WO2011089755A1 - 圧縮木製品の製造方法、および圧縮木製品 - Google Patents

圧縮木製品の製造方法、および圧縮木製品 Download PDF

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WO2011089755A1
WO2011089755A1 PCT/JP2010/066367 JP2010066367W WO2011089755A1 WO 2011089755 A1 WO2011089755 A1 WO 2011089755A1 JP 2010066367 W JP2010066367 W JP 2010066367W WO 2011089755 A1 WO2011089755 A1 WO 2011089755A1
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plate portion
blank material
wood product
main surface
compressed wood
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PCT/JP2010/066367
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Inventor
信雄 北吉
Original Assignee
オリンパス株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
    • B27M1/02—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by compressing

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a compressed wood product obtained by compression-molding wood into a predetermined three-dimensional shape, and a compressed wood product.
  • wood a natural material
  • wood has attracted attention. Since wood has various grain patterns, individual differences occur depending on the location of the raw wood, and the individual differences are the individuality of each product. In addition, scratches and changes in color caused by long-term use may also have a unique texture and may be familiar to the user. For these reasons, wood is attracting attention as a material that can produce unique and tasty products that are not found in products using synthetic resins and light metals, and its molding technology is also making rapid progress.
  • a flat main plate portion whose main surface is substantially rectangular, and a side plate portion that curves and rises from the peripheral edge of the main plate portion, and has a box shape with an opening.
  • a wooden product can be formed (see, for example, Patent Document 3).
  • a blank material having a volume added in advance by compression and having a box shape different from the shape after molding is compression-molded using a pair of molds.
  • the longitudinal direction of the main plate portion and the fiber direction of the wood are often made substantially parallel in consideration of strength.
  • the main plate portion is shaped so that the longitudinal direction of the main plate portion and the fiber direction of the wood are substantially parallel to each other, a portion of the side plate portion whose thickness direction is substantially parallel to the fiber direction of the wood is generated.
  • the length of the wood fibers is short, so that when the bending stress acts in the direction of tearing the adjacent wood fibers extending at the time of compression, there is a high possibility of cracking.
  • even if no cracking occurs due to compression there is a possibility that an appropriate strength cannot be imparted after compression due to the short fiber length of the wood.
  • This invention is made
  • the compression wooden product which can provide appropriate intensity
  • An object is to provide a manufacturing method and a compressed wood product.
  • a compressed wood product manufacturing method is a compressed wood product manufacturing method for manufacturing a compressed wood product having a three-dimensional shape including a curved surface by compressing wood.
  • a flat main plate portion having a substantially rectangular main surface, and a side plate portion having an opening end surface that extends from the periphery of the main plate portion in an oblique direction with respect to the main plate portion, and has an open end surface that circulates.
  • a blank material is formed in which the fiber direction of the wood is substantially parallel to the main surface of the main plate portion and intersects substantially four sides of the main surface on the outer surface of the main surface.
  • the manufacturing method of the compressed wood product which concerns on this invention is the angle which the fiber direction of the said wood and the substantially rectangular four sides in the main surface of the said main board part cross
  • the compressed wood product manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the immobilizing step immobilizes the blank material in a steam atmosphere at a higher temperature and pressure than air.
  • the compression step is performed at a higher temperature and pressure than the atmosphere, and in the steam atmosphere at a lower temperature and lower pressure than the steam atmosphere in which the fixing step is performed. A compressive force is applied to the material.
  • the compressed wood product manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the compression step applies a compression force by sandwiching the blank material between a pair of convex molds and a concave mold.
  • the compressed wood product according to the present invention is a compressed wood product that is manufactured by compressing wood and has a three-dimensional shape including a curved surface, the main plate portion having a substantially rectangular main surface, and the main plate portion. And a side plate portion having an opening end surface that extends in an oblique direction with respect to the main plate portion from the peripheral edge of the main plate portion, and has its own fiber direction substantially the same as the main surface of the main plate portion. They are parallel to each other and intersect each of the four sides of a substantially rectangular shape that forms the outer edge of the main surface on the main surface.
  • an angle at which the fiber direction and four substantially rectangular sides of the main surface of the main plate portion intersect on the main surface is 30 degrees or more and 60 degrees or less. It is characterized by that.
  • the compressed wood product according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the compressed wood product is an exterior body for an electronic device that sheathes the electronic device.
  • a flat plate-like main plate portion having a substantially rectangular main surface, and a side plate portion having an opening end surface that extends from the peripheral edge of the main plate portion so as to bend in an oblique direction with respect to the main plate portion.
  • a blank material in which the fiber direction of the wood is substantially parallel to the main surface of the main plate portion and intersects substantially rectangular four sides forming the outer edge of the main surface on the main surface Therefore, fibers that extend adjacently in the blank are difficult to peel off due to bending stress during compression. Therefore, cracking does not occur when a box-shaped blank having openings is compression-molded, and appropriate strength can be imparted after molding.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a method for manufacturing a compressed wood product according to an embodiment of the present invention.
