JP2021115784A - Wood and method of producing wood - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木材および木材の製造方法に関する。 The present invention relates to wood and a method for producing wood.
従来から一般的に、厚さに比べて縦および横の長さが長く、比較的薄い木材を折曲げ加工する際、例えば、特許文献1に開示されたように直線状の折り曲げ線に沿って折り曲げ加工がなされる。
Conventionally, when bending a relatively thin wood having a length and a width longer than the thickness, for example, along a straight bending line as disclosed in
しかしながら、そのような従来からの折り曲げ加工を利用した木材は、木材を曲げるときに木材の繊維方向に沿って割れる恐れがあった。 However, the wood utilizing such a conventional bending process has a risk of cracking along the fiber direction of the wood when the wood is bent.
そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、木材を曲げる際に繊維方向に沿って割れにくい木材および木材の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a wood which is hard to break along the fiber direction when the wood is bent and a method for producing the wood.
本発明の一様態に係る木材は、木質材料よりなる基材と、前記基材の表面に設けられ、木質材料よりなり繊維方向が一定の表面材と、を備え、前記基材の裏面に溝が形成された木材であって、前記溝の長手方向は、前記繊維方向に沿った方向であり、前記溝の平面視における形状は、波線形状、ジグザグ形状または波線形状とジグザグ形状とが混在した形状である。 The wood according to the uniform state of the present invention includes a base material made of a wood material and a surface material made of a wood material and having a constant fiber direction, which is provided on the surface of the base material, and has a groove on the back surface of the base material. The longitudinal direction of the groove is the direction along the fiber direction, and the shape of the groove in the plan view is a wavy line shape, a zigzag shape, or a mixture of a wavy line shape and a zigzag shape. The shape.
また、発明の一様態に係る木材の製造方法は、木質材料よりなる基材の表面に、木質材料よりなり繊維方向が一定の表面材を設ける工程と、前記基材の裏面に溝を形成する工程とを含む木材の製造方法であって、前記裏面に照射されたレーザー光を、前記繊維方向に沿った方向に照射することで、波線形状、ジグザグ形状または波線形状とジグザグ形状とが混在した形状の前記溝を形成する工程を含む。 Further, the method for producing wood according to the uniform state of the present invention includes a step of providing a surface material made of wood material and having a constant fiber direction on the surface of a base material made of wood material, and forming a groove on the back surface of the base material. It is a method for producing wood including a step, and by irradiating the laser beam radiated to the back surface in a direction along the fiber direction, a wavy line shape, a zigzag shape, or a wavy line shape and a zigzag shape are mixed. The step of forming the groove of the shape is included.
本発明の木材および木材の製造方法によれば、木材を曲げる際に繊維方向に沿って割れにくくすることができる。 According to the wood of the present invention and the method for producing wood, it is possible to prevent the wood from cracking along the fiber direction when the wood is bent.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show comprehensive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, the order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept are described as arbitrary components.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 It should be noted that each figure is a schematic view and is not necessarily exactly shown. Further, in each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted or simplified.
