１９】
2014162198.tif 000028
【図２０】
2014162198.tif 000029
【図２１】
2014162198.tif 000030
【図２２】
2014162198.tif 000031
【図２３】
2014162198.tif 000032
【図２４】
2014162198.tif 000033
【図２５】
2014162198.tif 000034
【図２６】
2014162198.tif 000035
【図２７】
2014162198.tif 000036
【図２８】
2014162198.tif 000037
【図２９】
2014162198.tif 000038
【図３０】
2014162198.tif 000039
【図３１】
2014162198.tif 000040
【図３２】
2014162198.tif 000041