日本刀を作る
たたら製鉄
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「日本刀」の材料として使われる「玉鋼」(たまはがね)は、「たたら製鉄」法によって生産される鋼。砂鉄を原料、木炭を燃料として粘土製の炉を用いて比較的低温度で還元することによって、純度の高い鉄が精製されるのです。日本においては、西洋から大規模な製鉄技術が伝わった近代初期にまで、国内における鉄生産のすべてがこの方法で行なわれていました。ここでは、日本刀作りに欠かすことのできない、たたら製鉄についてご紹介します。

たたら製鉄の歴史

日本に鉄が伝来したのは、遅くとも弥生時代であると言われています。もっとも、弥生時代の日本には製鉄技術がなく、大陸から入ってきた鉄原料を加工する技術があるのみでした。日本において本格的に製鉄が開始されたのは、5世紀から6世紀にかけて。ここから、日本独自の鉄生産法である「たたら製鉄」への道が始まったのです。たたら製鉄の歴史は、日本における製鉄の歴史であるとも言えます。

古代のたたら製鉄

日本における鉄生産の原料は、初期段階においては鉄鉱石でした。その後、砂鉄が用いられるようになり、砂鉄からの製鉄が主流になりました。ここから、土で作った炉に砂鉄を入れて鉄を作る日本独自のたたら製鉄が確立していったのです。

古代におけるたたら製鉄は、6世紀以降には全国的に行なわれていたことが確認できます。もっとも、地域によって炉の形に差異があり、関東地方において「竪型炉」(たてがたろ)が用いられていたのに対し、中国地方では「箱型炉」(はこがたろ)が用いられていました。

中世のたたら製鉄

中世におけるたたら製鉄は、中国山地に集中するようになりました。その理由として、この地方において良質な砂鉄が採れていたことが挙げられます。

また、製鉄法が確立したことで、たたら製鉄が本格化。これに伴って箱型炉が大型化(長さ2~5m、幅1~2m)すると共に、炉の火力を落とさないために防湿・保温のため、地下構造も大きくなったのです。

近世のたたら製鉄

近世に入ると、山中にある「山砂鉄」を効率よく採集する方法が考案され、実行されるようになります。それが「鉄穴流し」(かんなながし)。鉄穴流しは、砂鉄を多く含む岩石を下流に流し、比重差によって砂鉄を取り出す方法で、最終的に80%以上の純度となった砂鉄を採集することが可能でした。

鉄穴流しは、島根県の「斐伊川」(ひいがわ)流域や「神戸川」(かんどがわ)上流などにおいて行なわれていたと言われ、中国山地に残っている棚田から、当所においてこの方法が採られていたことが分かるのです。

鉄穴流しによって、鉄の材料となる大量の砂鉄採集が行なわれるようになったことで、さらなる鉄の大量生産の下地ができ上がりました。そして、江戸時代になると、たたら製鉄の大規模な操業に向けた画期的な装置である「天秤鞴」(てんびんふいご)が開発されます。

天秤鞴の構造

天秤鞴の構造

砂鉄を鉄に還元するには、砂鉄が溶ける温度(約1,400度)を長時間に亘って保つことが必要。そのためには、燃焼を促すため人工的に風を送り続けなければなりません。天秤鞴は、両足で左右それぞれの踏み板を交互に踏むシーソーのような構造で、それまで用いられていた足踏み式の「踏鞴」に比べて格段に省力的、効率的に風を送ることが可能になりました。

この方式が導入されたことにより、鉄の生産量が向上したのはもちろん、生産される鉄の質も向上。当時、出雲から輸出されていた「銑鉄」と玉鋼は、東アジア全体の7割を占めていたとも言われています。これに天秤鞴の開発をはじめとした、たたら製鉄技術の向上が寄与していました。

近世においては、日本刀はもちろん、鉄砲が制作されるなど、鉄の需要は高まっており、各地において良質な鉄資源の争奪戦が巻き起こっている状況。良質な鉄を量産できる装置である天秤鞴は、瞬く間に全国へと拡散していったのです。

たたら製鉄の衰退と復活

幕末から明治時代初期にかけて、たたら製鉄は最盛期を迎えましたが、同時に強烈な逆風にもさらされていました。開国によって、日本には様々な西洋文化や技術などが流入してきましたが、製鉄・製鋼技術も例外ではなかったのです。上述したように、たたら製鉄は近世において、量産化が可能となりましたが、職人の技量・技能に依拠していたのが実情。対する西洋式の製鉄・製鋼技術は、大きな動力によって稼動していたため、生産能力は比べ物になりませんでした。

