以下、添付図面を参照しながら本発明の� ��1の実施形態について説明する。図1は、本� �明の第1の実施形態の木材の着色装置の構成� ��示す概念図であり、図2は、着色装置の概略 の断面図である。また、図3は、着色装置に� �ける着色手順を示すフロー図である。

 図1に示すように、この木材の着色装置1� �、高圧蒸気釜4内に木材2を拘束した状態に載 置する台座3を内部に設けて構成されている� �

 台座3は、高圧蒸気釜4の内壁面から支持� �5によって支持された状態で高圧蒸気釜4の内 部に固定されており、上側固定梁3aと下側固� ��梁3bとを備えている。この上側固定梁3aと下 側固定梁3bとは、間隔を開閉可能に構成され� ��おり、木材2を拘束することができるように なっている。すなわち、木材2は、押さえ板2a 、2bで上下両側から挟まれ、台座3の上側固定 梁3aと下側固定梁3bとの間に置かれた状態で� �下側固定梁3bのボルト孔3c(図2)に螺合するボ� ��ト3dによって拘束される。

 高圧蒸気釜4は、木材2の金属汚染をでき� �だけ少なくするとの考えから、ステンレス� �材料で製作されており、図2に示すように、� ��下に分割可能に構成されている。この高圧� ��気釜4は、ボルト4a、ナット4bの着脱により� �内部を開放することができるようになって� �る。

 また、高圧蒸気釜4には、高圧高温蒸気の 導入口5aと、排気口5bと、加圧タンク8で加圧� ��れた水タンク9からの加圧水の導入口5cとが� ��けられている他、液化した蒸気をスチーム� ��ラップ5dを介して排水するドレン口5eと、水 の排水口5fが設けられている。

 そして、これら高圧高温蒸気の導入口5a� �、排気口5bと、水の導入口5cと蒸気のドレン� ��5eと、水の排水口5fとは、それぞれ蒸気導入 バルブ6a、蒸気排気バルブ6b、水導入バルブ6c 、ドレンバルブ6e、水排出バルブ6fによって� �それぞれを流れる流体の流量が調節される� �うになっている。

 次に、図3を参照して、この木材の着色装 置1を用いて実施する木材2の着色手順につい� ��説明する。

 すなわち、この木材の着色装置1において は、まず、ステップS1において、複数の木材2 を積層する。この場合、フリッチの場合はそ れぞれがくっついて実質的板厚が大きくなら ないようにするため、スペーサを使用する。

 次に、ステップS2において、積層された� �数の木材2の最上面と最下面とを押さえ板2a� �2bで挟む。

 そして、ステップS3において、押さえ板2a 、2bで挟んだ複数の木材2を、空の状態の高圧 蒸気釜4内の台座3に固定する。

 それから、ステップS3-2において、高圧蒸 気釜4を閉め、蒸気導入バルブ6a、蒸気排気バ ルブ6b、ドレンバルブ6eを開いて、高圧蒸気� �4内の空気を蒸気と置換する。

 その後、ステップS4において、蒸気排気� �ルブ6bを閉じて、木材2を着色する。

 ここで、木材2の着色に際しては、0.1MPa以 上の圧力で木材2を高圧蒸気処理することが� �ましい。本実施形態では、高圧蒸気処理に� �和水蒸気を使用しており、温度は圧力で決� �る。例えば木材を120℃の温度で着色する場� �、120℃の飽和水蒸気圧力は、約0.2MPaであり� �大気圧力が0.1MPaなので、処理圧力としては� �0.2MPa-0.1MPa=0.1MPaとなる。

 したがって、0.1MPa以上の圧力で木材を高圧� ��気処理すれば、より効果的に表面の乾燥割� ��を防止しながら木材2を着色をすることがで きる。
雰囲気温度が低いと、着色が遅く、着色が進 まないので、色は最初バラツいたままになる など、必要な濃度に着色することができない 。また、温度が、高いと、木材が劣化する。

 そのため、高圧水蒸気処理による熱処理� ��件は、雰囲気温度120℃以上かつ190℃以下の� ��態で加熱することが好ましい。

 また、高圧水蒸気処理において木材2の中 心と外表面との間の色バラツキを低減するに は、木材の中心温度と雰囲気温度の差をでき るだけ小さく、また、十分な時間だけ温度を 保持して木材の内部において、着色に必要な エネルギーを確保することが必要である。