  • Drawing 2 is a figure showing typically the outline of the blank material formation process of the manufacturing method of the compressed wood product concerning one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the blank material formed by the blank material forming step of the compressed wood product manufacturing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view seen from the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an outline of the compression step of the method for manufacturing a compressed wooden product according to one embodiment of the present invention.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the deformation of the blank material is almost completed in the compression step of the compressed wood product manufacturing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an outline of a heating shaping step of the method for manufacturing a compressed wood product according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 schematically shows a state in which a pair of heating shaping concave molds and heating shaping convex molds are clamped in the heating shaping step of the method for manufacturing a compressed wood product according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a compressed wood product according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of an exterior body of a digital camera which is an application example of a compressed wood product manufactured by the compressed wood product manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an external configuration of a digital camera packaged by the exterior body shown in FIG.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an outline of processing of a method for manufacturing a compressed wood product according to an embodiment of the present invention.
  • a blank material is first formed (step S1).
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an outline of the blank material forming step.
  • the blank material 2 is formed by cutting or the like from the raw wood 1 such as a solid material in an uncompressed state.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the blank 2.
  • 4 is a plan view in the direction of arrow A in FIG. In FIG. 4, the grain G of the blank 2 is omitted.
  • the blank 2 is a flat main plate portion 21 having a substantially rectangular main surface, and a side plate portion having an opening end surface that extends from the periphery of the main plate portion 21 in an oblique direction with respect to the main plate portion 21 and circulates. 22 and a box shape.
  • the fiber direction L of the blank 2 intersects each of the substantially rectangular four sides (two long sides 21a and two short sides 21b) forming the outer edge of the main surface of the main plate portion 21, and substantially the entire end surface of the side plate portion 22.
  • the side plate portion 22 includes two first side plate portions 22a extending from each of the two long sides 21a parallel to each other, and two second side plate portions 22b extending from each of the two short sides 21b parallel to each other. Is provided. Note that the substantially rectangular shape here includes parallelograms slightly distorted from the rectangle and shapes close to a square.
  • the length of the wood fiber is longer than the thickness of the side plate portion 22 over almost the entire area of the side plate portion 22.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 are respectively If it is 30 degrees or more and 60 degrees or less, since the dispersion
  • the blank material 2 is left for a predetermined time in a high-temperature and high-pressure steam atmosphere to soften the blank material 2 (step S2).
  • the water vapor atmosphere has a pressure of about 0.1 to 0.8 MPa and a temperature of about 100 to 170 ° C.
  • Such a water vapor atmosphere is realized by using a pressure vessel.
  • the blank material 2 may be left softened in the pressure vessel having the water vapor atmosphere.
  • the blank material 2 may be heated and softened by microwaves. Further, the blank material 2 may be boiled and softened.
  • the softened blank 2 is compressed (step S3).
  • the blank material 2 is deformed into a box shape different from that before the softening step by sandwiching the blank material 2 using a pair of molds in the same steam atmosphere as the softening step and applying a compressive force.
  • the blank material 2 may be subsequently compressed in the pressure vessel.
  • FIG. 5 is a diagram showing an outline of the compression process and a configuration of a main part of a mold used in the compression process.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the blank material 2 is sandwiched between a pair of concave mold 101 and convex mold 102, and a predetermined compression force is applied.
  • the concave mold 101 for applying a compressive force from above the blank material 2 during the compression step includes a concave portion 111 having a smooth surface that comes into contact with the projecting outer surface of the blank material 2.
  • the curvature radius of the surface of the portion curved from the main plate portion 21 to the first side plate portion 22a and facing the concave mold 101 is RO
  • the curvature radius of the surface of the concave portion 111 in contact with this surface is RA.
  • the two radii of curvature RO and RA satisfy the relationship RO> RA.
  • the convex mold 102 for applying a compressive force from the lower side of the blank material 2 during the compression step includes a convex portion 121 having a smooth surface that comes into contact with the concave inner surface of the blank material 2.
  • RI be the curvature radius of the surface of the portion that curves from the main plate portion 21 to the side plate portion 22a and face the convex mold 102
  • RB be the curvature radius of the surface of the convex portion 121 that contacts this surface.
  • the two radii of curvature RI and RB satisfy the relationship RI> RB.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the blank material 2 is sandwiched between the concave mold 101 and the convex mold 102 and a predetermined pressure is applied in the compression step, and the deformation of the blank material 2 is almost completed.
  • the blank 2 receives the compressive force from the concave mold 101 and the convex mold 102, so that the concave mold 111 and the convex section 121 are in a state where the concave mold 101 and the convex mold 102 are closest to each other. Is deformed into a box shape different from that before the softening step. This gap shape is substantially similar to the shape obtained through the heating shaping step (step S6) described later.
  • the side plate portion 22 is bent in a direction in which the angle rising from the main plate portion 21 increases after compression. At this time, a force is applied on the outer peripheral surface of the side plate portion 22 so as to tear the adjacently extending fibers, but the fibers in the blank material 2 are substantially in the thickness direction of the side plate portion 22 over almost the entire area of the side plate portion 22. Since they intersect, adjacent fibers are less likely to be torn compared to when the fibers are parallel to the thickness direction of the side plate portion. Therefore, in the blank material 2, there is little possibility of causing a crack in the compression process.
