JPH05338400A

JPH05338400A - 樹脂入り木製品の製造方法

Info

Publication number: JPH05338400A
Application number: JP17740692A
Authority: JP
Inventors: Eiji Manabe; 英次真部; Takeo Matsuo; 武雄松尾
Original assignee: UTSUDO RETSUKUSU KK
Current assignee: UTSUDO RETSUKUSU KK
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1992-06-11
Publication date: 1993-12-21

Abstract

(57)【要約】【目的】木製の被加工材が変形せず、保持固定させた
装飾効果の高い樹脂象嵌とステンドグラスの様な樹脂入
り木製品を製造することを目的にする。【構成】レーザ加工により原稿のパターンと同一形状
の透孔部６を被加工材５に穿設したのち、被加工材５の
裏面に裏板７を重ね合せた状態で、該透孔部６に熱硬化
性樹脂８を注入し、次に超音波振動により透孔部６内に
発生する気泡を除去後、１０℃〜５０℃の温度で前記樹
脂８を硬化させ、その後、被加工材５表面を研磨する。
前記発明の透孔部６を溝部１８に換え、裏板７を省略
した構成としても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木製の被加工材を装飾
模様に従って穿設し、この透孔部ないし溝部に透明また
は着色された樹脂を注入して、樹脂入りの木製品を製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特公昭６０−４９４４０号公報に
記載されているように、金属製の被加工材を装飾模様に
従って薬液による腐食を利用して透孔部を形成し、この
透孔部に透明または着色されたプラスチックを圧入し
て、プラスチックで模様を描いた金属製品を製造する方
法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で樹
脂入りの木製品を製造しようとしても、薬液では木製品
に正確な穿孔を形成できないので、複雑な形状の透孔部
を形成すること自体が困難である。また、注入した溶融
樹脂が固形化する際収縮が起こり被加工材である木材が
反ったりひび割れるなどの変形を起こすばかりか、高温
のプラスチックを注入する際、熱で木材の導管等から気
泡が発生し、注入したプラスチック中に微細な気泡が多
数封入され装飾性に欠ける等の欠点がある。木製品を装
飾模様に従って穿孔することは、従来公知のレーザ加工
技術を応用することにより可能にできても、なお被加工
材の変形や気泡の問題が残り、このため木製品に樹脂を
注入する技術は未だ存在しないのが実情である。本発明
はこうした事情に鑑み、木材の持つ金属にない暖い感じ
や装飾性の高さを利用し、木材である被加工材が変形せ
ず、その中に保持固定させた樹脂に気泡が封入されず装
飾効果の高い樹脂入り木製品を製造することを目的にす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、レーザ加工により原稿のパターンと同一形
状の透孔部を被加工材に穿設したのち、被加工材の裏面
に裏板を重ね合せ、該透孔部に熱硬化性樹脂を注入し、
次に超音波振動により透孔部内に発生する気泡を除去
後、１０℃〜５０℃の温度で前記樹脂を硬化させ、その
後、被加工材表面を研磨する。

【０００５】また、レーザ加工により原稿のパターンと
同一形状の溝部を被加工材に穿設したのち、該溝部に熱
硬化性樹脂を注入し、次に超音波振動により溝部から発
生する気泡を除去後、１０℃〜５０℃の温度で前記樹脂
を硬化させた、その後、被加工材表面を研磨する。

