(57)【要約】【課題】加工すべき木材の形状によらずにその木材の密度を一様にすることができ、加工後に高い形状安定性を実現することができる木材の加工方法を提供する。【解決手段】無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から木材を形取る形取工程と、前記所定の３次元形状に対応する一対の金型によって前記形取工程で形取った木材を挟持して圧縮する二次圧縮工程と、を含むことにより、木材を前記所定の３次元形状に変形する。【選択図】        図３
2006264063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材を所定の３次元形状に加工する木材の加工方法であって、
無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、
前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から木材を形取る形取工程と、
前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、
を含むことを特徴とする木材の加工方法。
【請求項２】
前記二次圧縮工程は、
前記所定の３次元形状に対応する一対の金型によって前記木材を挟持して圧縮することを特徴とする請求項１記載の木材の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を所定の３次元形状に加工する木材の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、その加工技術も飛躍的に進歩しつつある。
【０００３】
従来、かかる木材の加工技術として、吸水軟化した一枚の木材を圧縮し、その木材を圧縮方向と略平行に切断して板状の一次固定品を得た後、この一次固定品を加熱吸水させながら所定の３次元形状に成形する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、軟化処理した状態で圧縮した一枚の木材を所定の型枠で仮固定し、この木材の回復を型内で行って型成形する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７８４５２号公報
【特許文献２】特開平１１−７７６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、木材に個体差があるということは、形取った木材自体が均質ではないということを意味する。このため、従来の加工技術を用いて木材を成形する場合、その木材の加工すべき形状によっては木材の全ての部分を一様な密度に成形することが難しい場合があった。このような場合には、圧縮後の木材に多くの残留応力が生じるため、壊れやすい上に経時変化を起こしやすいという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、加工すべき木材の形状によらずにその木材の密度を一様にすることができ、加工後に高い形状安定性を実現することができる木材の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、木材を所定の３次元形状に加工する木材の加工方法であって、無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から木材を形取る形取工程と、前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記二次圧縮工程は、前記所定の３次元形状に対応する一対の金型によって前記木材を挟持して圧縮することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る木材の加工方法によれば、無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から木材を形取る形取工程と、前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、を含むことにより、加工すべき木材の形状によらずにその木材の密度を一様にすることができ、加工後に高い形状安定性を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法によって形成された圧縮木製品の構成を示す斜視図である。また、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。これら二つの図に示す圧縮木製品１は、略長方形状の表面をなす主板部１ａと、この主板部１ａの長手方向に沿うとともにその主板部１ａに対して所定の角度をなして延出する二つの側板部１ｂと、主板部１ａの短手方向に沿うとともにその主板部１ａに対して所定の角度をなして延出する二つの側板部１ｃとを備え、全体として略椀状をなす。この圧縮木製品１の肉厚はほぼ均一である。なお、図１のＢ−Ｂ線断面は、寸法が異なる点を除いて、図２に示すＡ−Ａ線断面と略同形である。
【００１１】
次に、この実施の形態に係る木材の加工方法を説明する。以後の説明では、上述した構成を有する圧縮木製品１を形成する場合について説明するが、この実施の形態に係る木材の加工方法は、他の構成を有する圧縮木製品に対しても適用可能であることはいうまでもない。
【００１２】