  • a steam atmosphere at a higher temperature and pressure than the above-described water vapor atmosphere is applied to the concave mold 101 and the convex mold 102.
  • the shape of the blank material 2 is fixed by forming it around (step S4).
  • the water vapor atmosphere at this time has a pressure of about 0.6 to 3.4 MPa and a temperature of about 160 to 240 ° C., and is determined to be higher in temperature and pressure than the water vapor atmosphere in the compression step.
  • the pressure in the vessel in the softening step may be set to a value included in the above-described range.
  • the concave mold 101, the convex mold 102, and the blank material 2 are discharged into the atmosphere, and the blank material 2 is dried (step S5).
  • the drying of the blank material 2 may be promoted by separating the concave mold 101 and the convex mold 102.
  • the thickness of the main plate portion 21 after the drying step is preferably about 20 to 50% of the thickness of the main plate portion 21 before the compression step.
  • the blank material 12 may have a slight variation in thickness. Therefore, in the present embodiment, it is desirable that the minimum value of the thickness of the blank material 12 is set to be equal to or greater than the thickness in the shape after the heating shaping process described later.
  • the blank material 12 is shaped into a shape substantially similar to the blank material 12 while being heated in the air (step S6).
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an outline of this heat shaping step.
  • the heating shaping step the blank material 12 is shaped by sandwiching the blank material 12 using a pair of the heating shaping concave mold 201 and the heating shaping convex mold 202.
  • the heating shaping concave mold 201 located above the blank member 12 includes a concave portion 211 having a smooth surface that comes into contact with the surface of the blank member 12 on the protruding side.
  • the heating shaping convex mold 202 located below the blank member 12 in FIG. 8 includes a convex portion 221 having a smooth surface that comes into contact with the surface of the blank member 12 on the depressed side.
  • the shape of the gap formed by the concave portion 211 and the convex portion 221 is obtained by heating and shaping the blank 12. It corresponds to the final shape to be obtained later.
  • the volume of this final shape is smaller than the volume of the blank 12 by the amount reduced by the heat shaping process. It is desirable that the shape of the blank material 12 after the heat shaping process is the same as the final shape, but since there are individual differences between the individual blank materials 12, there may be some errors from the final shape.
  • Heaters 203 and 204 for generating heat are provided inside the heating shaping concave mold 201 and the heating shaping convex mold 202, respectively.
  • the heaters 203 and 204 are respectively connected to a control device 205 having a temperature control function.
  • the heaters 203 and 204 generate heat under the control device 205, and respectively heat the heating shaping concave mold 201 and the heating shaping convex mold 202.
  • the control device 205 controls the mold temperature when the blank material 12 is sandwiched so as to be equal to or higher than the temperature at which the amorphous region of the wooden part is crystallized and lower than the thermal decomposition temperature of the wooden part.
  • control device 205 controls the mold temperature, so that the crystallization of the wood part proceeds during the heating shaping process, and at the same time the density of the wood part further increases, so that the surface hardness of the wood part increases. As a result, a compressed wood product having no moisture absorption and excellent shape stability can be obtained.
  • the shape of the convex portion 221 of the heating shaping convex mold 202 is shown in FIG. If it is made equal to the shape of the convex part 121 of 102, the tensile force which acts on the outer surface of the blank material 12 at the time of heat shaping can be suppressed as much as possible. Therefore, in this case, cracking of the surface of the blank 12 at the time of heat shaping can be more reliably prevented.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a compressed wood product manufactured by the method for manufacturing a compressed wood product described above.
  • the compressed wooden product 3 shown in the figure corresponds to the main plate portion 21 of the blank 2, corresponds to the flat plate main plate portion 31 having a substantially rectangular main surface, and the side plate portion 22, and the main plate from the periphery of the main plate portion 31.
  • a side plate portion 32 that is curved and extends in an oblique direction with respect to the portion 31.
  • the side plate portion 32 has a first side plate portion 32a and a second side plate portion 32b corresponding to the first side plate portion 22a and the second side plate portion 22b of the blank material 2, respectively.
  • the compressed wood product 3 has a smaller volume than the blank material 2 before the compression step, and has a box shape different from that of the blank material 2.
  • the fiber direction of the compressed wood product 3 is substantially parallel to the main surface of the main plate portion 31 and intersects with the substantially rectangular four sides forming the outer edge of the main surface on the main surface.
  • appropriate strength is imparted to the first side plate portion 32a and the second side plate portion 32b.
  • the intersecting angle is 30 degrees or more and 60 degrees or less.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of an exterior body of a digital camera which is an application example of the compressed wood product 3.
  • the exterior body 4 shown in the figure is an exterior body on the front side (the side facing the subject) of the digital camera, and includes a main plate portion 31 and a side plate portion 32 (first side plate portion 32a, second side plate portion) of the compressed wood product 3.
  • 32b) includes a main plate portion 41 and side plate portions 42 (first side plate portion 42a and second side plate portion 42b).
  • the main plate 41 has a cylindrical opening 411 that exposes the imaging unit of the digital camera, and a rectangular parallelepiped opening 412 that exposes the flash of the digital camera.
  • the first side plate portion 42a has a semi-cylindrical cutout 421 that exposes the shutter button.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an external configuration of a digital camera whose front side is externally covered by the exterior body 4.