 高圧水蒸気処理においては、15分以上の� �、木材2の中心温度と雰囲気温度の差を10℃� �内に保持することが好ましい。

 着色が完了したら、ステップS5において� �水導入バルブ6cを開いて、高圧蒸気釜4内に� �を供給して、台座3に固定している木材2を所 定の圧力を加えた高圧状態のまま木材2を冷� �水内に水没させて冷却させる。

 この時、蒸気が凝縮して雰囲気の圧力が� ��下すると、木材の水分が蒸発して表面の乾� ��割れを助長するので、圧力が下がらないよ� ��にする必要がある。

 また、水没冷却中に、高圧蒸気と水の置� ��などで蒸気釜内に生じた空間は、それを満� ��している加熱蒸気が結露を生じて、真空状� ��が発生しないように扱う必要がある。水没� ��却は、高圧蒸気処理の圧力より0.15MPa以上は 低下させない状態に圧力を維持して行われる ことが好ましい。

 また、木材の水没の際に、冷却水が拡散� ��るなどして、蒸気が凝縮して雰囲気の圧力� ��低下すると、木材の水分が蒸発して表面の� ��燥割れを助長するので、圧力変動を抑える� ��め、水は適切な穏やかさを以って導入する� ��要がある。そのため、冷却水の水面が飛散� ��ないよう、下方から極力穏やかに徐々にせ� ��上げるようにして冷却水を導入し、水面を� ��定させるのが好ましい。

 また、冷却時間の短縮をはかるため、水� ��循環させることは有益である。水を導入し� ��がら、一方で、導入された水をオーバーフ� ��ーさせて排水し、常にフレッシュな水を供� ��し続けて循環させることにより、冷却効率� ��高めることができる。

 木材が115℃以下の温度(100℃以下が望まし い)にまで冷却されたなら、ステップS6におい て、蒸気排気バルブ6bを開いて、高圧蒸気釜4 の中を降圧処理する。

 また、ステップS7において、水排出バル� �6fを開いて、高圧蒸気釜4内の水を排水する� �

 そして、ステップS8において、高圧蒸気� �4を開いて、台座3から木材2を取り出し、着� �木材を得て終了する。

 このように、この着色装置1は、高圧高温 蒸気を導入して、木材2を高圧蒸気釜4内部で� ��圧蒸気処理して着色した後は、高圧蒸気釜4 内に水を貯留させて、台座3に拘束されてい� �木材2を高圧状態のまま水没冷却させてから� ��排気口5bより排気を行って、降圧処理する� �うにしている。

 次に図4~図6を参照して、本発明の第2の実 施形態に係る木材の着色装置について説明す る。図4は、本発明の第2の実施形態の木材の� ��色装置の構成を示す概念図であり、図5は、 着色装置の概略の断面図である。また、図6� �、着色装置における着色手順を示すフロー� �である。

 なお以下の説明では、本発明の第1の実施 の形態に係る木材の着色装置1と同様の部材� �は同一の符号を付し、重複する説明を省略� �るものとする。

 図4、図5に示すように、この木材の着色� �置11は、木材2を拘束した状態に載置する台� �3を内部に設けた高圧蒸気釜4で構成されてい る点は第1の実施形態に係る木材2の着色方法� ��よび着色装置1と同様である。

 しかし、第2の実施形態に係る木材の着色 方法および着色装置11においては、台座3は、 高圧蒸気釜4の内部に設けられた水溜堰12の中 に設けられた状態で、高圧蒸気釜4の内壁面� �ら支持脚5によって支持されている。

 このようにすれば、水が直接高圧蒸気釜4 に触れる面積が小さいので、冷却処理の際の 高圧蒸気釜4の熱衝撃を緩和することができ� �ようになる。

 そして、第2の実施形態に係る木材の着色 装置11においては、木材2の着色手順は、図6� �ように行う。

 すなわち、まず、ステップS11において、� ��数の木材2を積層する。この場合、フリッチ 材の場合はそれぞれがくっついて実質的板厚 が大きくならないようにするため、スペーサ を使用する。

 次に、ステップS12において、積層された� ��数の木材2の最上面と最下面とを押さえ板2a� ��2bで挟む。

 そして、ステップS13において、押さえ板2 a、2bで挟んだ複数の木材2を、空の状態の水� �堰12内の台座3に固定する。

 それから、ステップS13-2において、高圧� �気釜4を閉め、蒸気導入バルブ6a、蒸気排気� �ルブ6b、ドレンバルブ6eを開いて、高圧蒸気� ��4内の空気を蒸気と置換する。

