CN102189583A - 压缩木制品的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种压缩木制品的制造方法。该方法包含以下步骤：从木材中取出构成如下形状的坯料，使所述坯料软化，通过在比大气高温高压的水蒸气氛围中压缩所述软化的坯料，来变形为大致碗状，上述坯料的形状是：环绕闭合的周缘部通过第1平面，在由所述第1平面分开的两个空间中，仅在一个空间具有包含多个凸状顶点的起伏，而且关于所述多个凸状顶点中的任意两个顶点，在通过该两个顶点并且与所述第1平面垂直的第2平面上观察时，距离所述第1平面的高度高的顶点位于中心部的附近，且具有增加了由于压缩而减少的那部分容积的容积。

Description

压缩木制品的制造方法

技术领域

本发明涉及将木材压缩成型为规定的三维形状的压缩木制品的制造方法。

背景技术

近年来，作为自然原料的木材被广泛关注。因为木材具有各种各样的木纹，所以根据从木材取材的位置而产生个体差异，该个体差异为每一产品的个性。另外，由于长期使用而产生的伤痕及色彩的变化本身也是独特的风格，有时会令使用者产生亲切感。基于这些理由，作为在采用了合成树脂或轻金属的产品中所没有的、能够创造出个性化且富有趣味的产品的原料，木材受到关注，其成型技术也取得了飞跃性的进步。

作为所述木材的成型技术之一，具有将木材压缩成型为规定的三维形状的技术。例如公知有如下的技术：临时固定1块在已软化处理的状态下压缩的木材，将该木材放入模具使其恢复，由此，使具有三维形状的木材成型(例如，参照日本特开平11-77619号公报)。在此技术中，首先在使木材软化的状态下压缩木材、进行临时固定。然后，将切割临时固定的木材而形成的板材置于模具中，在高压水蒸气内再次使板材软化，进行弯曲处理。接着，将已进行弯曲处理的弯曲状材料再次置于模具内且使其软化，并通过冲压机进行冲压，由此获得最终形状。

另外，作为其它的木材压缩成型技术，公知有以下的技术：为了通过提高抗溶胀性(ASE：Anti-swelling Efficiency)来制造尺寸稳定性更高的木材，在对木材实施蒸气加热加压处理之后，作为二次工序，对该木材进行加热加压处理(例如，参照日本专利第2855139号公报)。在此技术中，作为实施例，记载了通过对平板状的木材进行加热加压处理来提高该木材的尺寸稳定性。

作为木材的压缩成型技术的一应用例，还公知有能够容易地形成使木纹变化的装饰花纹的技术(例如，参照日本特开2005-205618号公报)。在此技术中进行如下所述的压缩成型：取出具有如下弯曲面以及凸部或凹部的大致碗状的坯料，所述弯曲面沿着成型用模具的模具面的凹凸，所述凸部或凹部因从弯曲面突出或凹陷而露出木纹，该压缩成型使所述凸部或凹部成为与旁边平滑连接的平滑面。根据这样的日本特开2005-205618号公报记载的技术，能够取得在以往的技术中无法获得的多样且外观性良好的木纹花纹。

但是，上述日本特开2005-205618号公报所记载的现有技术因为在压缩时要按压局部设置的凸部或凹部来成型，所以在压缩后的木材表面上出现不连续变化的木纹花纹。结果，具有压缩后的木纹花纹给人以不自然的印象的情况。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的是提供一种压缩木制品的制造方法，该方法能够产生木纹自然地连续变化且外观性良好的木纹花纹。

在本发明一个方式的压缩木制品的制造方法中，从木材中取出构成如下形状的坯料，该形状是：环绕闭合的周缘部通过第1平面，在由所述第1平面分开的两个空间中，仅在一个空间具有包含多个凸状顶点的起伏，而且关于所述多个凸状顶点中的任意两个顶点，在通过该两个顶点并且与所述第1平面垂直的第2平面上观察时，距离所述第1平面的高度高的顶点位于中心部的附近，且具有增加了由于压缩而减少的那部分容积的容积，使所述坯料软化，通过在比大气高温高压的水蒸气氛围中压缩所述软化的坯料，来变形为大致碗状。