(実施の形態1)
[概要]
実施の形態1に係る木材1および木材1の製造方法について図1ないし図3を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る木材1の上面(表面)を平面視した写真であり、図2は、木材1のA−A線断面図であり、図3は、木材1の下面(裏面)を平面視した写真である。
(Embodiment 1)
[overview]
The
[木材1の説明]
これらの図に示すように、実施の形態1に係る木材1は、表面10と裏面11を有する基材12と、表面材13とを備える。
[Explanation of wood 1]
As shown in these figures, the
表面材13は、基材12の表面10に設けられている。基材12は、実施の形態1では合板を用いるが、木質材料であればよく、木材、集成材、パーティクルボード、中比重繊維板などでもよい。また、表面材13は、実施の形態1では突板を用いるが、繊維方向Bが一定の木質系材料であればよく、単板や化粧板などでもよい。本開示でいう「繊維方向が一定」とは、繊維方向Bが略一律であればよく、繊維方向Bが完全に一致していることは必須ではない。つまり、繊維方向Bが完全に一致している態様、および繊維方向Bが完全に一致はしないが概ね一致している態様が「繊維方向が一定」に含まれる。したがって、一の繊維方向Bが他の繊維方向Bに対して数度以上30度以下程度の傾きを有する態様も、「繊維方向が一定」に含まれる。
The
木材1の厚みは、例えば、5.3mmであり、そのうち基材12が5.0mmであり、表面材13が0.3mmであるが、使用する建材の用途に応じて適宜設計することができる。
The thickness of the
さらに、基材12の裏面11には、溝14が設けられている。溝14の形状は、図3に示すような波線形状であるが、ジグザグ形状でもよい。溝14の長手方向、つまり波線における振幅方向に対して波模様が延伸する方向は、図1に示すような表面材13の繊維方向Bに沿った方向である。ここで、ジグザグ形状の場合においても、溝14の長手方向とは、振幅方向に対してジグザグ模様が延伸する方向をいう。本開示でいう「沿った方向」とは、略平行であることを意味し、複数の方向が完全に平行である態様、および複数の方向が完全に平行ではないが概ね平行である態様が「沿った方向」に含まれる。したがって、一の方向が他の方向に対して数度以上30度以下程度の傾きを有する態様も、「沿った方向」に含まれる。
Further, a
このように、平面視における溝14の形状を、波線形状またはジグザグ形状にすることで、木材1を曲げる際に表面材13の繊維方向Bに沿って割れにくいという効果を奏する。
As described above, by making the shape of the
溝14は、表面材13には形成されず、基材12のみに形成されていることが好ましい。
It is preferable that the
このように、溝14が表面材13に形成されないことで、溝14が木材1を貫通しないため、外観を損なうおそれはない。
As described above, since the
さらに、溝14の深さは木材1の周辺部15よりも中心部16のほうが深いとなおよい。
Further, it is preferable that the depth of the
このように、中心部16の溝14を周辺部15の溝14よりも深くすることで、木材1が折り曲がる際に溝14に沿って折り曲がりやすいという効果を奏する。
By making the
溝14を平面視した時の溝幅は、深さ方向に狭くなる。図2に示すように、溝14の断面形状は、略三角形状であるが、台形などの短形状や弧状であってもよい。
The groove width when the
このように、溝14を平面視した時の溝幅が深さ方向に狭くなることで、木材1が折り曲がる際に溝14の面同士が接するように変形できる。溝14の面同士が接すると、それ以上の折れ曲がりを阻止し、過度な曲げ力による木材の割れが生じにくいという効果を奏する。
In this way, when the
溝14は、図3に示すように、表面10の一端部12aと他端部12bとの間を接続して設けられているが、一端部12aや他端部12bと、溝14とが離れていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
溝14は、図3に示すように、例えば10本形成されるが、1本でもいいし複数本形成されてもよい。溝14が複数本形成される場合、溝14を平面視した時の、溝14同士の間隔は2.2mmであるが、使用する建材の用途に応じて適宜設計することができる。
As shown in FIG. 3, for example, 10
ここで、溝14は、溝14を表面材13に投影して見た場合、表面材13の複数の繊維、つまり複数の木目にまたがることが好ましい。溝14の平面視における幅は、例えば、100ミクロン以上1000ミクロン以下である。また、溝14の平面視における波線形状の振幅またはジグザグ形状の振幅は、最小値は、例えば、300ミクロンである。最大値は、前記板材の幅(図3におけるA−A方向)である。ここで、振幅とは、溝14の最上端の中心部から最下端の中心部の長さをいう。