【０００６】

【作用】レーザ加工により、複雑な模様でも原稿に忠実
に透孔や溝部が作製される。そして超音波振動により木
の導管より発生する細かな気泡までが素早く確実に除去
できる。また、熱硬化性樹脂の硬化温度を低めに抑える
ことにより熱硬化性樹脂の収縮を抑え木の反りなどの変
形が防げる。出来上がった樹脂入り木製品は、木材と樹
脂の色のコントラストが鮮やかであり、光を通さない木
材と光を通す樹脂との違いによりさらに装飾価値が高ま
る。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。なお
本発明により製造される模様は微細かつ複雑なものが可
能であるが、ここでは模様は簡単なものを例にして説明
する。レーザによる穿孔は、以下のようにする。図１
（Ａ）において、１は白地に黒い四角形を描いた原稿
で、これを黒白反転させて等倍で印画紙（図示せず）に
焼付け、その印画紙をネガフィルムで撮影することによ
り、原稿どおりに四角形部分を黒く現像しその余は透明
の彫刻用フォトマスク２を作成する（図１（Ｂ））。次
に、表面にフォトレジスト皮膜を塗った薄い金属板（図
示せず）を用意し、この金属板に彫刻用フォトマスク２
を重ねて露光し、その透明部分を通過して感光した部分
のフォトレジスト皮膜を不溶性にすると共に、フォトマ
スク２の黒い四角形部分に相当する非感光部分のフォト
レジスト皮膜を現像液により溶解して除去する。そして
この金属板をエッチングして、前記の現像液により除去
した四角形部分を腐蝕させ、これにより原稿１と同じ四
角形の穿孔３を打抜いた彫刻用レーザマスク４を作成す
る（図１（Ｃ））。次に、この彫刻用レーザマスク４を
木製の被加工材５の表面に重ねてその上方よりマスク４
の全面にわたってレーザ光線を照射すると、木製の被加
工材５の穿孔３より露出する箇所だけが蒸発して、穿孔
３と同じ形の四角形をした透孔部６が被加工材５に穿設
される（図１（Ｄ））。

【０００８】レーザによる穿孔の別の実施例を説明す
る。図２において、９は原稿１０を載置するＸＹテーブ
ルであり、このＸＹテーブル９の上方に原稿を読み取る
原稿読取装置１１の検出ヘッド（光電変換器）１２を配
置する。原稿１０は、例えば地色が白の紙を使用し、そ
の紙の上に後述のように加工すべき所望のパターン１３
を黒で描いたものである。１４は被加工材５を載置する
ＸＹテーブルであり、このテーブルの上方にレーザ発振
器１５の加工ヘッド１６を配置する。前記両ＸＹテーブ
ル９，１４は、いずれもＸ方向およびＹ方向にそれぞれ
移動する機構（図示せず）を有し、しかもこれらは同期
して移動するように構成する。穿孔工程は、以下のよう
に行う。原稿１０をＸＹテーブル９上に載せ、被加工材
５をＸＹテーブル１４上に置く。そして、ＸＹテーブル
９がＸ方向およびＹ方向に移動を開始すると、これに同
期してＸＹテーブル１４はＸ方向およびＹ方向に移動す
る。ＸＹテーブル９の移動に伴って、原稿読取装置１１
の検出ヘッド１２が原稿１０を順次走査して読み取って
いく。そして、検出ヘッド１２が黒で描かれたパターン
１３を読み取っているときにはレーザ発振器１５の出力
がオンになるように制御回路１７で制御する。従って、
検出ヘッド１２がパターン１３を読み取っているときに
のみ加工ヘッド１６からレーザビームが発射されるの
で、このレーザビームにより被加工材５には原稿１０に
描かれているパターン１３と同一パターンの透孔部６が
穿設される。

【０００９】第１発明は、この様にして形成した被加工
材５の裏面に、裏板７を重ね合せる（図３）。この裏板
７としては、ガラス板，塩化ビニル板，アクリル板等の
透明な薄板を用いる。そして、透孔部６に熱硬化性樹脂
８を透孔部６よりややあふれる程度注入する（図４）。
木製の被加工材５はその透孔部６に注入した樹脂８が硬
化する際、大幅に収縮すると、反りやひび割れの原因に
なる。よって、注入する熱硬化性樹脂８は、不飽和ポリ
エステル樹脂，エポキシ樹脂，ウレタン樹脂など常温で
硬化し収縮の少ないものがよい。樹脂８の硬化は以下の
ようにする。図５に示すように、超音波発生装置１９の
上に被加工材５を載置する。そして、超音波発生装置を
５〜２０分作動する。超音波発生装置１９が被加工材５
を振動させ透孔部６内より気泡を除去する。樹脂８は、
１０〜２５℃の常温で２〜５時間で硬化する。あるい
は、３０〜５０℃に加熱すると１〜２時間で硬化する。
樹脂８は１０℃以下の低温では硬化しない。５０℃以上
の高温では硬化しても、熱ひずみにより木材が変形する
ので本発明では５０℃以下で硬化させる。木の導管内よ
り発生する気泡は、超音波振動によりすばやく除去さ
れ、樹脂８は気泡がなく清明な状態で硬化する。