如果参照附图来阅读以下本发明的详细说明，则能够更一步地了解以上所述的情况和本发明的其它特征、优点以及技术上和产业上的意义。

附图说明

图1是示出本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的概要的流程图。

图2是示意性示出本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的坯料形成工序的概要的图。

图3是示出坯料的结构的剖视图(图2的A-A线剖视图)。

图4是示意性示出本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的压缩工序的概要的图。

图5是图4的A-A线剖视图。

图6是示出在本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的压缩工序中，坯料的变形已大致完成的状态的图。

图7是示意性示出本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的加热整形工序的概要的图。

图8是示意性示出在本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的加热整形工序中，使成对的加热整形用凹模和加热整形用凸模合模的状态的图。

图9是示出本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的加热整形工序后的坯料的结构的立体图。

图10是示出利用本发明一实施方式的压缩木制品制造方法制造出的压缩木制品的应用例、即数码相机外装体的结构的立体图。

图11是示出利用图10所示的外装体进行外装的数码相机的外观结构的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式(以下，称为“实施方式”)进行说明。此外，在以下说明中参照的附图是示意图，在不同附图中示出相同物体的情况下，有时尺寸及比例尺等不同。

图1是示出本发明一实施方式的压缩木制品制造方法的处理的概要的流程图。首先，通过从木材中取出构成后述形状的坯料来形成坯料(步骤S1)。图2是示意性示出坯料形成工序的概要的图。在坯料形成工序中，通过切削等从处于无压缩状态的清洁材料等木材1中取出坯料2。

图3是图2所示的坯料2的A-A线剖视图。在坯料2中，环绕闭合的周缘部通过平面P(第1平面)，在由该平面P分开的两个空间中，仅在一个空间(在图3中为平面P上方的空间)具有包含多个凸状顶点T₁、T₂的起伏。另外，坯料2在通过顶点T₁、T₂且与平面P垂直的第2平面上(图3的纸面上)观察时，距离平面P的高度高的顶点T₁(高度h₁)与相比之下更低的高度h₂的顶点T₂相比，更接近与平面P垂直的高度方向的中心轴O。具体地说，在图3中，顶点T₁与中心轴O的距离r₁小于顶点T₂与中心轴O的距离r₂(r₁＜r₂)。这样形成的坯料2具有大致均匀的厚度，具有增加了因后述的压缩工序而减少的容积量的容积，从而在表面上露出自然地连续变化的木纹G(参照图10)。此外，最好考虑其大小及制造导致的形状变化等各种因素来设定坯料2的形状。

更一股地，在本实施方式的压缩木制品制造方法的坯料形成工序中形成的坯料满足以下性质即可。即，在坯料形成工序中形成的坯料形成以下的形状即可：环绕闭合的周缘部通过第1平面，在由该第1平面分开的2个空间中，在一个空间内具有包含多个凸状顶点的起伏，且关于多个凸状顶点中的任意两个顶点，在通过该两个顶点并且与第1平面垂直的第2平面上观察时，距离第1平面的高度高的顶点位于中心部的附近，且该坯料具有大致均匀的厚度。因此，例如坯料所具有的凸状的顶点数可以是3以上。

接着，在高温高压的水蒸气氛围中以规定时间放置坯料2，使坯料2软化(步骤S2)。在该水蒸气氛围中，压力是大约0.1～0.8MPa，温度是大约100～170℃。通过采用压力容器来实现这样的水蒸气氛围。在采用压力容器的情况下，可通过将坯料2放置在具有所述水蒸气氛围的压力容器中来使其软化。此外，取代在高温高压的水蒸气氛围中使坯料2软化，可以在使坯料2吸收水分之后利用微波来加热坯料2，以使其软化。另外，还可以煮沸坯料2而使其软化。