Here, when the
このように溝14を形成することで、木材1を曲げる際に木材1にかかる応力が分散し、木材1が表面材13の繊維方向Bに沿って割れにくいという効果を奏する。
By forming the
木材1は、溝14に沿って折り曲げられ、加工後、例えば、床材、壁材、天井材、扉等の建材として使用される。
The
なお、木材1は、床材として用いる場合は、用途に応じて裏面11にクッション材(不図示)や単板(不図示)を設けても勿論よい。
When the
[木材1の製造方法]
以下、実施の形態1に係る木材1の製造方法について説明する。まず、基材12と、表面材13と、を備える木材1を用意する。木材1は、例えば、基材12と表面材13と、を接着剤で接着することにより、形成することができる。
[Manufacturing method of wood 1]
Hereinafter, the method for producing the
まず、作業者は、固定プレート(不図示)に表面材13側を固定する。次に、作業者は、レーザー照射装置(不図示)を用いて発生させた集光されたレーザービームを、基材12の裏面11に対して、波線形状または、ジグザグ形状に移動させながら照射することで溝14を形成する。レーザービームは、表面材13を完全に貫通しないように照射する。木材1にレーザービームを照射すると、光エネルギーが熱エネルギーに変換され、木材1の加工部を瞬時に蒸発除去させて、溝14を形成することができる。レーザービームを用いることで、微細な加工、曲線加工、不連続な加工、直線と曲線が混在した加工等が可能となり、木材に所定の深さの溝14を容易に形成することができる。レーザービーム照射後に、図3のような木材1が得られる。
First, the operator fixes the
レーザー加工により、木材1の溝14およびその周辺が焼けて変色することや蒸発した成分の再付着によって変色することがあるが、レーザー加工は、ユーザの使用状態において表にはでてこない木材1の裏面11に施されるため、外観を損ないにくい。
Laser processing may cause discoloration of the
レーザービームは、例えば、木材1の材料である木質系材料の吸収率が高い赤外線波長域の炭酸ガスレーザーを用いるが、基材12に溝14が形成できれば適宜好適のレーザービームを選択しても勿論よい。
As the laser beam, for example, a carbon dioxide gas laser in an infrared wavelength region having a high absorption rate of a wood-based material which is a material of
ここで、炭酸ガスレーザーを用いる場合、木材1におけるレーザービームの反射及び透過が軽減され、レーザー加工の効率が向上する。
Here, when a carbon dioxide gas laser is used, the reflection and transmission of the laser beam in the
なお、レーザービームの照射中、表面材13を冷却することが好ましい。すなわち、溝14を形成する際、表面材13を冷却しながら木材1をレーザー加工することが好ましい。表面材13のうち、少なくとも基材12の溝14を表面材13に投影して見る場合にその箇所に相当する部分が冷却されているとよい。
It is preferable to cool the
表面材13を冷却する方法としては、例えば、冷却プレート(不図示)に表面材13を接触させる方法や表面材13に冷風を吹きつける方法が挙げられる。レーザービーム照射後に、冷却を停止し、図3のような木材1が得られる。
Examples of the method for cooling the
なお、冷却プレートとしては、前述の固定プレートに冷却機能を設けたもので、例えば、銅板、及び水冷式の放熱板が挙げられる。 As the cooling plate, the above-mentioned fixed plate is provided with a cooling function, and examples thereof include a copper plate and a water-cooled heat radiating plate.
このように、レーザービーム照射中に、表面材13が冷却されていることにより、表面材13の温度が上昇しにくくなり、表面材13がよりレーザー加工されにくくなる。
As described above, since the
[効果など]
基材12の裏面11に設けられた溝14の平面視における形状を、波線形状またはジグザグ形状にすることで、木材1を折り曲げる際に表面材13の繊維方向Bに沿って割れにくくなる。
[Effects, etc.]