まず、無圧縮状態の無垢材に対し、所定の液体（油や水など）による液圧を加えて圧縮する（一次圧縮工程）。図３は、この一次圧縮工程において液圧を加える前の無垢材の断面と液圧を加えた後の無垢材の断面とをそれぞれ模式的に示す説明図である。同図に示す無垢材５０は、無圧縮状態（Ｉ）では略円形の断面を有している。この無垢材５０の断面は、年輪を形成する木目５０Ｇの間隔が図の左右で異なっており、より具体的には、状態（Ｉ）に示す無垢材５０の断面のうち右側の方が左側よりも概して木目５０Ｇの間隔が広い。これは、無垢材５０の生育環境によるものであり、状態（Ｉ）に示す断面では、右側が南側を向いており、北側を向いていた左側よりも太陽光を多く浴びることによって細胞壁がより速く成長した場合を示している。この場合、右側の断面は木目５０Ｇの間隔が左側の断面よりも広いが、その分空隙も多いため、右側の断面の密度は左側の断面の密度よりも小さい。
【００１３】
上述した断面形状をなす無垢材５０に対して液圧を加えると、この無垢材５０の表面には一様な圧縮力が作用する。この結果、液圧を加えた後の無垢材５０'の断面は、空隙の多い右側の断面の方がより多く圧縮されるため、状態（II）に示すように不規則な断面形状をなすが、無垢材５０'内部の密度はほぼ一様となる。
【００１４】
この後、上記一次圧縮工程によって密度が略一様となった無垢材５０'から、後述する二次圧縮工程によって減少する分の容積を予め加えた容積を有する所定形状の木材を形取る（形取工程）。
【００１５】
図４は、圧縮木製品１の原材料となる木材を無垢材５０'から形取る状況を模式的に示す説明図である。この図４では、無垢材５０'から形取る木材５１の長手方向とその木材５１の繊維方向Ｌとが略平行となるように形取った場合を示している。無垢材５０'からどのように木材を形取るかは、その木材に要求する強度や美観等の条件を考慮して最適なものを採用すればよく、この実施の形態に係る木材の加工方法は、そのような木材の形取りの仕方に依存しない。このため、図面で木材５１や圧縮木製品１を記載する際には木目５０Ｇを省略して記載している。
【００１６】
なお、この形取工程では、長手方向が無垢材５０'の繊維方向に略平行であるような木材を平板状に形取ってもよい。また、ここで使用する無垢材５０は、檜、檜葉、桐、杉、松、桜、欅、黒檀、チーク、マホガニー、ローズウッドなどの中から、圧縮木製品１の用途に応じて最適なものを選択すればよい。
【００１７】
以上説明した形取工程に続いて、その形取った木材５１を圧縮する（二次圧縮工程）。この二次圧縮工程に際して、まず木材５１を高温高圧の水蒸気雰囲気中に所定時間放置する。これにより、木材５１は過剰に水分を吸収して軟化する。その後、軟化させたときと同様の水蒸気雰囲気中で木材５１を一対の金型によって挟持し、この挟持した木材５１に対して所定の圧縮力を加える。
【００１８】
図５は、木材５１を所定の金属から成る一対の金型６１および７１の間で挟持するまでの状況を示す説明図である。また図６は、図５のＣ−Ｃ線断面図である。これらの図に示すように、圧縮時に木材５１の上方から木材５１に対して圧縮力を加える金型６１は、木材５１の主板部５１ａから側板部５１ｂおよび５１ｃに向かって湾曲する内側面に嵌合する形状をなす凸部６２を有する。木材５１の内側面のうち主板部５１ａから側板部５１ｂに湾曲する曲面５１ａｂ内側面の曲率半径をＲＩとし、凸部６２のうち曲面５１ａｂに当接する曲面の曲率半径をＲＡとすると、この二つの曲率半径の間には、ＲＩ＞ＲＡという関係がある。
【００１９】
これに対し、圧縮時に木材５１の下方から木材５１に対して圧縮力を加える金型７１は、木材５１の主板部５１ａから側板部５１ｂおよび５１ｃに立ち上がって湾曲する外側面を嵌入する凹部７２を有する。木材５１の外側面のうち曲面５１ａｂ外側面の曲率半径をＲＯとし、凹部７２のうち曲面５１ａｂの外側面に当接する曲面の曲率半径をＲＢとすると、この二つの曲率半径の間には、ＲＯ＞ＲＢという関係がある。
【００２０】
図７は、以上の構成を有する一対の金型６１および７１によって木材５１を挟持、圧縮している状態を、図５のＣ−Ｃ線を通過する鉛直面を切断面として見た縦断面図である。この図７に示すように、木材５１は金型６１と金型７１の隙間に相当する３次元形状に圧縮、変形される。
【００２１】
図７に示す圧縮状態で所定時間放置した後、金型６１と金型７１を離間させて圧縮を解除し、水蒸気雰囲気を解いて木材５１を乾燥させることにより、圧縮木製品１が完成する。最終的に圧縮木製品１の肉厚はほぼ等しくなり、圧縮木製品１の肉厚方向の圧縮率の平均値（平均圧縮率）は、圧縮前の木材の肉厚に対して３０〜５０％程度となる。したがって、２回にわたる圧縮工程終了後の合計の圧縮率は０.５〜０.７程度となる。
【００２２】
図８は、以上説明したように形成された圧縮木製品１の一適用例を示す図であり、より具体的には、その圧縮木製品１を外装材とするデジタルカメラの外観構成を示す斜視図である。同図に示すデジタルカメラ１００は、圧縮木製品１に開口部や切り欠き等を適宜設けることによって形成した二つのカバー部材２および３が組み合わさって成る筐体状の外装材を備える。この外装材内部には、撮像処理等に関する駆動制御を行う制御回路、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子、および音声の入出力を行うマイクロフォンやスピーカを含み、デジタルカメラ１００の機能を実現するための各種電子的部材および光学的部材が収納される（図示せず）。
【００２３】
