加工装置および加工方法
【課題】金型を用いて木材を圧縮した後に、その木材表面の美観を損なうことなく木材を金型から容易に離型することができる加工装置および加工方法を提供する。
【解決手段】加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、を備えた加工装置によって木材を圧縮し、この圧縮を解除した後、前記振動発生手段が当接または近接する金型に対して所定の周波数の振動を伝達する。
【解決手段】加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、を備えた加工装置によって木材を圧縮し、この圧縮を解除した後、前記振動発生手段が当接または近接する金型に対して所定の周波数の振動を伝達する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を所定の形状に加工する加工装置および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、木材を圧縮することによって所望の形状に加工する技術が注目されている。自然素材である木材はさまざまな木目を有するため、原木である無垢材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できる素材として、木材が注目されている。
【０００３】
従来、具体的な木材の圧縮加工技術として、吸水軟化した木材を圧縮し、その木材を圧縮方向と略平行に切断して板状の一次固定品を得た後、この一次固定品を加熱吸水させながら所定の三次元形状に成形する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、軟化処理した状態で圧縮した木材を所定の型枠で仮固定し、この木材の回復を型内で行って型成形する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７８４５２号公報
【特許文献２】特開平１１−７７６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術では、周囲の温度を低下させてから圧縮した木材を金型から離型するが、このとき木材には圧縮時の状態よりも広がろうとする応力が作用する。このため、例えば底板部と該底板部の周縁から立ち上がる側板部を有する椀状の部材を形成する場合のように、木材を挟持して圧縮力を加える金型が凹凸形状をなす場合には、圧縮後の木材に広がろうとする力が作用する結果、凹型に窪んだ形状をなす金型との密着度の方がもう一方の金型との密着度よりも高くなり、凹型に窪んだ形状の金型から木材が離型しない場合があった。
【０００６】
このように圧縮後の木材が金型から離型しない場合には、プラスチックを射出成形するときのように、離型しない木材表面を金型表面から突出する突き上げピンで押して離型させる方法も考えられる。プラスチックの場合は射出成形後に冷却すると成形収縮を起こすため、凸型の金型に接触する表面の方が離型しにくいが、木材の場合には、上述したように凹型の金型に接触する表面の方が離型しにくい。このため、例えば木材を椀状に成形することによって各種機器を外装するための筐体を構成する部材を形成する場合には、その筐体の外側の面となる表面を突き上げピンで押すことになり、突き上げピンの痕跡や金型から離型したときに生じる傷などが木材表面の美観を損なってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、金型を用いて木材を圧縮した後に、その木材表面の美観を損なうことなく木材を金型から容易に離型することができる加工装置および加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工装置であって、加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記振動発生手段は、前記第１および第２の金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接または近接することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記振動発生手段は、圧電振動子または磁歪振動子を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の発明において、前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項記載の発明において、前記制御手段は、前記振動発生手段で発生する振動の周波数および振幅のうち少なくともいずれか一方を変更する制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、二つの金型を用いて木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工方法であって、前記二つの金型によって加工対象の木材を挟持して圧縮する圧縮工程と、前記加工対象の木材の圧縮を解除する圧縮解除工程と、前記二つの金型のうち少なくともいずれか一方の金型に対して伝達する所定の周波数の振動を発生する振動発生工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記振動発生工程では、前記二つの金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に対して所定の周波数の振動を伝達することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、を備えた加工装置によって木材を圧縮し、この圧縮を解除した後、前記振動発生手段が当接または近接する金型に対して所定の周波数の振動を伝達することにより、金型を用いて木材を圧縮した後に、その木材表面の美観を損なうことなく木材を金型から容易に離型することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記振動発生手段が、二つの金型のうち加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接または近接することにより、木材が離型しにくい方の金型に振動を伝達して確実に木材を離型することができる。