【００１０】樹脂８が硬化した後被加工材５の表面を研
磨して、余分にはみ出している樹脂８を除去すると共
に、被加工材５の表面を平滑に仕上げる。前記実施例に
おいて、透孔部６を複数個所設け、それぞれに色の異な
る半透明の樹脂を注入することによりステンドグラスの
ように色彩のことなる模様が形成できる。裏板７は透明
不透明のいずれでも良いが、色付き透明板を利用するこ
とによりより高い装飾効果が得られる。

【００１１】第２発明は、透孔部６の代りに溝部１８を
形成し、これに裏板を使用せずに熱硬化性樹脂８を注入
したものである。前記実施例の板を厚くすることによ
り、透孔部６を溝部１８にすることができる。この場合
に溝部１８の底に金属粉末を入れてから熱硬化性樹脂８
を注入して封入すると、金属が反射し装飾効果の高いも
のになる。脱泡および樹脂の硬化の方法は前記第１発明
と同じである。

【００１２】上記の各実施例では、超音波発生装置１９
に直接被加工材５を載せたが、超音波発生装置１９と被
加工材５の間に水を介在させて振動を伝達させるように
することも可能である。この構成にすると、超音波発生
装置１９からの熱が水を温め、この熱で樹脂の硬化が促
進する。また水を温水にすることにより硬化温度の調節
ができる。

【００１３】

【発明の効果】これを要するに本発明においては、超音
波発生装置からの超音波振動により脱泡するので、保持
固定させた樹脂に気泡が封入されず装飾効果の高い樹脂
入り木製品が製造できる。また、１０℃〜５０℃の温度
で熱硬化性樹脂を硬化させるので被加工材の反り、ひび
割れが防止でき、さらに保持固定された樹脂により被加
工材の強度が増す。これによりステンドグラスのような
色彩の豊かな装飾品も作成でき、装飾材としての利用範
囲が広がる。そして、被加工材はレーザ加工により穿孔
するので、微細で原稿に忠実な加工が施せ装飾価値が一
層向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】被加工材に透孔部を作製する一実施例の工程図
である。

【図２】被加工材に透孔部を作製する別の実施例の工程
図である。

【図３】被加工材に裏板を固着した状態の斜視図であ
る。

【図４】透孔部に樹脂を注入している状態の斜視図であ
る。

【図５】気泡を除去している状態の斜視図である。

【図６】樹脂が硬化した後、被加工材表面を研磨した状
態の一実施例の斜視図である。

【図７】樹脂が硬化した後、被加工材表面を研磨した状
態の別の実施例の斜視図である。

【符号の説明】

５被加工材６透孔部７裏板８樹脂１８溝部１９超音波発生装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】明細書の全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】樹脂入り木製品の製造方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木製の被加工材を装飾
模様に従って穿設し、この透孔部ないし溝部に透明また
は着色した樹脂を注入して、樹脂入りの木製品を製造す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特公昭６０−４９４４０号公報に
記載されているように、金属製の被加工材を装飾模様に
従って薬液による腐食処理をし、これに透孔部を形成
し、この透孔部に透明または着色したプラスチックを圧
入して、プラスチックで模様を描いた金属製品を製造す
る方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これと同じ方
法で樹脂の象嵌を施した木製品を製造しようとしても、
薬液では木製品に正確な穿孔を形成できないので、複雑
な形状の透孔部を形成すること自体が困難である。もっ
とも木製品に正確な装飾模様を穿設する程度のことは従
来公知のレーザ加工技術を利用すれば可能である（例え
ば特公昭５８−１５２３２号公報）が、木製品の穿孔に
プラスチックを圧入するとなると、破損の虞れが大きく
複雑で繊細な模様の加工がほとんど不可能なため、木製
品に樹脂の象嵌を施した技術は未だ存在しないのが実情
である。本発明はこうした事情に鑑み、木材の持つ金属
にない暖い感じと樹脂が備える装飾性の高さの双方を利
用し、木材の中に樹脂を嵌入して装飾効果の高い樹脂象
嵌を施した木製品を製造することを目的にする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、レーザ加工により原稿のパターンと同一形
状の透孔部を被加工木材に穿設したのち、被加工木材の
裏面に裏板を重ね合せて透孔部の裏側を閉塞した状態で
表側より透孔部に熱硬化性樹脂を注入して、この樹脂を
硬化させる。