  • a digital camera 301 shown in FIG. 1 includes an imaging unit 302, a flash 303, and a shutter button 304.
  • the front side of the digital camera 301 where the imaging unit 302 and the flash 303 are exposed is covered by the exterior body 4.
  • the back side of the digital camera 301 is covered with an exterior body 5 that is formed in the same manner as the exterior body 4 using the compressed wood product 3.
  • the wall thickness is about 1.0 to 1.6 mm.
  • RA and RB in FIG. 6 corresponding to the curvature radii on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the curved portion of the final shape are more preferably 10 mm or less.
  • the flat main plate portion 21 having a substantially rectangular main surface, and the main plate portion 21 is curved and extends in an oblique direction with respect to the main plate portion 21 from the periphery.
  • a side plate portion 22 having an opening end surface that circulates, and the fiber direction L of the wood is substantially parallel to the main surface of the main plate portion 21 and forms the outer edge of the main surface on the main surface. Since the blank material 2 that intersects each of the substantially rectangular four sides (two long sides 21a and two short sides 21b) is compression-molded, the fibers extending adjacent to each other in the blank material 2 are bent during compression. It is difficult to peel off due to stress. Therefore, cracking does not occur when the box-shaped blank 2 having an opening is compression-molded, and appropriate strength can be imparted after molding.
  • the compressed wood product according to the present invention may be chamfered instead of curving the boundary outer peripheral portion between the main plate portion and the side plate portion.
  • the width of the chamfered portion is preferably 10 mm or less.
  • the present invention can include various embodiments and the like not described herein, and various design changes and the like can be made without departing from the technical idea specified by the claims. It is possible to apply.
  • the compressed wood product according to the present invention can also be applied as an exterior body for electronic equipment other than a digital camera.
  • the compressed wood product according to the present invention is also applicable to tableware, various cases, building materials, and the like.

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Abstract

　開口を有する箱状のブランク材を成形する際に割れを発生することがなく、成形後に適切な強度を付与する圧縮木製品の製造方法を提供する。略長方形の主面を有する平板状の主板部と、前記主板部の周縁から該主板部に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部とを備えた箱状をなし、木材の繊維方向が、前記主板部の主面と略平行であり、かつ前記主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺とそれぞれ交差するブランク材を形成するブランク材形成工程と、前記ブランク材形成工程で形成したブランク材を軟化させる軟化工程と、前記軟化工程で軟化したブランク材に圧縮力を加えることによって前記軟化工程前のブランク材よりも容積が小さくかつ前記軟化工程前のブランク材と異なる箱状に変形させる圧縮工程と、前記圧縮工程によって変形したブランク材の形状を固定化する固定化工程とを有する。