【００１８】
特に本発明においては、周波数が可聴周波数よりも大きい超音波振動を発生させれば、圧縮後の木材を一段と容易に金型から離型することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る加工装置の概略構成を示す説明図である。同図に示す加工装置１は、高温高圧の水蒸気雰囲気中において軟化した木材を圧縮することによって所定形状に成形するものである。より具体的には、加工対象の木材を挟持、圧縮する二つの金型１１および１２、この二つの金型のうち鉛直方向上方に位置する金型１１を鉛直方向に移動させる駆動部１３、金型１２に当接して所定の周波数の振動を発生する振動発生部１４、並びに駆動部１３および振動発生部１４の制御を行う制御部１５を有する。この加工装置１は、金型１１の凸部１１１と金型１２の凹部１２１との間で木材を挟持、圧縮し、その木材を底板部の周縁から側板部が立ち上がる形状に成形する。この意味で、金型１１および金型１２のうちの一方が第１の金型であり、他方が第２の金型である。
【００２０】
振動発生部１４は、所定の周波数の交流電圧を印加すると形状変化を起こす水晶やニオブ酸リチウム等の強誘電体から成る圧電振動子によって実現される。交流電圧が印加されることによって振動発生部１４に励起された振動は、その振動発生部１４が当接する金型１２に伝達される。印加する交流電圧の周波数が人間の耳に音として感じる可聴周波数領域の上限である１６〜２０ｋＨｚ（キロヘルツ）程度よりも大きければ、振動発生部１４からは超音波が発生する。なお、この圧電振動子には、チタン酸ジルコン酸鉛等の強誘電体から成る電歪振動子も含まれるものとする。
【００２１】
ところで、振動発生部１４をニッケル、鉄、フェライト等の強磁性体から成る磁歪振動子によって実現することもできる。この場合、コイルに交流電流を流すことによって発生する交流磁場を振動発生部１４に加えることにより、振動発生部１４に形状変化を生じさせて振動を励起する。磁歪振動子を用いる場合にも、交流電流の周波数を可聴周波数より大きくすれば、振動発生部１４から超音波が発生される。
【００２２】
なお、振動発生部１４は金型の形状に応じて適当な場所に設置される。より具体的には、振動発生部１４は、二つの金型のうち、加工対象の木材を圧縮するときにその木材と当接する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接するように設置される。
【００２３】
制御部１５は、駆動部１３の駆動制御を行うとともに、振動発生部１４の動作制御を行う。このうち、振動発生部１４の動作制御は、より具体的には交流電圧または交流磁場を振動発生部１４に印加することによって行う。なお、振動発生部１４に印加する交流電圧または交流磁場の周波数を可変としてもよく、その周波数の値が可聴周波数領域程度（１０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）であっても構わない。
【００２４】
次に、以上の構成を有する加工装置１を用いて行う木材の加工方法について説明する。図２は、木材を無圧縮状態の無垢材から形取る状況を模式的に示す斜視図である。同図に示す無垢材３０から削り出す木材３１は、主板部３１ａと、この主板部３１ａの周縁に滑らかな曲面で繋がって湾曲形成され、主板部３１ａに対して略垂直に立ち上がる側板部３１ｂおよび３１ｃとを備える。
【００２５】
木材３１は、予め圧縮によって減少する分の容積を加えた形態で形取り、その木材３１を無垢材３０から削り出す際には、削り出す木材の長手方向が無垢材３０の繊維方向Ｌに沿うように削り出す。このようにして無垢材３０から削り出した木材３１は、その主板部３１ａの板厚内で木目３０Ｇが主板部３１ａの表面に略平行な層をなし、その主板部３１ａの略長方形状の表面が板目面をなす。なお、無垢材３０は、檜、檜葉、桐、チーク、マホガニー、杉、松、または桜などである。
【００２６】
図３は、図２の上面から見た平面図に相当する図である。この図３に示すように、当該木材の長手方向が無垢材３０の繊維方向Ｌに沿うように削り出す場合、上述した木材３１以外に、木材３２や木材３３のように削り出すこともできる。このうち木材３２は、主板部３１ａの板厚内で木目３０Ｇが主板部３１ａの表面に対して略斜め方向に層をなし、その主板部３１ａの略長方形状の表面が追柾面をなす。また木材３３は、主板部３１ａの板厚内で木目３０Ｇが主板部３１ａの表面に略垂直な層をなし、その主板部３１ａの略長方形状の表面が柾目面をなす。これらの例に示すように、木材の長手方向が無垢材３０の繊維方向Ｌに平行となるように削り出すことにより、強度が低下する長手方向に対して圧縮後に強度を付与することが可能になる。
【００２７】
続いて、木材３１の圧縮加工の具体的な工程について説明する。まず、木材３１を高温高圧の水蒸気雰囲気中に所定時間放置する。これにより、木材３１は過剰に水分を吸収して軟化する。その後、軟化させたときと同様の水蒸気雰囲気中で木材３１を金型１１と金型１２の間の所定位置に配置し、これら二つの金型によって木材３１を挟持して所定の圧縮力を加える。