【０００５】また、レーザ加工により原稿のパターンと
同一形状の溝部を被加工木材に穿設したのち、該溝部に
熱硬化性樹脂を注入してこの樹脂を硬化させる。

【０００６】

【作用】本発明によれば、レーザ加工により作製した原
稿に忠実な透孔や溝部に液状の熱硬化性樹脂を注入する
ので、透孔や溝部の細部に樹脂が行き渡り、しかも被加
工木材は変形しないで済む。出来上がった樹脂入り木製
品は、木材と樹脂の色のコントラストが鮮やかであり、
光を通さない木材と光を通す樹脂との違いによりさらに
装飾価値が高まる。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。なお
本発明により製造される模様は微細かつ複雑なものが可
能であるが、ここでは模様は簡単なものを例にして説明
する。レーザによる穿孔は、以下のようにする。図１
（Ａ）において、１は白地に黒い四角形を描いた原稿
で、これを黒白反転させて等倍で印画紙（図示せず）に
焼付け、その印画紙をネガフィルムで撮影することによ
り、原稿どおりに四角形部分を黒く現像しその余は透明
の彫刻用フォトマスク２を作成する（図１（Ｂ））。次
に、表面にフォトレジスト皮膜を塗った薄い金属板（図
示せず）を用意し、この金属板に彫刻用フォトマスク２
を重ねて露光し、その透明部分を通過して感光した部分
のフォトレジスト皮膜を不溶性にすると共に、フォトマ
スク２の黒い四角形部分に相当する非感光部分のフォト
レジスト皮膜を現像液により溶解して除去する。そして
この金属板をエッチングして、前記の現像液により除去
した四角形部分を腐蝕させ、これにより原稿１と同じ四
角形の穿孔３を打抜いた彫刻用レーザマスク４を作成す
る（図１（Ｃ））。次に、この彫刻用レーザマスク４を
木製の被加工材５の表面に重ねてその上方よりマスク４
の全面にわたってレーザ光線を照射すると、木製の被加
工木材５の穿孔３より露出する箇所だけが蒸発（昇華）
して、穿孔３と同じ形の四角形をした透孔部６が被加工
木材５に穿設される（図１（Ｄ））。

【０００８】レーザによる穿孔の別の実施例を説明す
る。図２において、９は原稿１０を載置する読取り用Ｘ
Ｙテーブルであり、このＸＹテーブル９の上方に原稿を
読み取る原稿読取装置１１の検出ヘッド（光電変換器）
１２を配置する。原稿１０は、例えば地色が白の紙を使
用し、その紙の上に後述のように加工すべき所望のパタ
ーン１３を黒で描いたものである。１４は被加工材５を
載置する加工用ＸＹテーブルであり、このテーブルの上
方にレーザ発振器１５の加工ヘッド１６を配置する。前
記両ＸＹテーブル９，１４は、いずれもＸ方向およびＹ
方向にそれぞれ移動する機構（図示せず）を有し、しか
もこれらは互いに同期して移動するように構成する。穿
孔工程は、以下のように行う。原稿１０を読取り用ＸＹ
テーブル９上に載せ、被加工木材５を加工用ＸＹテーブ
ル１４上に置く。そして、読取り用ＸＹテーブル９がＸ
方向およびＹ方向に移動を開始すると、これに同期して
加工用ＸＹテーブル１４はＸ方向およびＹ方向に移動す
る。読取り用ＸＹテーブル９の移動に伴って、原稿読取
装置１１の検出ヘッド１２が原稿１０を順次走査して読
み取っていく。そして、検出ヘッド１２が黒で描かれた
パターン１３を読み取っているときにはレーザ発振器１
５の出力がオンになるように制御回路１７が制御する。
従って、検出ヘッド１２がパターン１３を読み取ってい
るときにのみ加工ヘッド１６からレーザビームが発射さ
れるので、このレーザビームにより被加工木材５には原
稿１０に描かれているパターン１３と同一パターンの透
孔部６が穿設される。