 その後、ステップS14において、蒸気排気� ��ルブ6bを閉じて、木材2を着色する。

 着色が完了したら、ステップS15において� ��水導入バルブ6cを開いて、水溜堰12内に水を 供給して、台座3に固定している木材2を高圧� ��態のまま水没冷却させる。

 この時、蒸気が凝縮して雰囲気の圧力が� ��下すると、木材の水分が蒸発して表面の乾� ��割れを助長するので、圧力が下がらないよ� ��にする必要がある。そのため、水没冷却は� ��高圧蒸気処理の圧力より0.15MPa以上は低下さ せない状態に圧力を維持して行われることが 好ましい。

 そして、ステップS16において、蒸気排気� ��ルブ6bを開いて、木材2を降圧処理する。

 また、ステップS17において、水排出バル� ��6fを開いて、水溜堰12内の水を排水する。

 そして、ステップS18において、高圧蒸気� ��4を開いて、台座3から木材2を取り出し、着� ��木材を得て終了する。

 このように、高圧高温蒸気を導入して、� ��材2を高圧蒸気釜4内部で高圧蒸気処理して� �色した後は、水溜堰12に水を貯留させて、台 座3に拘束されている木材2を高圧状態のまま� ��没冷却させてから、排気口5bより排気を行� �て、降圧処理するようにしている。

 ここで、図7の表を参照して、上述の木材 の着色装置1、11を用いた実施例について説明 する。図7は、各実施例の評価結果をまとめ� �表である。

 図7において、実施例1は、第1の実施形態� ��係る木材の着色装置1を用いて行った木材2� �着色例である。

 すなわち、実施例1においては、木材2とし� �サイズ170mm(厚)×140mm(巾)x485mm(長さ)で、含水� �:35%~110%のナラ材のフリッチが採用されてお� �、この木材2について、高圧水蒸気による30� �から160℃(移行時間30分)の昇温と、高圧水蒸� ��による160℃、120分保持の熱処理を行った。� ��の後、製品水没まで。底から水を押し上げ� ��ようにして水を注入し降温を行った、
 この時、木材のサイズが大きいと、速やか� ��内部を昇温することができない。そのため� ��昇温、冷却の際に木材内部の温度勾配が生� ��、熱歪のために割れるようなことがある。

 また、表面と内部とで色バラツキが発生� ��、均一な着色が得られない。

 そのため、木材は、縦、横、長さのいず� ��か1つ以上が180mm以下であることが好ましい� ��

 この時、熱処理後の保持すべき高圧状態� ��、熱処理圧力より0.15Mpa以上低下すると乾燥 割れが発生するので、熱処理圧力と同程度も しくはそれ以上に保持することが好ましい。 そのため、圧力変動は熱処理圧力より0.15Mpa� �上低下しないように高圧エアーにてコント� �ールした。冷却時間には30分を要した。

 その後、この木材2をサイズ加工するとと もに、最終全体サイズ170mm(厚)×317mm(巾)×1860mm (長さ)となるよう、集成接着を行い、スライ� ��加工して0.25mm厚のスライス単板を形成した� ��

 また、実施例2は、第2の実施形態に係る� �材の着色装置11を用いて行った木材2の着色� �である。すなわち、実施例2では、高圧蒸気� ��4内に水を貯める水溜堰12を配し、高圧蒸気� ��4の熱衝撃を緩和する。他の条件は実施例1� �同様である。

 また、実施例3では、実施例1においてフ� �ッチの代わりにスライス単板を使用した。� �なわち、サイズ0.25mm×300mm×600mmで、含水率:35 ~110%のナラ材のスライス単板を40枚積載した� �

 他の条件は実施例1と同様である。

 また、比較例1は、実施例1において、高� �水を注入せずに、降温と同時に降圧処理を� �った場合であり、他の条件は実施例1と同様� ��ある。

 評価項目は、乾燥クラック発生を確認し� ��良品率を算出した。ここで、良品率は、実� ��例1、2、比較例1のフリッチについては、フ� ��ッチ集成後のスライス単板の歩留まりを示� ��ている。また、スライス単板(実施例3)につ� ��ては単板での歩留まりを示している。