【００２８】
図４は、木材３１を金型１１および１２の間に配置する状況を示す説明図である。また図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すように、圧縮時に木材３１の上方から木材３１に対して圧縮力を加える金型１１は、木材３１の主板部３１ａから側板部３１ｂおよび３１ｃに立ち上がって湾曲する内側面に嵌合する形状をなす凸部１１１を有する。木材３１の内側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｃに湾曲する曲面３１ａｃの曲率半径をＲＩとし、凸部１１１のうち曲面３１ａｃに当接する曲面の曲率半径をＲＡとすると、この二つの曲率半径の間には、ＲＩ＞ＲＡという関係がある。なお、図示はしないが、木材３１の内側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｂに湾曲する曲面の曲率半径もＲＡより大きい。
【００２９】
これに対して、圧縮時に木材３１の下方から木材３１に対して圧縮力を加える金型１２は、木材３１の主板部３１ａから側板部３１ｂおよび３１ｃに立ち上がって湾曲する外側面を嵌入する凹部１２１を有する。木材３１の外側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｃに湾曲する曲面３１ａｃの曲率半径をＲＯとし、凹部１２１のうち曲面３１ａｃの外側面に当接する曲面の曲率半径をＲＢとすると、この二つの曲率半径の間には、ＲＯ＞ＲＢという関係がある。なお、図示はしないが、木材３１の外側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｂに湾曲する曲面の曲率半径もＲＢより大きい。
【００３０】
図６は、軟化した木材３１を所定の位置に配置した後、駆動部１３によって金型１１を下降させ、二つの金型を嵌め合わせることによって両者の間で木材３１を挟持、圧縮している状態を示す図であり、図５と同一の切断面を有する縦断面図である。この状態で、木材３１の主板部３１ａには、木目３０Ｇの重なる方向、すなわち繊維方向Ｌに略直交する方向に圧縮力が加えられる。また、側板部３１ｂおよび３１ｃには、木目３０Ｇの重なる方向すなわち繊維方向Ｌに略直交する方向に圧縮力が加えられるとともに、木目３０Ｇに沿う方向にも圧縮力が加えられる。なお、主板部３１ａと側板部３１ｂとの間の湾曲部および主板部３１ａと側板部３１ｃとの間の湾曲部の各外側面には斜め上向きに圧縮力が加えられる一方、それらの各内側面には斜め下向きに圧縮力が加えられる。
【００３１】
上述した圧縮工程の結果、木材３１の肉厚は、無垢材３０から形取った圧縮前の木材３１の肉厚と比較して１／２〜１／３程度となる。したがって、圧縮加工後の木材３１の繊維密度は圧縮前よりも増加し、強度が高くなる。
【００３２】
図６に示す状態で所定時間放置した後、高温高圧の水蒸気雰囲気を解いて金型１１を金型１２から離間させ、圧縮を解除する。圧縮を解除された木材３１には、金型から広がろうとする応力が作用する。このため、木材３１の表面と接触する表面が窪んだ形状の凹部１２１をなす金型１２に対する密着度が、木材３１の表面と接触する表面が突出した形状の凸部１１１をなす金型１１に対する密着度よりも高くなり、金型１１が上昇した後も木材３１は金型１２から離型しない。このような場合には、制御部１５の動作制御に基づいて振動発生部１４から振動を発生する。
【００３３】
図７は、振動発生部１４が振動を発生する状況を模式的に示す説明図である。同図に示す場合、振動発生部１４は、木材３１の主板部３１ａが密着する凹部１２１底面と垂直な方向（図で上下方向）に圧電効果等によって変形する。したがって、振動発生部１４が接触する金型１２には上下方向に振動する縦波が伝達される。金型１２と木材３１の境界面を通過して振動が木材３１までに伝達されるか否かは、金型１２や木材３１の形状、および振動の周波数などの各種条件に依存するが、伝達される場合、金型１２と木材３１とでは材質の違いによる固有音響インピーダンスの違いに起因して、両者が同期して振動することはない。したがって、金型１２と木材３１が非同期の振動（木材３１が振動しない場合も含む）を行うことにより、金型１２と密着している木材３１の表面が、その表面と接触する凹部１２１の表面から剥離する。図８は、加工が完了した木材３１の構成を示す縦断面図である。
【００３４】
図９は、上述した加工方法によって形成した木材３１の一適用例を示すものであり、より具体的には、木材３１に適当な加工をさらに施すことにより、電子機器であるデジタルカメラの外装材を形成した場合の該外装材の概略構成を示す分解斜視図である。また、図１０は、図９に示す外装材を用いて組み立てたデジタルカメラ外観の構成を示す斜視図である。
【００３５】
デジタルカメラ３の外装材としての筐体３１０を構成する前カバー３１１および後カバー３１２のうち、前カバー３１１は、略長方形状の表面をなす主板部３１１ａと、この主板部３１１ａの長手方向に沿って主板部３１１ａと略直交する方向に立ち上がって延出する形状をなす二つの側板部３１１ｂと、この主板部３１１ａの短手方向に沿って主板部３１１ａと略直交する方向に立ち上がって延出する形状をなす二つの側板部３１１ｃとを有する。また、後カバー３１２も前カバー３１１と略同形状をなし、主板部３１２ａと、二つの側板部３１２ｂと、二つの側板部３１２ｃとを有する。
【００３６】