【０００９】第１発明は、この様にして形成した被加工
木材５の裏面に、裏板７を重ね合せて透孔部６の裏側を
塞ぐ（図３）。この裏板７としては、ガラス板，塩化ビ
ニル板，アクリル板等の透明な薄板を用いる。そして、
透孔部６に熱硬化性樹脂８を透孔部６よりややあふれる
程度注入する（図４）。木製の被加工材５はその透孔部
６に注入した樹脂８が硬化する際、大幅に収縮すると、
反りやひび割れの原因になる。よって、注入する熱硬化
性樹脂８は、不飽和ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂，
ウレタン樹脂などの収縮率の小さい樹脂を選ぶことが好
ましい。樹脂８の硬化は以下のようにする。図５に示す
ように、超音波発生装置１９の上に被加工材５を載置
し、超音波発生装置を５〜２０分作動する。超音波発生
装置１９が被加工木材５を振動させ木材の導管より発生
した透孔部６内の気泡を除去する。前記樹脂は、一般に
０℃以下の低温でない限り硬化反応は進行するが、実用
的な硬化速度が得られ、かつ樹脂の硬化時の発熱や硬化
ひずみ等により木材の変形を起こさない温度範囲１０〜
５０℃で１〜５時間硬化させるのが好ましい。気泡は超
音波振動によりすばやく除去され、樹脂８は気泡による
白濁がなく清明な状態で硬化する。

【００１０】樹脂８が硬化した後被加工材５の表面を研
磨して、余分にはみ出している樹脂８を除去すると共
に、被加工材５の表面を平滑に仕上げる。前記実施例に
おいて、透孔部６を複数個所設け、それぞれに色の異な
る半透明の樹脂を注入することによりステンドグラスの
ように色彩の異なる模様が形成できる。裏板７は透明不
透明のいずれでも良いが、色付き透明板を利用すること
によりより高い装飾効果が得られる。

【００１１】第２発明は、透孔部６の代りに溝部１８を
形成し、これに裏板を使用せずに熱硬化性樹脂８を注入
したものである。前記実施例よりも被加工木材の板厚を
厚くすることにより、レーザ光を貫通させず溝部１８を
形成させることができる。この場合に溝部１８の底に着
色した金属粉末等の着色剤を塗布してから熱硬化性樹脂
８を注入してこの着色剤を上から封止すると、底面の着
色剤が反射し装飾効果の高いものになる。気泡の除去や
樹脂の硬化の方法は前記第１発明と同じである。

【００１２】上記の各実施例では、超音波発生装置１９
に直接被加工木材５を載せたが、超音波発生装置１９と
被加工木材５の間に水を介在させて振動を伝達させるよ
うにすることも可能である。この構成にすると、超音波
発生装置１９からの熱が水を温め、この熱で樹脂の硬化
が促進する。また水を温水にすることにより硬化温度の
調節ができる。

【００１３】

【発明の効果】レーザ加工により作製した原稿に忠実な
透孔部や溝部に液状の熱硬化性樹脂を注入するので、透
孔部や溝部の細部に樹脂が容易に行き渡り、木材に無理
な外力を加えることによるひび割れ等の破損も生ずるこ
となく、精密な樹脂象嵌の木製品が製造できるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図３】被加工材に裏板を固着した状態の斜視図であ
る。

【図５】気泡を除去している状態の斜視図である。

【符号の説明】５被加工材６透孔部７裏板８樹脂１８溝部１９超音波発生装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ加工により原稿のパターンと同一形
状の透孔部を被加工材に穿設したのち、被加工材の裏面
に裏板を重ね合せ、該透孔部に熱硬化性樹脂を注入し、次に超音波振動により透孔部内に発生する気泡を除去
後、１０℃〜５０℃の温度で前記樹脂を硬化させ、その
後、被加工材表面を研磨して成る樹脂入り木製品の製造
方法。
【請求項２】レーザ加工により原稿のパターンと同一形
状の溝部を被加工材に穿設したのち、該溝部に熱硬化性
樹脂を注入し、次に超音波振動により溝部内から発生する気泡を除去
後、１０℃〜５０℃の温度で前記樹脂を硬化させた、そ
の後、被加工材表面を研磨して成る樹脂入り木製品の製
造方法。