(57)【要約】【課題】板状木材を圧延ロールで圧延し、圧延によって厚さが減少した木材を製造するに当り、従来板材の後部端部で厚さ方向ほぼ中央部に生じていた割れの問題を解消する製造装置、および製造方法を提供する。【解決手段】（１）圧延すべき板状木材の圧延ロール側と反対側の端部の厚さ方向に押え力をかけつつ板状木材を圧延ロール間を通過させて圧延する工程を含むことを特徴とする圧延された木材の製造方法。（２）木材を圧延するためのロール、圧延ロールに木材を供給するための供給装置、及び圧延すべき木材の端部に厚さ方向に押え力をかけ得て圧延ロールから一定の距離に到達したとき脱着し得る端部押え治具とからなる圧延された木材の製造装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状木材を圧延ロールで圧延し、圧延によって厚さが減少した木材を製造する方法において、圧延すべき板状木材の圧延ロール側と反対側の端部の厚さ方向に押え力をかけつつ板状木材を圧延ロール間を通過させて圧延する工程を含むことを特徴とする圧延された木材の製造方法。
【請求項２】
押え力がロール荷重の０．０７倍以上あることを特徴とする請求項１記載の圧延された木材の製造方法。
【請求項３】
圧延処理される木材は予め高温高圧で加熱されたものであることを特徴とする請求項１〜２記載の圧延された木材の製造方法。
【請求項４】
圧延ロールでの圧縮率が７０％未満であることを特徴とする請求項１〜３記載の圧延された木材の製造方法。
【請求項５】
木材を圧延するためのロール、圧延ロールに木材を供給するための供給装置、及び圧延すべき木材の端部に厚さ方向に押え力をかけ得て圧延ロールから一定の距離に到達したとき脱着し得る端部押え治具とからなることを特徴とする圧延された木材の製造装置。
【請求項６】
端部押え治具がばね力により板状木材の端部を押えうる構造となっていることを特徴とする請求項４記載の圧延された木材の製造装置。
【請求項７】
端部押え治具の木材端部からの脱着がロール近辺に設けられたストッパーの働きにより行われることを特徴とする請求項４〜５記載の圧延された木材の製造装置。
【請求項８】
ストッパーが圧延ロールから３〜１０ｃｍの距離に設けられていることを特徴とする請求項６記載の圧延された木材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延された木材の製造方法およびそれに用いられる製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹木を伐採し、板状に加工した木材はその材質と年輪の密度等により実用時の性能が異なる。なかでも軟質の木材は表面が柔らかくて傷が付きやすく、そのことが家具や床材として使用した際問題となる。このため、表面に硬質の木材を積層したり、硬質樹脂を注入したり、あるいは木材を圧延して、表面硬度を上げることが試みられている。
【０００３】
本発明者らはこれらの方法のうち、木材を圧延する方法について、下記文献に示すように継続して研究を行っている。なお、本発明における木材の圧延とは木材を圧延ロールにより圧縮することにより厚さを減少させることをいう。
【０００４】
【特許文献】
【特許文献１】
特開平０９−１２３１１８号
【特許文献２】
特開平１０−２４４５１１号
【特許文献３】
特開平１１−２５４４０７号
【特許文献４】
特開平１１−３１４２０６号
【特許文献５】
特開平１１−３２０５１０号
【特許文献６】
特開２０００−２４６７０６号
【特許文献７】
特開２０００−３３４７０７号
【特許文献８】
特開２００１−３１０３０５号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ロール圧延によって木材を圧延する方法では、圧延工程において板材の後部端部で厚さ方向ほぼ中央部に割れ（わに口割れ）を生じ、この割れの部分を除く必要があることから歩留まりが悪く、何らかの対策が必要とされていた。
【０００６】