前カバー３１１の主板部３１１ａは、撮像レンズを有する撮像部２１を表出させる開口部３１３を有する。この主板部３１１ａには、フラッシュやファインダ等を設置するための開口部をさらに設けてもよい。また、前カバー３１１の側板部３１１ｂおよび３１１ｃの所定位置には、それぞれ切り欠き３１４および３１５が形成されている。これらの切り欠き３１４および３１５は、デジタルカメラ３を組み立てたときに、後カバー３１２の対向する位置に同様に設けられる切り欠き３１７および３１８とそれぞれ対向して開口部を形成する。このうち、切り欠き３１４および３１７によって形成される開口部からは、組立時にシャッターボタン２２が表出する一方、切り欠き３１５および３１８によって形成される開口部２３からは、パソコン等の外部機器への接続を行う接続デバイス、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の接続用端子、ｘＤピクチャーカードやスマートメディア等の外部記憶媒体を装着する装着用デバイス、および電源等の差込用ジャックなどが表出する。
【００３７】
後カバー３１２の主板部３１２ａには、上述した切り欠き３１７および３１８以外にも、画像情報や文字情報を表示するために液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等によって実現される表示部を表出させる開口部３１６が設けられる。主板部３１２ａには、ファインダや操作入力ボタン等を表出するための開口部をさらに設けてもよい。
【００３８】
ここで説明した開口部や切り欠きは、無垢材から木材３１を削り出す際に一括して形成してもよいし、木材３１を削り出した後で切削等によって形成してもよい。さらには、それらの開口部や切り欠きを圧縮工程後に切削、穿孔等によって形成してもよい。
【００３９】
電子機器の外装用部材を成形する場合には、加工の工程で筐体の表面となる部分に傷がつくのを回避しなければならない。本実施形態に係る加工方法によって成形する場合には、金型１２に適当な振動を加えるだけで木材３１を容易に金型１２から離型することができるので、筐体３１０の表面に傷をつけることがなく、筐体３１０の表面に現れる木目等の美観を損なうことがない。
【００４０】
なお、以上の説明では、振動発生部１４が、前カバー３１１または後カバー３１２の外表面と接触する金型１２に当接する場合を説明したが、これは金型１２の方だけが木材に圧縮力を加える表面に窪み（すなわち凹部１２１）を有しているためである。より一般に、振動発生部１４は、加工する木材の形状に応じて設置される二つの金型のうち、圧縮力を加える木材表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接するように設置される。この意味では、振動発生部１４を二つの金型の各々に当接するように設置する場合もあるし、上方に位置する金型だけに当接するように設置する場合もある。
【００４１】
また、この実施の形態に係る加工方法によって形成された木材を外装材とする電子機器は上述したデジタルカメラに限定されるわけではなく、携帯電話またはＰＨＳまたはＰＤＡ等の携帯型通信端末、ＭＤまたはＣＤまたはカセットテープ等の音声記録媒体を装着して音声を出力する携帯型オーディオ装置、ＩＣレコーダ、携帯型テレビ、携帯型ラジオ、各種家電製品のリモコン、デジタルビデオなどでもよい。
【００４２】
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、木材を挟持して圧縮力を加える二つの金型のうち、木材圧縮時にその木材と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生部を備えた加工装置によって木材を圧縮し、この圧縮を解除した後、振動発生部が所定の周波数の振動を発生し、この発生した振動を振動発生部が当接する金型に対して伝達することにより、木材表面の美観を損なうことなく、その木材を金型から容易に離型することが可能となる。
【００４３】
特に本実施の形態においては、周波数が可聴周波数領域の上限である１６〜２０ｋＨｚよりも大きい超音波振動を発生させれば、圧縮後の木材を一段と容易に金型から離型することができる。
【００４４】
ここまで、本発明の好ましい一実施の形態を詳述してきたが、本発明はこの実施の形態によってのみ限定されるものではない。例えば、図７では振動発生部１４が縦型振動を起こす場合を図示しているが、それ以外にも金型１２に対してねじり振動やたわみ振動、さらにはそれらの適当な組み合わせによる振動を発生させることが可能な振動発生部１４を金型１２に接触させておいてもよい。この場合には、振動発生部１４としての圧電振動子または磁歪振動子の配置箇所や配置個数などが適宜変更されることは勿論である。
【００４５】
また、制御部１５に、木材３１の剥離の度合いに応じて振動発生部１４から発生する振動の形態（振動方向、振動の周波数、振幅等を含む）を最適なものに調整可能な機能を具備させておけば、より迅速に木材３１を金型１２から離型することができる。
【００４６】
さらに、振動発生手段は、上述した圧電振動子や磁歪振動子を用いて実現する場合に限られるわけではなく、例えば噴気発音器等を用いて実現することも可能である。この場合には、振動発生手段が金型に当接している必要はなく、圧縮後の木材が離型しない金型の近傍に近接するように配置すればよい。
【００４７】
このように、本発明は、ここでは記載していないさまざま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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る加工装置の構成を示す説明図である。
【図２】木材を無圧縮状態の無垢材から形取る状況を模式的に示す斜視図である。