 図7では、また、それぞれ、処理終了時の 製品温度、高圧蒸気釜4の容器温度を比較し� �いる。高圧蒸気釜4は、金属疲労を考えると� ��るべく徐冷することが好ましいので、処理� ��了時の高圧蒸気釜4の容器温度は、処理温度 (今回は160℃)に近いほど劣化は少ないと考え� ��れる。

 評価結果は、以下の通りである。すなわ� ��、良品率は、実施例1が、96%(○)、実施例2が 、97%(○)、実施例3が、95%(○)、比較例1が、ね じれ、木口割れのため、0%(×)、であった。

 次に、製品温度(容器温度)は、実施例1が� ��42℃(54℃)、実施例2が、45℃(127℃)、実施例3� ��、42℃(54℃)、比較例1が、92℃(133℃)であっ� �。

 ここで、製品温度と容器温度について説� ��すると、処理終了時に容器温度が処理温度( 160℃)に近いほど劣化は少ないと考えられる� �で、実施例の中では実施例2が最も好ましい� ��比較例1は、劣化は少ないと思われるが、製 品温度が92℃と高く冷却効率が低いことがわ� ��る。

 以上より、総合の評価は、実施例1が(○)� ��実施例2が(◎)実施例3が(○)、比較例1が、(× )となり、水溜堰12を備えた着色装置11による� ��リッチの実施例2が最も良く、着色装置1に� �るフリッチの実施例1と、着色装置1によるス ライス単板の実施例3がそれに続き、着色装� �1において高圧水を注入せずに、降温と同時� ��降圧処理を行ったフリッチの場合の比較例1 が、最も悪いことがわかった。

 このように、本発明により湿分を含んだ� ��リッチやスライス単板をそのまま熱着色処� ��することが可能であるだけでなく、従来の� ��色方法に比べて簡便に着色処理が行える。

 次に、図8~図11を参照しながら本発明の第 3の実施形態について説明する。図8は、本発� ��の第3の実施形態の木材の着色装置の構成を 示す概念図であり、図9は、図8の着色装置の� ��略の断面図である。また、図10は、図8の着� ��装置における着色手順を示すフロー図であ� ��。以下の説明では、本発明の第1の実施の形 態に係る木材の着色装置1と同様の部材には� �一の符号を付し、重複する説明を省略する� �のとする。

 図8と図9とに示すように、木材の着色装� �21においては、高圧蒸気釜24は、木材2を拘束 した状態に保持する保持手段としての台座23� ��内部に有した水溜容器25を内部に備えてい� �。

 台座23は、上側固定梁3a、下側固定梁3bと� ��押さえ板2a、2bとを備えている点は、木材の 着色装置1と同様である。図9では、フリッチ� ��例を示しており、木材2は、押さえ板2a、2b� �上下両側から挟まれ、隙間を確保するため� �、スペーサー7a、7bを介在させた状態で台座2 3の上側固定梁3a、下側固定梁3bとの間に置か� ��拘束される。

 この台座23は、水溜容器25の中に固定され ており、水溜容器25は、高圧蒸気釜24の内壁� �からレール26によって支持された状態で高圧 蒸気釜24の内部で車輪27により移動かつ固定� �能に設けられている。

 このように、高圧蒸気釜24と水溜容器25と が別々に設けられるので、水溜容器25内に冷� ��水を導入させる際の高圧蒸気釜24に加わる� �衝撃を少なくすることができる結果、高圧� �気釜24の耐圧容器の安全性も高まる。

 また、水に触れる水溜容器25だけをステ� �レスで製造し、高圧蒸気釜24はそれよりも安 価な材料を採用するなど、使用する材料を異 なるものにすることにより、装置のコストを 低減することができる。

 高圧蒸気釜24は、長手方向に分割可能に� �成されている。この高圧蒸気釜24は、不図示 のボルトナット機構あるいはクランプ機構に より、フランジ24a、24bを着脱することにより ふた24cを開けて内部を開放し、台座23ごと水� ��容器25を取り出すことができるようになっ� �いる。

 また、高圧蒸気釜4には、高圧高温蒸気の 導入口5aと、排気口5bと、加圧タンク8で加圧� ��れた水タンク9からの加圧水の導入口5cとが� ��けられている他、液化した蒸気をスチーム� ��ラップ5dを介して排水するドレン口5eと、水 の排水口5fが設けられている点や、蒸気導入� ��ルブ6a、蒸気排気バルブ6b、水導入バルブ6c� ��ドレンバルブ6e、排水バルブ6f、が設けられ ている点は、木材の着色装置1と同様である� �

 ここでも、木材2としては、乾燥処理を施 していない湿った含水率が33%以上(含水率:33~6 7%ドライベースの生材)のブナのフリッチ材が 採用されている。

 また、木材2は、縦、横、長さのいずれか 1つ以上が180mm以下である。本実施形態では、 サイズが42mm(厚)×140mm(巾)×450mm(長さ)で、測色 計のL*値が59~83にばらついたものが採用され� �いる。

 次に、図10を参照して、この木材の着色� �置21を用いて実施する着色手順について説明 する。

 木材の着色装置21においては、まず、ス� �ップS21において、複数の木材2を、スペーサ� ��7a、7bを介在させて積層し、木材2それぞれ� �隙間を確保する。

 次に、ステップS22において、積層された� ��数の木材2の最上面と最下面に押さえ板2a、2 bで挟む。

 また、ステップS23において、押さえ板2a� �2bで挟んだ複数の木材2を、空の状態の高圧� �気釜24において保持手段である台座23に固定� ��る。

 それから、ステップS23-2において、水溜� �器25ごと高圧蒸気釜24に挿入。水溜容器25の� �部にも排水管、ドレイン管を接続してそれ� �れ水の排水口5f、ドレン口5eと接続し、ふた2 4cを閉じて閉釜する。

 また、ステップS23-3において、蒸気導入� �ルブ6a、排気バルブ6b、ドレンバルブ6eを開� �て釜内空気を蒸気と置換する。

 また、ステップS24において、蒸気排気バ� ��ブ6bを閉めて、高圧蒸気釜24の中に高圧蒸気 を供給して木材2を着色する。

 それから、着色が完了したら、ステップS 25において、蒸気導入バルブ6aを閉めて、加� �保持しながら高圧蒸気釜24内に水導入バルブ 6cを開いて水を供給して台座23に固定してい� �木材2を水没させる。

 この時、水導入バルブ6cを開いて、高圧� �気釜24内に水を挿入して(0.7MPa)、台座23に固� �している木材2を高圧状態のまま水没冷却さ� ��る。その際、高圧蒸気釜24内の圧力が下が� �ないように管理する。圧力の低下には蒸気� �入バルブ6aを補助的に開、あるいは水の圧力 をアップする。また、圧力の上がり過ぎには 蒸気排気バルブ6bでコントロールする。さら� ��冷却効率を上げるため、水をオーバーフロ� ��させて調整しながら、循環させる。

 そして、冷却が完了したら、ステップS26� ��おいて、蒸気排気バルブ6bを開いて、高圧� �気釜24を降圧処理する。また、排水バルブ6f� ��開いて水溜容器25内の冷却水を排出後、そ� �ぞれ水の排水口5f、ドレン口5eと接続してい� ��排水管、ドレイン管を水溜容器25から取り� �す。

 排水バルブ6fを開いて水溜容器25内の冷却 水を排出後、ステップS26-2において、水溜容� ��25ごと高圧蒸気釜24内から取り出す。

 最後に、ステップS27において、保持手段� ��台座23から木材2を取り出し、着色木材を得� ��終了する。

 ここで、図11を参照して、上述の木材の� �色装置21を用いて行った実験例(実施例2-1、2- 2、2-3、比較例2-1、2-2、2-3)について説明する� ��図11は、図8の木材の着色装置を用いた上述� ��各実験例の原材料の歩留まりと製品の色バ� ��ツキとについて評価結果をまとめた表であ� ��。色バラツキは、製品のL*値を示している� �評価は記号◎(極めて良好)、○(良好)、△(普 通)、×(不良)で表した。

 実施例2-1では、サイズが42mm(厚)×140mm(巾)×45 0mm(長さ)で、測色計のL*値が59~83にばらついた ものについて、30分間で、135℃に昇温させ、� ��の135℃の状態で1時間保持する高圧水蒸気処 理を行った。(中心部温度は、125℃以上の状� �で0.7時間保持された)
 その後、0.7MPaの加圧水を挿入して30分冷却� �た後、大気圧に開放し、取り出した。

 このように、この高圧水蒸気処理におい� ��は、着色に必要な内部のエネルギーを確保� ��るために、15分以上の間、木材2の中心温度� ��雰囲気温度の差を10℃以内に保持するよう� �した。