本発明は、上述の実情に鑑み、高い圧縮率でも端部に割れを発生しない圧延された木材の製造方法、およびそれに用いる製造装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の第一の発明は、板状木材を圧延ロールで圧延し、圧延によって厚さが減少した木材を製造する方法において、圧延すべき板状木材の圧延ロール側と反対側の端部の厚さ方向に押え力をかけつつ板状木材を圧延ロール間を通過させる工程を含むことを特徴とする圧延された木材の製造方法である。
【０００８】
押え力はロール荷重の０．０７倍以上であることが好ましい。
【０００９】
圧延処理される木材は予め高温高圧で加熱されたものであることが好ましい。
【００１０】
圧延ロールでの圧縮率は７０％未満であることが好ましい。
【００１１】
本発明の第二の発明は、木材を圧延するためのロール、圧延ロールに木材を供給するための供給装置、及び圧延すべき木材の端部に厚さ方向に押え力をかけ得て圧延ロールから一定の距離に到達したとき脱着し得る端部押え治具とからなることを特徴とする圧延された木材の製造装置である。
【００１２】
端部押え治具はばね力により板状木材の端部を押えうる構造となっていることが好ましい。
【００１３】
端部押え治具の木材端部からの脱着はロール近辺に設けられたストッパーの働きにより行われることが好ましい。
【００１４】
ストッパーは圧延ロールから３〜１０ｃｍの距離に設けられていることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明について詳しく説明する。
【００１６】
《製造装置》
本発明の圧延された木材の製造装置の１実施態様を図１を用いて説明する。図１において、１、１‘は圧延ロール、２は圧延される板状木材、３は押え治具、４はストッパー、５は押え治具の当接部、６は板状木材供給ガイドである。
【００１７】
１、１‘は木材を圧延するためのロールで、上下１対またはそれ以上のロール対から構成されている。圧延ロールは木材を圧延しうる強度があり、クリアランスを任意の寸法に調節できるようになっている。上ロールと下ロールとは等速で、かつ一定の速度で図１の矢印の方向に回転できるようになっている。圧延ロールは加熱または冷却可能にされていてもよい。
【００１８】
端部押え治具３は圧延すべき木材２の端部に厚さ方向に押え力をかけうる治具である。端部押え治具はばね力により板状木材の端部を左右均一な応力で押えうる構造となっていることが好ましい。この端部押え治具３はまた圧延ロールから一定の距離に到達したとき脱着し得る
構造を有することが必要である。本発明者らの検討によれば、押さえ治具はロールに近づくにつれて押えていた力が減少し、その結果脱着可能になるため、多くの場合脱着に特別の装置を必要としない。
【００１９】
供給ガイド６は圧延すべき木材を圧延ロールに適切に供給するための装置である。木材は先端をロール間に挿入した後は圧延ロールの駆動によりロール方向に自動的に搬送されるため、供給装置においては強制的搬送装置が設けられていなくてもよく、フリーロールのようなものであってよい。
【００２０】
供給装置の圧延ロールに近い部分には端部押え治具ストッパー４が設けられている。ストッパー４は端部押え治具３の当接部を保持することにより端部押え治具が圧延ロールの方向に搬送されるのを防ぐとともに、端部押え治具３を木材端部から脱着させる役割を果たす。ストッパーは圧延ロールから３〜１０ｃｍの距離に設けられていることが好ましい。
【００２１】
《製造方法》
本発明の製造方法について説明する。本発明の圧延された木材の製造方法では原材料として木材を用いる。本発明における木材とは、樹木を伐採後製材して板状または、断面矩形の柱状としたもの、細いまたは薄い板材を積層して厚い板材としたもの等を含む。板材の長さは、２〜８ｍ程度に、厚さは２〜１０ｃｍ程度に製材されたものを使用することができる。
【００２２】
本発明の製造方法で圧延される好ましい木材としては、杉、竹のように多く植林されていて、容易に入手できる軟質の樹の木材が好ましい。なかでも杉の木材が好ましい。
【００２３】
本発明の製造方法では、まず木材に含水装置で水を含水させる。
【００２４】
更に、好ましくは水を含水された木材を加熱装置で加熱する。このような木材の加熱は高温高圧の蒸気を導入する蒸気導入装置や、マイクロ波によって圧延木材を高温高圧に加熱するマイクロ波発生装置等を用いることで実施できる。