Description

圧縮木製品の製造方法、および圧縮木製品
　本発明は、木材を所定の３次元形状に圧縮成形された圧縮木製品の製造方法、および圧縮木製品に関する。
　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出来る素材として木材が注目されており、その成形技術も飛躍的に進歩しつつある。
　従来より、木材の圧縮成形技術として、軟化処理した状態で圧縮した１枚の木材を仮固定し、この木材を型に入れて回復させることによって３次元形状を有する木材を成形する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、まず木材を軟化させた状態で木材を圧縮して仮固定を行う。その後、仮固定した木材をスライスした板材を金型にセットし、高圧水蒸気内で再度板材を軟化させ、曲げ処理を行なう。続いて、曲げ処理を行なった湾曲状の部材を再度金型にセットして再び軟化させ、プレス機によってプレスすることにより、最終形状を得る。
　また、別な木材の圧縮成形技術として、抗膨潤能（ＡＳＥ）を向上させることによって寸法安定性が向上した木材を製造するために、木材に蒸気加熱加圧処理を施した後、二次工程としてその木材に加熱加圧処理を行う技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。この技術では、実施例として、平板状の木材に対して加熱加圧処理を行うことにより、その木材の寸法安定性が向上することの記載がなされている。
　上述した圧縮成形技術を用いることにより、例えば主面が略長方形をなす平板状の主板部と、この主板部の周縁部から湾曲して立ち上がる側板部とを備え、開口を有する箱状をなす圧縮木製品を形成することができる（例えば、特許文献３を参照）。この技術では、圧縮によって予め減少する分の容積を加えた容積を有し、成形後の形状とは異なる箱状をなすブランク材を、一対の金型を用いて圧縮成形している。
特開平１１－７７６１９号公報 特許第２８５５１３９号公報 特開２００５－２０５６７４号公報
　ところで、箱状をなす圧縮木製品を成形する場合、強度面を考慮して、主板部の長手方向と木材の繊維方向が略平行となるようにすることが多い。しかしながら、主板部の長手方向と木材の繊維方向が略平行となるように形取る場合、側板部の中にはその肉厚方向が木材の繊維方向と略平行となる部分が生じる。この部分では、木材の繊維の長さが短いため、圧縮時に、隣接して延びる木材の繊維同士を引き裂く方向に曲げ応力が作用すると割れが発生してしまう可能性が高かった。また、たとえ圧縮によって割れが発生しなくても、木材の繊維の長さが短いために圧縮後に適切な強度を付与することができないおそれもあった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、開口を有する箱状のブランク材を成形する際に割れを発生することがなく、成形後に適切な強度を付与することができる圧縮木製品の製造方法および圧縮木製品を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、木材を圧縮することによって曲面を含む３次元形状を有する圧縮木製品を製造する圧縮木製品の製造方法であって、略長方形の主面を有する平板状の主板部と、前記主板部の周縁から該主板部に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部とを備えた箱状をなし、木材の繊維方向が、前記主板部の主面と略平行であり、かつ前記主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺とそれぞれ交差するブランク材を形成するブランク材形成工程と、前記ブランク材形成工程で形成したブランク材を軟化させる軟化工程と、前記軟化工程で軟化したブランク材に圧縮力を加えることによって前記軟化工程前のブランク材よりも容積が小さくかつ前記軟化工程前のブランク材と異なる箱状に変形させる圧縮工程と、前記圧縮工程によって変形したブランク材の形状を固定化する固定化工程と、を有することを特徴とする。
　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記ブランク材について、前記木材の繊維方向と前記主板部の主面における略長方形の四辺とが該主面上でそれぞれ交差する角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする。
　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記固定化工程は、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で前記ブランク材の固定化を行うことを特徴とする。
　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記圧縮工程は、大気よりも高温高圧であり、かつ前記固定化工程を行なう水蒸気雰囲気よりも低温低圧の水蒸気雰囲気中で前記ブランク材に圧縮力を加えることを特徴とする。
　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記圧縮工程は、一対の凸金型および凹金型によって前記ブランク材を挟持して圧縮力を加えることを特徴とする。
　また、本発明に係る圧縮木製品は、木材を圧縮することによって製造され、曲面を含む３次元形状を有する圧縮木製品であって、略長方形の主面を有する平板状の主板部と、前記主板部の周縁から該主板部に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部とを備えた箱状をなし、自らの繊維方向が、前記主板部の主面と略平行であり、かつ前記主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺とそれぞれ交差することを特徴とする。
　また、本発明に係る圧縮木製品は、上記発明において、前記繊維方向と前記主板部の主面における略長方形の四辺とが該主面上でそれぞれ交差する角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする。
　また、本発明に係る圧縮木製品は、上記発明において、電子機器を外装する電子機器用外装体であることを特徴とする。