日本における西洋式製鉄は、1857年(安政4年)、現在の岩手県釜石市に「大橋一番高炉」が完成したことに始まりました。1894年(明治27年)、西洋式高炉で生産される銑鉄の生産量が、たたら製鉄の生産量を上回ります。

1901年(明治34年)には、「日清戦争」の賠償金などを財源として、「官営八幡製鉄所」が操業を開始。その他の地にも官営製鉄所が設置され、国主導での鉄の量産体制が敷かれました。

このような背景もあり、日本古来のたたら製鉄は衰退。大正時代の末期頃に、最後のたたらが閉鎖されると、日本におけるたたら製鉄の歴史は一旦幕を閉じたのです。

太平洋戦争中には、軍刀の需要が増大したことに伴い、島根県内に「靖国たたら」が創設され、一時的にたたら製鉄が復活したこともありましたが、敗戦と共に廃絶。戦後の日本刀作成では、戦時中に靖国たたらで精製された玉鋼の残存分が用いられていましたが、昭和40年代には、ほぼ底を尽きてしまいます。そこで1977年(昭和52年)、「財団法人日本美術刀剣保存協会」(ざいだんほうじんにほんびじゅつとうけんほぞんきょうかい)によって、靖国たたらの跡地に「日刀保たたら」(にっとうほたたら)が開設され、たたら製鉄が現代に甦ったのです。

たたら製鉄による精錬方法

たたら製鉄による鉄の精錬方法については、すべてが解明されている訳ではありません。その技術が一子相伝によって継承されたと言われていることに加え、粘土で作られた炉は製品を取り出すために、そのつど取り壊されてしまうからです。現在、日本でのたたら製鉄は、日刀保たたらのみで操業されています。

たたらの仕組み

現在、日本唯一のたたら製鉄施設である日刀保たたらは、江戸時代中期に成立した「近世たたら」と呼ばれる形式。中央に粘土製の炉があり、その両側に天秤鞴を設置しています。炉の下に備えられている地下構造「床釣」(とこつり)は約3mで、底には砕石、砂利、真砂土、木炭を順に敷き、その上に粘土で層を作って、断熱と共に湿気を遮断。大きさの異なる石、砂などで層を作ることで、床釣の最下層に設けた排水溝に地下の湧水などを流すだけでなく、地上に設置されている炉が水分(湿気)の影響を受けづらくなるよう綿密に計算された構造となっているのです。

近世たたらの仕組み

近世たたらの仕組み

玉鋼誕生物語

玉鋼を作る「たたら製鉄」の歴史を動画にてご紹介します。

玉鋼誕生物語


炉を設置する場所は、炉への湿気を遮断するために木炭や炭が固められ、「本床」(ほんどこ)と呼ばれています。その両側にある空間が「小舟」(こぶね)。この空間の役割は、炉の保温と共に、ここから本床の湿気を逃がすこと。このように、合理的かつ複雑な構造を有する床釣は、鉄を精製する毎に作っては壊していた炉とは対照的に、定期的に補修を行ないながら繰り返し使われているのです。

また、炉は、木炭の燃焼によって砂鉄を熔融するための器であるだけでなく、炉壁の粘土を触媒として、砂鉄に含まれる不純物を炉の外に排出する役割も果たしていました。そのため、炉を作る粘土の品質は、純度の高い鉄を精製するために極めて重要だと言えるのです。それは、たたら製鉄に携わっている人の「一釜(炉)、二風、三村下」(いちかま、にかぜ、さんむらげ)の言葉にも表れています。

銑押し法

「銑押し法」(ずくおしほう)は、東北から九州、中国山地南側など広い地域で行なわれ、原材料となる「赤目砂鉄」(あこめさてつ)から銑鉄を取り出す方法で行なわれる製鉄法。その操業日数から「4日押し」とも呼ばれています。

銑鉄は、炭素含有量が高いため、衝撃に弱く割れやすい欠点はありますが、溶けやすく流動性が高いため、鋳物づくりに最適の素材。そのため、「鋳物鉄」(いものてつ)とも呼ばれているのです。

もっとも、鋳物用に使用されるのは銑鉄の一部。残りは「大鍛冶場」(おおかじば)と呼ばれる別の作業場で「鉧」(けら)から鋼を分離したあとの「歩鉧」(ぶけら)と共に再度加熱した上で、脱炭精錬を行ない、錬鉄や鋼にするなど、脱炭の度合いによって各種の鉄が作り分けられていました。