 その後、熱処理された木材2をモルダー、 鋸にて寸法調整と表面仕上げを行い、表面に 接着剤を塗布してプレスにて集成接着する。

 そして、集成接着された木材2をスライサ ーにて0.25mm厚にスライス加工した。

 実施例2-2は、実施例2-1において、フリッ� ��サイズを大きくしたものである。樹種、含� ��率、測色計のL*値は実施例2-1と同じである� �

 実施例2-2では、サイズが180mm(厚)×180mm(巾)×4 50mm(長さ)のものについて、30分間で、135℃に� ��温させ、フリッチサイズが大きいので、実� ��例2-1(1時間)より長く4時間保持する高圧水蒸 気処理を行った。(中心部温度は、125℃以上� �状態で0.5時間保持された)
 その後、0.7MPaの加圧水を挿入して2時間冷却 した後、大気圧に開放し、取り出した。

 集成接着、スライス加工は、実施例2-1と� ��様である。

 実施例2-3は、実施例2-1において、熱処理� ��間を短くした場合であり、樹種、フリッチ� ��イズ、含水率、測色計のL*値は、実施例2-1� �同じである。

 この実施例2-3では、30分間で、実施例2-1� �同じ135℃に昇温させたが、実施例2-1(1時間)� �り短く0.3時間保持する高圧水蒸気処理を行� �た。中心部温度は、実施例2-1と同様125℃以� �になったが、保持時間は、実施例2-1が0.7時� �であったのに対して0.1時間しか保持されな� �った。

 水冷条件、集成接着、スライス加工は、� ��施例2-1と同様である。

 比較例2-1は、実施例2-1において、熱処理� ��度が高すぎる場合であり、樹種、フリッチ� ��イズ、含水率、測色計のL*値は、実施例2-1� �同じである。

 この比較例2-1では、30分間で、実施例2-1よ� �60℃高い195℃に昇温させ、実施例2-1(1時間)と 同じ1時間保持する高圧水蒸気処理を行った� �(中心部温度は、185℃以上の状態で0.25時間保 持された)
 その後、0.16MPaの加圧水を挿入して45分冷却� ��た後、大気圧に開放し、取り出した。

 集成接着、スライス加工は、実施例2-1と� ��様である。

 比較例2-2は、実施例2-1において、木材2の サイズが大きすぎる場合であり、樹種、フリ ッチサイズ、含水率、測色計のL*値は、実施� ��2-1と同じである。

 この比較例2-2では、サイズが200mm(厚)×200mm(� ��)×450mm(長さ)のものについて、30分間で、135� ��に昇温させ、フリッチサイズが大きいので� ��実施例2-1(1時間)より長く5時間保持する高圧 水蒸気処理を行った。(中心部温度は、125℃� �上の状態で0.5時間保持された)
 その後、0.7MPaの加圧水を挿入して2.5時間冷� ��した後、大気圧に開放し、取り出した。

 集成接着、スライス加工は、実施例2-1と� ��様である。

 比較例2-3は、実施例2-1において、冷却工� ��に水冷を使わず、閉缶のまま放置した場合� ��あり、樹種、フリッチサイズ、含水率、測� ��計のL*値は、実施例2-1と同じである。

 この比較例2-3では、実施例2-1と同様、30分� �で、135℃に昇温させ、1時間保持する高圧水� ��気処理を行った。(中心部温度は、実施例2-1 と同様、125℃以上の状態で0.7時間保持された )
 その後、加圧水を挿入せず、閉釜のまま放� ��して温度が135℃から102℃まで5時間冷却した 後、大気圧に開放し、取り出した。

 集成接着、スライス加工は、実施例2-1と� ��様である。

 図11の結果によれば、原材料歩留まりは� �実施例2-1と、フリッチサイズがやや大きめ� �実施例2-2と、熱処理時間が短めの実施例2-3� �が、それぞれ、95%(割れ曲がり5%)O、86%(割れ� �曲がり14%)O、97%(割れ曲がり3%)Oと、いずれも� ��好であり、熱処理時間が短めの実施例2-3が� ��も良好であった。

 これに対し、比較例では、いずれも不良� �であり、自然冷却の比較例2-3が55%(割れ曲が� ��45%)×、熱処理温度が高すぎる比較例2-1が25%( 割れ、劣化75%)×、木材のサイズが大きすぎる 比較例2-2が15%(割れ75%)×というように、この� �に原材料歩留まりが低下した。