　本発明によれば、略長方形の主面を有する平板状の主板部と、前記主板部の周縁から該主板部に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部とを備えた箱状をなし、木材の繊維方向が、前記主板部の主面と略平行であり、かつ前記主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺とそれぞれ交差するブランク材を圧縮成形しているため、ブランク材の中で隣接して延びる繊維同士が、圧縮時の曲げ応力によって剥がれにくくなっている。したがって、開口を有する箱状のブランク材を圧縮成形する際に割れを発生することがなく、成形後に適切な強度を付与することが可能となる。
図１は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法の概要を示すフローチャートである。 図２は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法のブランク材形成工程の概要を模式的に示す図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法のブランク材形成工程によって形成されたブランク材の構成を示す斜視図である。 図４は、図３の矢視Ａ方向から見た模式図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法の圧縮工程の概要を模式的に示す図である。 図６は、図５のＢ－Ｂ線断面図である。 図７は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法の圧縮工程において、ブランク材の変形がほぼ完了した状態を示す図である。 図８は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法の加熱整形工程の概要を模式的に示す図である。 図９は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法の加熱整形工程において、一対の加熱整形用凹金型と加熱整形用凸金型とを型締めした状態を模式的に示す図である。 図１０は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の構成を示す斜視図である。 図１１は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法によって製造された圧縮木製品の適用例であるデジタルカメラの外装体の構成を示す斜視図である。 図１２は、図１１に示す外装体によって外装されるデジタルカメラの外観構成を示す斜視図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
　図１は、本発明の一実施の形態に係る圧縮木製品の製造方法の処理の概要を示すフローチャートである。図１において、まずブランク材を形成する（ステップＳ１）。図２は、ブランク材形成工程の概要を模式的に示す図である。ブランク材形成工程では、無圧縮状態にある無垢材などの原木１からブランク材２を切削等によって形取る。
　図３は、ブランク材２の構成を示す斜視図である。図４は、図３の矢視Ａ方向の平面図である。なお、図４では、ブランク材２の木目Ｇを省略している。ブランク材２は、略長方形の主面を有する平板状の主板部２１と、主板部２１の周縁から主板部２１に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部２２とを備えた箱状をなす。ブランク材２の繊維方向Ｌは、主板部２１の主面の外縁をなす略長方形の四辺（二つの長辺２１ａおよび二つの短辺２１ｂ）とそれぞれ交差するとともに、側板部２２の端面の略全周にわたって該端面の厚さ方向（例えば図４のＴ１～Ｔ４）と交差する。側板部２２は、互いに平行な二つの長辺２１ａの各々から延在する二つの第１側板部２２ａと、互いに平行な二つの短辺２１ｂの各々から延在する二つの第２側板部２２ｂとを備える。なお、ここでいう略長方形には、長方形から若干ゆがんだ平行四辺形や正方形に近い形状も含まれるものとする。
　以上の構成を有するブランク材２では、主板部２１から側板部２２にかけて木材の繊維がつながる。また、ブランク材２では、側板部２２のほぼ全域にわたって木材の繊維の長さが側板部２２の肉厚よりも長い。特に、ブランク材２の繊維方向Ｌが主板部２１の長辺２１ａとなす角度をθ1とする一方、主板部２１の短辺２１ｂとなす角度をθ2とすると、θ1、θ2がそれぞれ３０度以上６０度以下であれば、側板部２２の各部分における肉厚とその部分を通る木材の繊維長さとの比のバラツキを抑制することができるため、より好ましい。
　次に、ブランク材２を、高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置して、ブランク材２を軟化させる（ステップＳ２）。この水蒸気雰囲気は、圧力が０．１～０．８ＭＰａ程度であり、温度が１００～１７０℃程度である。このような水蒸気雰囲気は、圧力容器を用いることによって実現される。圧力容器を用いる場合には、上記水蒸気雰囲気を有する圧力容器の中にブランク材２を放置することによって軟化させればよい。なお、高温高圧の水蒸気雰囲気中でブランク材２を軟化させる代わりに、マイクロ波によってブランク材２を加熱して軟化させてもよい。またブランク材２を煮沸して軟化させてもよい。
　この後、軟化させたブランク材２を圧縮する（ステップＳ３）。この工程では、軟化工程と同じ水蒸気雰囲気中で一対の金型を用いてブランク材２を挟持して圧縮力を加えることにより、ブランク材２を軟化工程前とは異なる箱状に変形させる。圧力容器の中でブランク材２を軟化させた場合には、引き続きその圧力容器の中でブランク材２を圧縮すればよい。
　図５は、圧縮工程の概要を示すとともに、圧縮工程で使用する金型の要部の構成を示す図である。図６は、図５のＢ－Ｂ線断面図である。図５および図６に示すように、ブランク材２は、一対の凹金型１０１、凸金型１０２によって挟持され、所定の圧縮力が加えられる。
　圧縮工程の際にブランク材２の上方から圧縮力を加える凹金型１０１は、ブランク材２の突出している外側面に当接する平滑面を有する凹部１１１を備える。主板部２１から第１側板部２２ａにかけて湾曲する部分の表面であって凹金型１０１と対向する側の表面の曲率半径をＲＯとし、この表面に当接する凹部１１１の表面の曲率半径をＲＡとすると、二つの曲率半径ＲＯ、ＲＡは、ＲＯ＞ＲＡという関係を満たす。