この方法で精錬された錬鉄は「割鉄」(わりてつ)と呼ばれ、普通の鉄素材として工具や農具、庖丁などの材料として用いられるなど、汎用性が高く、近世後期における価値は鋼の約2倍。当時のたたら製鉄の中心は鋼を作ることではなく、錬鉄を作ることだったと言えるのです。

鉧押し法

「鉧押し法」(けらおしほう)は、主に出雲(現在の島根県)や伯耆(ほうき=現在の鳥取県西部)で行なわれ、原材料となる「真砂砂鉄」(まささてつ)を原料とした製鉄法。当初は、銑押し法と同様に4日間かけて操業していましたが、技術改良によって、操業日数が3日間となったことから、「3日押し」とも呼ばれています。

操業後の炉の中に残った粗鋼の塊は鉧と呼ばれ、冷却された後に「どう場」と呼ばれる施設で粉砕して品質ごとに玉鋼、「目白」(めじろ)、「造粉」(つくりこ)、歩鉧などに分別。精錬工程を経ることなく鋼ができることが、この製鉄法の特徴です。

玉鋼は、1~1.5%程度の炭素を含む純度の高い鋼。わずかに含まれている不純物についても、折り返し鍛練によって細かく分散される結果、粘り強さなどの性質が向上することから、折れにくく切れ味が鋭い刃物である日本刀を作る素材としては最適だと言えます。この方法で行なわれるたたら製鉄法は、世界的に見ても珍しい方法です。

鉧押し法の過程

鉧押し法の過程

たたら製鉄の手工業化

近世において、たたら製鉄の大規模化に伴い、たたら製鉄は「手工業」化していきます。具体的には、それまでの屋外で行なわれていた「野だたら」(のだたら)から、屋内で天候に左右されず恒常的に製鉄を行なうことができる「高殿」(たかどの)への変化です。これにより流動性、漂泊性の強かった、たたら製鉄従事者はひとつの土地に定着するようになり、たたら周辺には、たたら製鉄に従事する人の集落である「山内」(さんない)が形成されました。

高殿たたらの完成

中世までのたたら製鉄は、屋外で行なわれる野だたら。そのため、天候に左右され不安定でした。雨が炉の中に降り込んでしまえば、炉内の温度は下がり、砂鉄を鉄に還元する作業に大きな支障が生じる危険があったのです。

しかし、近世に入り、状況は一変します。それを可能にしたのが、床釣が定置された屋内作業施設である高殿の完成。天候に左右されない屋内でたたら製鉄を行なうことができるようになったことで、恒常的な製鉄が可能になりました。これにより、鉄の生産量は飛躍的に伸びていったのです。

高殿は、屋内でたたら製鉄を行なうのに十分な広さを備えています。「竪穴式住居」のような外観をしている建物の内部には4本の柱が立てられ、広い物では10間(約18m)角にもなっていました。

作業場には、木炭や砂鉄の材料が山積みにされ、壁寄りのスペースには各職人の座席を設置。そして、中央には長さ10尺(約3m)ほどの箱形炉を置ける広さの場所が確保され、床釣も完備されているなど、高殿の中で、たたら製鉄作業のすべてを完結することが可能であるような構造を持っていたのです。

職住共通の山内生活

山内では、たたら製鉄の仕事場と、そこで働く人々の住居がひとつになっている特殊な社会を形成していました。山内には地域の事務所である「元小屋」(もとごや)があり、「元小屋手代」、「山配」(やまはい)などが労働者を管理。職人は、たたらの操業長である「村下」(むらげ)を筆頭に、村下見習の「炭坂」(すみさか)、炉に炭を入れる「炭焚」(すみたき)、天秤鞴を踏む「番子」(ばんこ)などで構成され、鉧を小さく割る鉄打場には「鉄打」、砂鉄の再選別所には「内洗師」、炭焼き専門の「山子」など数多くの人が、高殿を中心としたひとつの集落内で生活と仕事を共にしていたのです。

その数は150~160人。村下、炭坂など、高い技能を有している職人には十分に生活できるだけの給料が出ていましたが、他の労働者・職人は生活をしていくのが精一杯という程度の給料でした。

習熟した技能を持たない労働者・職人のなかには、諸国を渡り歩いてきた流れ者なども多く、トラブルを防止するため、山内に厳格なルールが定められることも。山内では独自の警察権を有し、ルールを破ったり、トラブルを起こしたりした住人に対して刑罰を与えることもあったと言われています。

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