然后，压缩已软化的坯料2(步骤S3)。在此工序内，在与软化工序相同的水蒸气氛围中采用一对模具来夹持坯料2并施加压缩力，由此使坯料2变形为规定的三维形状。在压力容器中使坯料2软化的情况下，可继续在该压力容器中压缩坯料2。

图4是示出压缩工序的概要并且示出在压缩工序中使用的模具的要部结构的图。图5是图4的A-A线剖视图。如图4以及图5所示，坯料2被一对凹模101和凸模102夹持，并施加规定的压缩力。

在压缩工序时从坯料2上方施加压缩力的凹模101具备凹部111，凹部111具有与坯料2突出的外侧面抵靠的平滑面。另一方面，在压缩工序时从坯料2的下方施加压缩力的凸模102具备凸部121，凸部121具有与坯料2的凹陷的内侧面抵靠的平滑面。凹模101的位于凹部111外周的下端面和凸模102的位于凸部121外周的上端面构成平面。在凹模101和凸模102合模的状态下，凹部111的下端面与凸部121的上端面重合。在该合模的状态下凹部111与凸部121之间产生的间隙形状相当于压缩工序后的坯料2的形状。

凹部111的内侧倾斜面相对于凹模101的下端面的斜率比坯料2的周缘部附近相对于平面P的斜率大。同样，凸部121的外侧倾斜面相对于凸模102上端面的斜率比坯料2的周缘部附近相对于平面P的斜率大。这样，在本实施方式中，压缩前的坯料2具有与压缩成型用模具的形状不同的形状。

在压缩工序中，把坯料2放置于凸部121上，并从上方与凹部111相接。此时，关于坯料2，从周缘部所通过的平面P观察，高度高的顶点(顶点T₁)位于中心部的附近，所以从最高的顶点起依次与凹部111抵靠。因此，在使凹模101接近凸模102的过程中，不会发生坯料2从凸部121倒塌的情况。结果，即使采用形状与凹部111以及凸部121显著不同的坯料2，也能够可靠地压缩。

图6是在压缩工序中利用凹模101以及凸模102夹持坯料2且施加规定压力的状态的图，是示出坯料2的变形大致完成的状态的图。在图6所示的状态下，坯料2通过从凹模101以及凸模102接受压缩力来变形为规定的三维形状。这里所说的规定的三维形状是相当于在凹模101与凸模102最接近的状态下凹部111以及凸部121所形成的间隙的形状。该三维形状构成与经过后述加热整形工序(步骤S6)而获得的最终形状大致相似的形状，并具有比该最终形状大的容积。

但是在图6中，凹模101的下端面与凸模102的上端面重合的平面Q通过构成大致碗状的坯料2的周缘部。这意味着，平面Q与平面P同样是第1平面。压缩工序后的坯料2的周缘部附近相对于平面Q的斜率比压缩工序前的坯料2的周缘部附近相对于平面P的斜率大。换言之，压缩工序后的坯料2的周缘部附近相对于平面Q的倾斜角的最大值比压缩工序前的坯料2的周缘部附近相对于平面P的倾斜角的最大值大。这样，在本实施方式中，压缩前后的坯料2的形状显著不同，所以容易取得连续变化的木纹花纹。

在压缩工序结束之后，在由凹模101以及凸模102夹持坯料2并一直保持为规定的三维形状的状态下，在凹模101以及凸模102的周围形成比上述水蒸气氛围更高温高压的水蒸气氛围，由此来固定坯料2的形状(步骤S4)。此时的水蒸气氛围中，压力是大约0.7～3.4MPa，温度是大约160～240℃。在压力容器中进行该固定化处理的情况下，只要将软化工序中的容器内压力设定为上述范围所包含的值即可。