　一方、圧縮工程の際にブランク材２の下方から圧縮力を加える凸金型１０２は、ブランク材２の窪んでいる内側面に当接する平滑面を有する凸部１２１を備える。主板部２１から側板部２２ａにかけて湾曲する部分の表面であって凸金型１０２と対向する側の表面の曲率半径をＲＩとし、この表面に当接する凸部１２１の表面の曲率半径をＲＢとすると、二つの曲率半径ＲＩ、ＲＢは、ＲＩ＞ＲＢという関係を満たす。
　図７は、圧縮工程において、凹金型１０１および凸金型１０２によってブランク材２が挟持されて所定の圧力が加えられた状態を示す図であり、ブランク材２の変形がほぼ完了した状態を示す図である。図７に示す状態で、ブランク材２は、凹金型１０１および凸金型１０２から圧縮力を受けることにより、凹金型１０１と凸金型１０２が最接近した状態で凹部１１１および凸部１２１が形成する隙間に相当する形状、すなわち軟化工程前とは異なる箱状に変形する。この隙間形状は、後述する加熱整形工程（ステップＳ６）を経て得られる形状と略相似する形状をなしている。
　以上説明した圧縮工程において、側板部２２は、主板部２１から立ち上がる角度が圧縮後に大きくなる方向へ曲げられる。この際には、側板部２２の外周面において、隣接して延びる繊維同士を引き裂くような力が加わるが、ブランク材２における繊維は、側板部２２のほぼ全域にわたって側板部２２の厚さ方向と交差しているため、繊維が側板部の厚さ方向と平行な場合と比較して、隣接する繊維同士が引き裂かれにくい。したがって、ブランク材２においては、圧縮工程において割れを生じる可能性が小さい。
　圧縮工程が終了した後、凹金型１０１および凸金型１０２によってブランク材２を挟持したままの状態で、上述した水蒸気雰囲気よりもさらに高温高圧の水蒸気雰囲気を凹金型１０１および凸金型１０２の周囲に形成することにより、ブランク材２の形状を固定化する（ステップＳ４）。このときの水蒸気雰囲気は、圧力が０．６～３．４ＭＰａ程度であるとともに、温度が１６０～２４０℃程度であり、圧縮工程における水蒸気雰囲気よりも高温高圧となるように定められる。この固定化処理を圧力容器中で行う場合には、軟化工程における容器内圧力を上述した範囲に含まれる値とすればよい。
　続いて、凹金型１０１、凸金型１０２、およびブランク材２を大気中へ放出し、ブランク材２を乾燥させる（ステップＳ５）。この際には、凹金型１０１と凸金型１０２を離間することによってブランク材２の乾燥を促進するようにしてもよい。乾燥工程後の主板部２１の肉厚は、圧縮工程前の主板部２１の厚さの２０～５０％程度であるのが好ましい。ここで、乾燥工程後のブランク材をブランク材１２と称すると、ブランク材１２は、厚さに若干のバラツキを有している可能性がある。そのため、本実施の形態においては、ブランク材１２の肉厚の最小値が、後述する加熱整形工程後の形状における肉厚以上となるように設定されることが望ましい。
　乾燥工程の後、大気中でブランク材１２を加熱しながらブランク材１２と略相似する形状に整形する（ステップＳ６）。図８は、この加熱整形工程の概要を模式的に示す図である。加熱整形工程では、一対の加熱整形用凹金型２０１および加熱整形用凸金型２０２を用いてブランク材１２を挟持することにより、ブランク材１２を整形する。
　図８でブランク材１２の上方に位置する加熱整形用凹金型２０１は、ブランク材１２の突出している側の表面に当接する平滑面を有する凹部２１１を備える。一方、図８でブランク材１２の下方に位置する加熱整形用凸金型２０２は、ブランク材１２の窪んでいる側の表面に当接する平滑面を有する凸部２２１を備える。
　図９に示すように、加熱整形用凹金型２０１と加熱整形用凸金型２０２を型締めしたときに凹部２１１と凸部２２１によって形成される隙間の形状は、ブランク材１２を加熱整形した後に得られるべき最終形状に対応している。この最終形状の容積は、加熱整形工程によって減少する分だけブランク材１２の容積よりも小さい。なお、加熱整形工程後のブランク材１２の形状は、最終形状と一致することが望ましいが、個々のブランク材１２には個体差があるため、最終形状とは若干の誤差が生じる場合もある。
　加熱整形用凹金型２０１および加熱整形用凸金型２０２の内部には、熱を発生するヒータ２０３、２０４がそれぞれ設けられている。ヒータ２０３、２０４は、温度制御機能を有する制御装置２０５にそれぞれ接続されており、制御装置２０５のもとで発熱し、加熱整形用凹金型２０１および加熱整形用凸金型２０２にそれぞれ熱を加える。制御装置２０５は、ブランク材１２を挟持している時の金型温度を、木質部の非結晶領域が結晶化する温度以上であって木質部の熱分解温度以下となるように制御する。
　このようにして、制御装置２０５が金型温度を制御することにより、加熱整形工程の最中に木質部の結晶化が進むと同時に木質部の密度が一段と高くなるため、木質部の表面硬度が増加する。その結果、吸湿がなく形状安定性に優れた圧縮木製品を得ることができる。
　また、ブランク材１２の表面を大気中で加熱整形することにより、木質部の細胞壁の内部に含まれている物質が表面に抽出され、その表面に色、艶が生じる。その結果、木材ならではの独特の風合いを醸し出すことができる。
　ところで、加熱整形用凹金型２０１の凹部２１１と対向するブランク材１２の外側表面に整形代を設ける一方、加熱整形用凸金型２０２の凸部２２１の形状を図５等に示す凸金型１０２の凸部１２１の形状と等しくすれば、加熱整形時にブランク材１２の外側表面に働く引っ張り力を極力抑えることができる。したがって、この場合には、加熱整形時におけるブランク材１２の表面の割れ等を一段と確実に防止することができる。
　図１０は、以上説明した圧縮木製品の製造方法によって製造された圧縮木製品の構成を示す斜視図である。同図に示す圧縮木製品３は、ブランク材２の主板部２１に対応し、略長方形の主面を有する平板状の主板部３１と、側板部２２に対応し、主板部３１の周縁から該主板部３１に対して斜め方向に湾曲して延在する側板部３２とを有する。側板部３２は、ブランク材２の第１側板部２２ａおよび第２側板部２２ｂにそれぞれ対応する第１側板部３２ａおよび第２側板部３２ｂを有する。圧縮木製品３は、圧縮工程前のブランク材２よりも容積が小さく、ブランク材２とは異なる箱状をなしている。
　また、圧縮木製品３の繊維方向は、主板部３１の主面と略平行であり、かつ主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺とそれぞれ交差している。このことにより、第１側板部３２ａおよび第２側板部３２ｂに適切な強度が付与される。なお、第１側板部３２ａおよび第２側板部３２ｂに同程度の強度が付与されるためには、この交差する角度が、３０度以上６０度以下であることが望ましい。