図９は、カバー部材２および３の概略構成を示す斜視図である。同図に示すように、カバー部材２および３は、圧縮木製品１に開口部や切り欠きを適宜設けたものである。このうち、カバー部材２の主板部２ａには、撮像レンズを含む撮像部４を表出する円筒形状の開口部２１およびフラッシュ５を表出する直方体形状の開口部２２が形成されている。また、カバー部材２の側板部２ｂおよび２ｃには、半円筒形状の切り欠き２３および直方体形状の切り欠き２４がそれぞれ設けられている。カバー部材２および３の肉厚はほぼ均一であり、その肉厚の値は１.６ｍｍ程度であればより好ましい。
【００２４】
他方、カバー部材３の主板部３ａ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６を表出する直方体形状の開口部３１が形成されている。このカバー部材３の側板部３ｂには、カバー部材２の切り欠き２３と組み合わさってシャッターボタン７を表出する開口部４１をなす半円筒形状の切り欠き３２が設けられている。また、側板部３ｃには、カバー部材２の切り欠き２４と組み合わさって外部機器との接続用インタフェース（ＤＣ入力端子やＵＳＢ接続端子等を含む）を表出する開口部４２をなす切り欠き３３が設けられている。
【００２５】
上述した開口部や切り欠きは、原材料となる木材を無垢材５０'から形取る際に一括して形成してもよいし、二次圧縮工程後に切削、穿孔等によって形成してもよい。なお、ファインダ取付用の開口部や、操作指示信号の入力を受け付ける入力キー表出用の開口部を適当な位置にさらに設けてもよいし、外装材内部のスピーカが発生する音声を出力する音声出力用孔部を適当な位置に穿設してもよい。
【００２６】
以上説明した圧縮木製品１をデジタルカメラ１００の外装材として適用すると、その外装材表面の木材が有する木目や凹凸が滑り止めの役割を果たすため、デジタルカメラ１００の操作性を向上させることができる。この意味で、本実施の形態に係る木材の加工方法によって形成された圧縮木製品は、デジタルカメラ以外の電子機器、例えば、携帯電話、ＰＨＳまたはＰＤＡ等の携帯型通信端末、携帯型オーディオ装置、ＩＣレコーダ、携帯型テレビ、携帯型ラジオ、各種家電製品のリモコン、デジタルビデオなどの外装材としても適用可能である。
【００２７】
以上説明した本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法によれば、無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から所定の形状をなす木材を形取る形取工程と、前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、を含むことにより、加工すべき木材の形状によらずにその木材を一様な密度に圧縮することができる。
【００２８】
また、この実施の形態によれば、圧縮後の木材内部の残留応力を少なくし、壊れにくく経時変化を生じにくい形状安定性の高い圧縮木製品を製造することが可能となる。
【００２９】
ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明は上記一実施の形態によってのみ限定されるべきではない。すなわち、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法によって形成される圧縮木製品の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法の一次圧縮工程の概要を示す説明図である。
【図４】木材を一次圧縮工程後の無垢材から形取る状況を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法の二次圧縮工程の概要を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法の二次圧縮工程の概要を示す縦断面図である。
【図７】二次圧縮工程において木材圧縮時の状態を示す縦断面図である。
【図８】図１の圧縮木製品を外装材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。
【図９】デジタルカメラを外装するカバー部材の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧縮木製品
２、３  カバー部材
１ａ、２ａ、３ａ、５１ａ  主板部
１ｂ、１ｃ、２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ、５１ｂ、５１ｃ  側板部
４  撮像部
５  フラッシュ
６  表示部
７  シャッターボタン
２１、２２、３１、４１、４２  開口部
５０、５０'  無垢材
５０Ｇ  木目
５１  木材
５１ａｂ  曲面
６１、７１  金型
６２  凸部
７２  凹部
１００  デジタルカメラ
【図１】
2006264063.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006264063.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006264063.tif 000007
【図６】
2006264063.tif 000008
【図７】
2006264063.tif 000009
【図８】
2006264063.tif 000010
【図９】
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