接着，向大气开放凹模101、凸模102以及坯料2来干燥坯料2(步骤S5)。此时，可通过分离凹模101和凸模102来促进坯料2的干燥。

干燥工序后的坯料2的厚度优选是压缩工序前的坯料2的厚度的大约20～50％。这里，坯料2的厚度可能有一些偏差。因此，在本实施方式中，坯料2厚度的最小值优选被设定为由后述加热整形工序整形成的最终形状的厚度以上。

在干燥工序之后，在大气中对坯料2进行加热并且整形为最终形状(步骤S6)。图7是示意性示出该加热整形工序的概要的图。在加热整形工序中，通过由一对加热整形用凹模201以及加热整形用凸模202夹持坯料2，来一边对坯料2进行加热一边整形为最终形状。图8是示意性示出在加热整形工序中使成对的加热整形用凹模与加热整形用凸模合模的状态的图。

在图7中位于坯料2上方的加热整形用凹模201具备凹部211，凹部211具有与坯料2的突出侧的表面抵靠的平滑面。另一方面，在图7中位于坯料2下方的加热整形用凸模202具备凸部221，凸部221具有与坯料2的凹陷侧的表面抵靠的平滑面。加热整形用凹模201的位于凹部211外周的下端面和加热整形用凸模202的位于凸部221外周的上端面为平面。如图8所示，在加热整形用凹模201和加热整形用凸模202合模的状态下，凹部211的下端面与凸部221的上端面重合。在该合模的状态下凹部211与凸部221之间产生的间隙的形状对应于坯料2的最终形状、即大致碗状。该大致碗状的最终形状的容积比压缩工序后的坯料2的容积小出由于加热整形工序而减少的部分。

在加热整形用凹模201以及加热整形用凸模202的内部分别设置有产生热的加热体203、204。加热体203、204分别与具有温度控制功能的控制装置205连接，根据控制装置205进行发热，对加热整形用凹模201以及加热整形用凸模202分别加热。控制装置205将夹持坯料2时的模具温度控制为木质部的非结晶区域结晶化的温度以上、木质部的热分解温度以下。

这样，控制装置205控制模具温度，由此在加热整形工序的过程中在木质部的结晶化发展的同时，木质部的密度进一步提高，所以木质部的表面硬度增加。结果，能够获得没有吸湿性且形状稳定性良好的压缩木制品。

另外，通过在大气中对坯料2的表面进行加热整形，将木质部的细胞壁内部所含的物质提取到表面，在其表面上产生颜色、光泽。结果，能够展现出木材自身的独特风格。

此外，如果在坯料2的与凹部211相对的外侧表面上设置整形体，则能够在加热整形时尽量抑制在坯料2的外侧表面上作用的拉伸力。因此，能够进一步可靠地防止加热整形时的坯料2的表面的裂纹等。

图9是示出通过进行加热整形工序而获得的坯料(以下，称为“压缩木制品3”)的结构的立体图。该图示出的压缩木制品3具备：平板状的主板部3a，其具有大致长方形的表面；两个侧板部3b，其从在主板部3a的表面上相对的两个长边部分别相对于主板部3a弯曲延伸；以及两个侧板部3c，其从在主板部3a的表面上相对的两个短边部分别相对于主板部3a弯曲延伸。

图10是示出由以上说明的压缩木制品制造方法制造的压缩木制品的应用例、即数码相机的外装体结构的立体图。该图示出的外装体4对数码相机的前面侧(与被摄体相对的一侧)进行外装，并具有与压缩木制品3的主板部3a以及侧板部3b、3c分别对应的主板部4a以及侧板部4b、4c。主板部4a具有露出数码相机的摄像部的圆筒形状的开口部41和露出数码相机的闪光灯的长方体形状的开口部42。侧板部4b具有露出快门按钮的半圆筒形状的缺口43。