 次に、色バラツキは、処理前の色バラツ� ��がL*59~83(MAX-MIN=24)に対し、熱処理時間が短め の実施例2-3がL*39~73(MAX-MIN=34)△、であった以� �は、実施例2-1が最も良好で、L*39~48(MAX-MIN=9)O� ��次に、フリッチサイズがやや大きめの実施� ��2-2が、L*42~53(MAX-MIN=11)Oと良好であった。

 これに対し、比較例では、熱処理温度が� ��すぎる比較例2-1が、L*29~38(MAXM-IN=9)O、自然冷 却の比較例2-3が、L*38~47(MAX-MIN=9)Oであったが� �木材のサイズが大きすぎる比較例2-2が、L*40~ 55(MAX-MIN=15)△であった。

 その結果、総合評価が、実施例2-1が最も� ��好で◎、次に、フリッチサイズがやや大き� ��の実施例2-2が良好O、熱処理時間が短めの実 施例2-3が普通で△であったのに対して、熱処 理温度が高すぎる比較例2-1、木材のサイズが 大きすぎる比較例2-2、自然冷却の比較例2-3は 、いずれも不良×であった。

 以上説明したように、上記実施形態の着� ��装置1、11、21およびそれぞれの着色方法に� �れば、木材2を高圧蒸気処理して着色するの� ��、木材2に高圧蒸気が浸透して木材2は、湿� �状態で熱処理され発色する。

 また、降圧処理の前に、高圧蒸気処理さ� ��た木材2を水没させているので、迅速に冷却 できるだけでなく、降圧処理において木材2� �表面が過度に乾燥することがない。そのた� �、表面の乾燥割れも効果的に防止できる。

 特に、スライスされた単板において、降� ��処理時における表面の乾燥割れが防止でき� ��だけでなく、後の木材加工も容易になる。

 また、含水率が33%以上(ドライベース)の� �皮のないフリッチ材を用いた場合、乾燥に� �る木材2の硬化が無く、処理後のスライス加� ��が容易である。

 また、スライス加工される集成材を形成� ��る場合に、本発明方法を用いれば、フリッ� ��材を高圧水蒸気処理した後、集成接着する� ��で、集成材を形成してから着色するものに� ��べて、集成材の色コントロールが容易にで� ��、色のバラツキの少ないものが得られる。

 例えば、入手した原材料に原材料の色バ� ��ツキがあったりしても、高圧水蒸気処理を� ��ってこの原材料の色バラツキを低減したり� ��着色後の原材料を組み合わせてより均一な� ��のスライス単板を製造することができる。

 あるいは意図的に異なる色に着色した木� ��2を集成接着したものをスライス加工してモ ザイク状に色をばらつかせたスライス単板を 製造する場合にも多様で精度の高い色管理を 行なうことができる。

 このように、多様で精度の高い色管理を� ��ない、集成材の割れ不良を防止することが� ��きるので、スライス単板の製造において歩� ��まりを高くすることができる。

 さらに、複数のものを、スペーサを介在� ��せて積み上げた状態で拘束して高圧蒸気処� ��すれば、一度に多数のフリッチ材を処理す� ��ことができるだけでなく、樹皮のないフリ� ��チ材同士が処理中にくっつき合って、それ� ��れの厚みが変化することが防止できるので� ��バラツキのない着色が出来る。

 また、高圧蒸気釜4、24を作動する環境下� ��おいて、圧力、温度、木材2のサイズなど通 常の制御可能な条件をコントロールして、容 易に木材2を色バラツキなく着色することが� �来る。

 すなわち、木材2の水没は、高圧蒸気処理 の圧力より0.15MPa以上は低下させない状態に� �力を維持して行われるので、より効果的に� �面の乾燥割れを防止することができる。

 また、115℃以下の温度にまで冷却して降� ��処理するので、降圧処理時の表面の乾燥割� ��を防止することができる。

 さらに、木材2は、縦、横、長さのいずれ か1つ以上が180mm以下であるので、速やかに内 部を昇温することができる。そのため、昇温 、冷却の際に木材2内部の温度勾配で割れる� �うなことが無い。また、色バラツキの無い� �一な着色が得られる。

 また、180mm以下であれば、木材2を高圧水� ��気処理した後、集成接着したものをスライ� ��加工してスライス単板を製造することが容� ��である。

 また、雰囲気温度120℃以上で高圧水蒸気� ��理するので、より速やかに色バラツキ無く� ��要な濃度に着色することが可能である。ま� ��、上限を190℃以下にすることにより、木材2 の劣化を効果的に防止することができる。