By making the shape of the
(実施の形態2)
実施の形態2に係る木材2および木材2の製造方法について図4を用いて説明する。なお、木材2に保護材20が設けられた点を除いて、実施の形態2に係る木材2および木材2の製造方法は、実施の形態1に係る木材1および木材1の製造方法と同様であるため、共通点の説明を省略する。図4は、実施の形態2に係る木材2の図1に相当するA−A線断面図である。
(Embodiment 2)
The
図4に示すように、木材2は、表面10と裏面11を有する基材12と、表面材13と、保護材20と、を備える。保護材20は、基材12と、表面材13との間に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
保護材20は、基材12よりもレーザー加工されにくい。そのため、基材12の裏面11にレーザービームを照射する際に、レーザービームを基材12と保護材20の境界で停止させやすくなるため、レーザービームが表面材13を貫通せずに溝14を形成することができる。また、深さが一定の溝14を形成することができる。
The
保護材20は、基材12よりもレーザー加工されにくい材料であればよく、例えば金属が挙げられる。金属としては、金属の中でもレーザービームの反射率が比較的高く、かつ安価であるアルミニウムが好ましいが、銅、鉄などでもよい。
The
図4においては、保護材20は、基材12と表面材13との間の全面に設けているが、少なくとも溝14を表面材13に投影して見た箇所に設けられていればいい。
保護材20の厚みは、例えば0.01mmであるが、使用する建材の用途などに応じて適宜設計することができる。
In FIG. 4, the
The thickness of the
[木材2の製造方法]
以下、実施の形態2に係る木材2の製造方法について説明する。まず、基材12と、表面材13と、保護材20とを備える木材2を用意する。木材2は、例えば、基材12と、表面材13と、保護材20とを接着剤で接着することにより形成することができる。
次に、作業者は、レーザー照射装置(不図示)を用いて発生させた集光されたレーザービームを、基材12の裏面11に対して、波線形状または、ジグザグ形状に移動させながら照射することで溝14を形成する。
[Manufacturing method of wood 2]
Hereinafter, the method for producing the
Next, the operator irradiates the back surface 11 of the base material 12 with the focused laser beam generated by using the laser irradiation device (not shown) while moving it in a wavy line shape or a zigzag shape. This forms the
レーザービームの照射中、表面材13を冷却することにより、保護材20も冷却することができる。すなわち、溝14を形成する際、表面材13を冷却しながら木材2をレーザー加工することが好ましい。表面材13のうち、少なくとも基材12の溝14を形成する箇所と重なる部分が、冷却されているとよい。
By cooling the
このように、レーザービーム照射中に、保護材20が冷却されていることにより、保護材20の温度が上昇しにくくなり、保護材20がよりレーザー加工されにくくなる。
As described above, since the
[効果]
保護材20を設けることで、レーザービームが表面材13を貫通せずに、溝14を形成することができる。また、深さが一定の溝14を形成することができる。
[effect]
By providing the
1,2 木材
10 表面
11 裏面
12 基材
12a 一端部
12b 他端部
13 表面材
14 溝
15 周辺部
16 中心部
20 保護材
1, 2
Claims (6)
前記基材の表面に設けられ、木質材料よりなり繊維方向が一定の表面材と、を備え、
前記基材の裏面に溝が形成された木材であって、
前記溝の長手方向は、前記繊維方向に沿った方向であり、
前記溝の平面視における形状は、波線形状、ジグザグ形状または波線形状とジグザグ形状とが混在した形状である木材。 A base material made of wood-based material and
A surface material provided on the surface of the base material, which is made of a wood material and has a constant fiber direction, is provided.
A wood having grooves formed on the back surface of the base material.
The longitudinal direction of the groove is a direction along the fiber direction.
The shape of the groove in a plan view is a wavy line shape, a zigzag shape, or a wood in which a wavy line shape and a zigzag shape are mixed.
前記波線形状の振幅または前記ジグザグ形状の振幅は、300ミクロン以上前記基材の板幅以下である、請求項1に記載の木材。 The width of the groove in a plan view is 100 microns or more and 1000 microns or less.
The wood according to claim 1, wherein the wavy line amplitude or the zigzag shape amplitude is 300 microns or more and not more than the plate width of the base material.
前記裏面に照射されたレーザー光を、前記繊維方向に沿った方向に照射することで、波線形状、ジグザグ形状または波線形状とジグザグ形状とが混在した形状の前記溝を形成する工程を含む、木材の製造方法。 A method for producing wood, which comprises a step of providing a surface material made of wood-based material and having a constant fiber direction on the surface of a base material made of wood-based material, and a step of forming grooves on the back surface of the base material.
Wood including a step of forming the groove having a wavy line shape, a zigzag shape, or a shape in which a wavy line shape and a zigzag shape are mixed by irradiating the laser beam irradiated to the back surface in a direction along the fiber direction. Manufacturing method.
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JP2020011240A JP2021115784A (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Wood and method of producing wood |
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