【００２５】
こうして含水及び加熱されて軟化された木材を、圧延ロールによって圧延し、圧延させる。予め、含水及び加熱されて軟化させておいた木材は、このような処理をしなかった場合に比べて、容易に圧延ロールで圧延させることができる。
【００２６】
本発明の製造方法を図１の製造装置を用いて行う場合の態様について説明する。先ず、木材を圧延ロールの開口部へ送る。木材の先端は予め幾分尖らせておくことがロールへの食い込みを円滑にできるため好ましい。
【００２７】
圧縮率（圧縮後の木材の厚さ／圧縮前の木材の厚さ）は、圧縮による効果が得られ、一方圧延工程におけるトラブルの発生率の点から４０〜８０％、特に５０〜７０％の範囲とすることが好ましい。
【００２８】
圧延速度はトラブルを発生せず、かつ木材の圧延回復（圧延後厚さが戻る現象）量を少なくするためにはゆっくり圧延することが好ましいが、工業的製造上から０．１〜５ｍ／ｍｉｎ程度の速度であることが好ましい。
【００２９】
本発明の製造方法では、木材を圧縮処理する際、該木材の圧縮されていない端部を押え治具で押え力を負荷することが重要である。このことにより従来圧延工程で発生していたわに口割れという現象を解消できる。押え力の荷重は、木材の材質によっても異なるが、好ましくはロール荷重の０．０７倍以上である。
【００３０】
本発明者等が見出したことであるが、上記わに口割れは木材の端部が圧延ロールの開口部付近になったときはもはや生じなくなる。本発明ではこの現象を利用して、上記押え治具を木材端部がロールに近づいたときストッパーにより脱着させるようにしている。この押え治具の脱着場所は、押え治具の先端と圧延ロールの最もクリアランスの狭い地点との距離が３〜１０ｃｍとすることが好ましい。
【００３１】
上記製造方法で圧延された木材は、好ましくは圧縮率が復元しないように厚さ固定具にしばらく放置しておくことが好ましい。また、更に好ましくは木材を適当な長さに裁断したり、木材を乾燥する等の処理を行う。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の製造装置および製造方法によれば、従来木材の圧延で発生していた割れを生じない。特に短尺の板材であっても高い圧縮率でも端部に割れを生じないという優れた効果を奏し得る。
【００３３】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明につき詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限りこれらの実施例になんら制約されるものではない。なお、本発明の実施例における押え力、及びロール荷重は次の方法により測定した。
押え力：押え冶具の背面に貼り付けた歪みゲージで測定した。
ロール荷重：圧延機に取り付けた荷重計で測定した。
【００３４】
【実施例１】
《装置》
概略図１に示した装置を用いた。
ロール半径：９５ｍｍ
材質　　　：ステンレス鋼
【００３５】
《試験材料》
素材：杉（熊本県産）
寸法：３０ｍｍ（厚）ｘ６０ｍｍ（幅）ｘ２５０ｍｍ（長）
含水率：４０％
圧延試験前に４０分間煮沸した。
【００３６】
《試験条件》
ロール速度：０．７６ｍ／ｍｉｎ
圧縮率　　：６０％
押え力　：最大４ｋＮ
ストッパーの位置：圧縮ロールクリアランスの最も狭い地点から押え治具の先端までの距離が４５ｍｍになる地点。
【００３７】
《試験結果》
端部に割れを発生しなかった。
【００３８】
【比較例１】
実施例１において、押え治具を用いなかった以外は実施例１と同様に行った。圧延後の木材には図２に示すような割れを生じた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の製造装置の１実施例を示した概要図である。
１，１‘　；圧延ロール
２　　　　：圧延される板状木材
３　　　　：押さえ治具
４　　　　：ストッパー
５　　　　：押さえ治具の当接部
６　　　　：板状木材供給ガイド
【図２】図２は比較例の方法で圧延後の、木材のわに口割れの状態を示した写真である。
【図１】
2004136596.tif 000002
【図２】
2004136596.tif 000003