 さらに、高圧水蒸気処理において15分以� �の間、木材2の中心温度と雰囲気温度の差を1 0℃以内に保持するので、木材2の内部におい� ��、着色に必要なエネルギーを確保すること� ��可能であり、木材2の中心と外表面との間の 色バラツキを、より低減することが出来る。

 また、これらの木材の着色装置1、11、21� �よれば、高圧蒸気釜4、24内に必要な設備を� �み込むことで本発明を効率よく実施できる� �置が簡易に構成できる。

 すなわち、これらの着色装置1、11、21に� �れば、高圧蒸気釜4、24に台座3、23を設けて� �木材2を台座3、23に拘束した状態で水没させ� ��ので高圧蒸気釜4、24に冷却水を導入する際� ��木材2が移動し姿勢を変えるなどして、高圧 蒸気釜4、24の条件が変化したり、高圧蒸気釜 4、24内の水蒸気が結露して、高圧蒸気釜4、24 に負圧空間を生じてしまって、木材2中に含� �れている水蒸気が急激に蒸発して表面割れ� �生じたりすることが未然に防止される。

 また、これらの着色装置11、21によれば、 高圧蒸気釜内4、24に水溜堰12あるいは水溜容� ��25を設け、そこに水を貯溜させて、保持手� �で拘束されている木材2を水没させるので、� ��みのあるフリッチ材などを積層して着色す� ��場合に望ましい。

 特に、高圧蒸気釜4、24内部に水溜堰12や� �溜容器25を設けて、そこに冷却水を導入して いるので、水溜堰12や水溜容器25内に冷却水� �導入する際にも、高圧蒸気釜4、24に加わる� �衝撃を少なくすることができる。

 また、水に触れる水溜堰12や水溜容器25の みをステンレスで製造し、高圧蒸気釜4、24は それよりも安価な材料を採用するなど、使用 する材料を異なるものにすることにより、装 置のコストを低減することができる。

 上述した実施の形態は本発明の好ましい� ��体例を例示したものに過ぎず、本発明は上� ��した実施の形態に限定されない。

 例えば、保持手段は、図示の台座3、23の� ��うな、構成に限定されない。図12は、保持� �段としての金属カゴに木材を拘束させる構� �を示す説明図である。図12の着色装置31にお� ��て、金属カゴ35は、網カゴ35aとカゴ台35bと� �備え、網カゴ35aの上部を開いて積層した複� �の木材2を収納できるようになっている。こ� ��着色装置31においては、スペーサー7aを介し て積層した複数の木材2を金属カゴ35に詰めて 高圧蒸気処理するとともに、この金属カゴ35� ��よって木材2の浮きを防止しながら木材2を� �没させて冷却するように構成されている。� �のように、木材2を拘束した状態に保持する� ��とができる構造であれば、種々の保持手段� ��採用可能である。

 高圧蒸気釜4、24の材質もステンレスに限� ��されない。木材2の金属汚染を考えると、圧 力容器はステンレスが好ましいが、その他の 材料が採用可能である。

 また、本実施形態では、木材2は、乾燥処 理を施していない湿った含水率:33~67%ドライ� �ース(生材)のブナ材に限定されない。種々の 基材が採用可能であるし、サイズも種々の設 計変更が可能である。集成、スライス条件な ども種々の設計変更が可能である。

 また、木材2はフリッチと、スライス単板 の積載されたものに適用したが、例えば、内 装材、家具材等、スライスして製造される化 粧木質材料など、その他の木材2にも適用可� �である。

 また、高圧水蒸気による熱処理は、120℃� ��上で、かつ190℃以下であることが好ましい� ��、処理温度130℃(処理圧力0.175MPa)以下の場合 は、木材2の水没は、高圧蒸気処理の圧力よ� �0.08MPa以上下がらない状態で圧力を保持する� ��とが好ましい。

 また、今回の実施例では圧力保持に高圧� ��アーを使ったが、例えば窒素ガス等を使用� ��ると木材2の酸化を抑制することができる。

 また、水の加圧手段は特に限定しないが� ��高圧水タンクや高圧ポンプの使用が、好ま� ��い。

 木材2内部の必要冷却温度はサイズ、樹種 によって異なるが、概ね115℃以下、望ましく は105℃以下が適当と考えられる。

 その他、本発明の特許請求の範囲内で種� ��の設計変更が可能であることはいうまでも� ��い。