图11是示出通过外装体4对前面侧进行了外装的数码相机的外观结构的立体图。该图示出的数码相机301具有：摄像部302、闪光灯303和快门按钮304。数码相机301的露出摄像部302以及闪光灯303的前面侧被外装体4所外装。另一方面，数码相机301的背面侧使用外装体5来进行外装，采用压缩木制品3与外装体4同样地形成该外装体5。这样，在应用由本实施方式的压缩木制品制造方法制造出的压缩木制品作为数码相机的外装体的情况下，优选厚度为大约1.6～2.0mm。

根据以上说明的本发明一实施方式，因为形成构成如下形状的坯料，并压缩该坯料，所以能够产生木纹自然地连续变化的木纹花纹，该坯料的形状是环绕闭合的周缘部通过第1平面，在由所述第1平面分开的两个空间中，仅在一个空间具有包含多个凸状顶点的起伏，而且关于所述多个凸状顶点中的任意两个顶点，在通过该两个顶点并且与所述第1平面垂直的第2平面上观察时，距离所述第1平面的高度高的顶点位于中心部的附近，且该坯料具有增加了因压缩而减少的那部分容积的容积。

此外，通过本发明的压缩木制品制造方法制造出的压缩木制品也可用作为数码相机以外的电子设备用的外装体。另外，由本发明的压缩木制品制造方法制造出的压缩木制品例如可应用于餐具、各种外壳、建材等。

根据本发明，因为形成具有如下形状的坯料，并压缩该坯料，所以能够产生木纹自然地连续变化的木纹花纹，该坯料的形状是环绕闭合的周缘部通过第1平面，在由所述第1平面分开的两个空间中，仅在一个空间具有包含多个凸状顶点的起伏，而且关于所述多个凸状顶点中的任意两个顶点，在通过该两个顶点并且与所述第1平面垂直的第2平面上观察时，距离所述第1平面的高度高的顶点位于中心部的附近，且该坯料具有增加了由于压缩而减少的那部分容积的容积。

本领域的技术人员可容易地推导出进一步的效果或变形例。由此，本发明的更广泛的方式不限于以上所表达和记述的、特定且详细以及代表性的实施方式。因此，只要不脱离所附权利要求及其等同物所定义的总发明构思的主旨或范围，就能够进行各种变更。

Claims (6)

1.一种压缩木制品的制造方法，通过压缩木材来制造具有包含曲面的三维形状的压缩木制品，其中，该制造方法包括以下步骤：

从木材中取出构成如下形状的坯料，该形状是：环绕闭合的周缘部通过第1平面，在由所述第1平面分开的两个空间中，仅在一个空间具有包含多个凸状顶点的起伏，而且关于所述多个凸状顶点中的任意两个顶点，在通过该两个顶点并且与所述第1平面垂直的第2平面上观察时，距离所述第1平面的高度高的顶点位于中心部的附近，且具有增加了由于压缩而减少的那部分容积的容积，

使所述坯料软化，

通过在比大气高温高压的水蒸气氛围中压缩所述软化的坯料，来变形为大致碗状。

2.根据权利要求1所述的压缩木制品的制造方法，其中，

所述压缩后的所述坯料的周缘部附近相对于所述第1平面的斜率比所述压缩前的所述坯料的周缘部附近相对于所述第1平面的斜率大。

3.根据权利要求2所述的压缩木制品的制造方法，其中，

在所述压缩中，采用一对模具夹持所述坯料且施加压缩力。

4.根据权利要求3所述的压缩木制品的制造方法，

还包含以下的步骤：保持由所述一对模具夹持的状态，将进行了所述压缩的所述坯料配置在比所述水蒸气氛围高温高压的水蒸气氛围中，由此，使所述压缩后的所述坯料的形状固定。

5.根据权利要求1所述的压缩木制品的制造方法，其中，

在所述压缩中，采用一对模具夹持所述坯料且施加压缩力。

6.根据权利要求5所述的压缩木制品的制造方法，其中，

还包含以下的步骤：保持由所述一对模具夹持的状态，将进行了所述压缩的所述坯料配置在比所述水蒸气氛围高温高压的水蒸气氛围中，由此，使所述压缩后的所述坯料的形状固定。

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