　図１１は、圧縮木製品３の適用例であるデジタルカメラの外装体の構成を示す斜視図である。同図に示す外装体４は、デジタルカメラの前面側（被写体と対向する側）を外装するものであり、圧縮木製品３の主板部３１、側板部３２（第１側板部３２ａ、第２側板部３２ｂ）にそれぞれ対応する主板部４１、側板部４２（第１側板部４２ａ、第２側板部４２ｂ）を備える。主板部４１は、デジタルカメラの撮像部を表出する円筒形状の開口部４１１と、デジタルカメラのフラッシュを表出する直方体形状の開口部４１２とを有する。第１側板部４２ａは、シャッターボタンを表出する半円筒形状の切り欠き４２１を有する。
　図１２は、外装体４によって前面側が外装され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３０１は、撮像部３０２と、フラッシュ３０３と、シャッターボタン３０４とを有する。撮像部３０２およびフラッシュ３０３が表出するデジタルカメラ３０１の前面側は、外装体４によって外装される。一方、デジタルカメラ３０１の背面側は、圧縮木製品３を用いて外装体４と同様に形成される外装体５によって外装される。このように、本実施の形態に係る圧縮木製品を、デジタルカメラの外装体として適用する場合には、肉厚が１．０～１．６ｍｍ程度となるようにすれば好ましい。加えて、最終形状の湾曲部分の外周側および内周側の曲率半径に相当する図６のＲＡ、ＲＢは、ともに１０ｍｍ以下であればより好ましい。
　以上説明した本発明の一実施の形態によれば、略長方形の主面を有する平板状の主板部２１と、主板部２１の周縁から主板部２１に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部２２とを備えた箱状をなし、木材の繊維方向Ｌが、主板部２１の主面と略平行であり、かつ主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺（二つの長辺２１ａ、二つの短辺２１ｂ）とそれぞれ交差するブランク材２を圧縮成形しているため、ブランク材２の中で隣接して延びる繊維同士が、圧縮時の曲げ応力によって剥がれにくくなっている。したがって、開口を有する箱状のブランク材２を圧縮成形する際に割れを発生することがなく、成形後に適切な強度を付与することが可能となる。
　なお、本発明に係る圧縮木製品は、主板部と側板部との境界外周部を湾曲させる代わりに面取りを施してもよい。特に、デジタルカメラの外装体として適用する場合には、面取り部分の幅を１０ｍｍ以下とするのが好ましい。
　このように、本発明は、ここでは記載していない様々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。
　本発明に係る圧縮木製品は、デジタルカメラ以外の電子機器用外装体としても適用可能である。また、本発明に係る圧縮木製品は、例えば食器、各種筐体、建材などにも適用可能である。
　１　原木
　２、１２　ブランク材
　３　圧縮木製品
　４、５　外装体
　２１、３１、４１　主板部
　２２、３２、４２　側板部
　２２ａ、３２ａ、４２ａ　第１側板部
　２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ　第２側板部
　１０１　凹金型
　１０２　凸金型
　１１１、２１１　凹部
　１２１、２２１　凸部
　２０１　加熱整形用凹金型
　２０２　加熱整形用凸金型
　２０３，２０４　ヒータ
　２０５　制御装置
　３０１　デジタルカメラ
　３０２　撮像部
　３０３　フラッシュ
　３０４　シャッターボタン
　Ｇ　木目

Claims (8)

  1. 　木材を圧縮することによって曲面を含む３次元形状を有する圧縮木製品を製造する圧縮木製品の製造方法であって、
    　略長方形の主面を有する平板状の主板部と、前記主板部の周縁から該主板部に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部とを備えた箱状をなし、木材の繊維方向が、前記主板部の主面と略平行であり、かつ前記主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺とそれぞれ交差するブランク材を形成するブランク材形成工程と、
    　前記ブランク材形成工程で形成したブランク材を軟化させる軟化工程と、
    　前記軟化工程で軟化したブランク材に圧縮力を加えることによって前記軟化工程前のブランク材よりも容積が小さくかつ前記軟化工程前のブランク材と異なる箱状に変形させる圧縮工程と、
    　前記圧縮工程によって変形したブランク材の形状を固定化する固定化工程と、
    　を有することを特徴とする圧縮木製品の製造方法。
  2. 　前記ブランク材について、前記木材の繊維方向と前記主板部の主面における略長方形の四辺とが該主面上でそれぞれ交差する角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする請求項１記載の圧縮木製品の製造方法。
  3. 　前記固定化工程は、
    　大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で前記ブランク材の固定化を行うことを特徴とする請求項１または２記載の圧縮木製品の製造方法。
  4. 　前記圧縮工程は、
    　大気よりも高温高圧であり、かつ前記固定化工程を行う水蒸気雰囲気よりも低温低圧の水蒸気雰囲気中で前記ブランク材に圧縮力を加えることを特徴とする請求項３記載の圧縮木製品の製造方法。
  5. 　前記圧縮工程は、
    　一対の凸金型および凹金型によって前記ブランク材を挟持して圧縮力を加えることを特徴とする請求項４記載の圧縮木製品の製造方法。
  6. 　木材を圧縮することによって製造され、曲面を含む３次元形状を有する圧縮木製品であって、
    　略長方形の主面を有する平板状の主板部と、前記主板部の周縁から該主板部に対して斜め方向に湾曲して延在し、周回する開口端面を有する側板部とを備えた箱状をなし、
    　自らの繊維方向が、前記主板部の主面と略平行であり、かつ前記主面上で該主面の外縁をなす略長方形の四辺とそれぞれ交差することを特徴とする圧縮木製品。
  7. 　前記繊維方向と前記主板部の主面における略長方形の四辺とが該主面上でそれぞれ交差する角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする請求項６記載の圧縮木製品。
  8. 　電子機器を外装する電子機器用外装体であることを特徴とする請求項６または７記載の圧縮木製品。
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