【図３】木材の形取り例を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における木材の圧縮工程の概要を示す説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線部分断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態における木材圧縮時の状態を示す縦断面図である。
【図７】振動を加えている時の状態を示す説明図である。
【図８】加工終了後の木材の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る加工方法によって形成した木材の一適用例を示す図である。
【図１０】図９に示す木材によって外装したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 加工装置
３ デジタルカメラ
１１、１２ 金型
１３ 駆動部
１４ 振動発生部
１５ 制御部
２１ 撮像部
２２ シャッターボタン
２３、３１３、３１６ 開口部
３０ 無垢材
３０Ｇ 木目
３１、３２、３３ 木材
３１ａ、３１１ａ、３１２ａ 主板部
３１ｂ、３１ｃ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１２ｂ、３１２ｃ 側板部
３１ａｃ 曲面
１１１ 凸部
１２１ 凹部
３１０ 筐体
３１１ 前カバー
３１２ 後カバー
３１４、３１５、３１７、３１８ 切り欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を所定の形状に加工する加工装置および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、木材を圧縮することによって所望の形状に加工する技術が注目されている。自然素材である木材はさまざまな木目を有するため、原木である無垢材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できる素材として、木材が注目されている。
【０００３】
従来、具体的な木材の圧縮加工技術として、吸水軟化した木材を圧縮し、その木材を圧縮方向と略平行に切断して板状の一次固定品を得た後、この一次固定品を加熱吸水させながら所定の三次元形状に成形する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、軟化処理した状態で圧縮した木材を所定の型枠で仮固定し、この木材の回復を型内で行って型成形する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７８４５２号公報
【特許文献２】特開平１１−７７６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術では、周囲の温度を低下させてから圧縮した木材を金型から離型するが、このとき木材には圧縮時の状態よりも広がろうとする応力が作用する。このため、例えば底板部と該底板部の周縁から立ち上がる側板部を有する椀状の部材を形成する場合のように、木材を挟持して圧縮力を加える金型が凹凸形状をなす場合には、圧縮後の木材に広がろうとする力が作用する結果、凹型に窪んだ形状をなす金型との密着度の方がもう一方の金型との密着度よりも高くなり、凹型に窪んだ形状の金型から木材が離型しない場合があった。
【０００６】
このように圧縮後の木材が金型から離型しない場合には、プラスチックを射出成形するときのように、離型しない木材表面を金型表面から突出する突き上げピンで押して離型させる方法も考えられる。プラスチックの場合は射出成形後に冷却すると成形収縮を起こすため、凸型の金型に接触する表面の方が離型しにくいが、木材の場合には、上述したように凹型の金型に接触する表面の方が離型しにくい。このため、例えば木材を椀状に成形することによって各種機器を外装するための筐体を構成する部材を形成する場合には、その筐体の外側の面となる表面を突き上げピンで押すことになり、突き上げピンの痕跡や金型から離型したときに生じる傷などが木材表面の美観を損なってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、金型を用いて木材を圧縮した後に、その木材表面の美観を損なうことなく木材を金型から容易に離型することができる加工装置および加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工装置であって、加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記振動発生手段は、前記第１および第２の金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接または近接することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記振動発生手段は、圧電振動子または磁歪振動子を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の発明において、前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項記載の発明において、前記制御手段は、前記振動発生手段で発生する振動の周波数および振幅のうち少なくともいずれか一方を変更する制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、二つの金型を用いて木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工方法であって、前記二つの金型によって加工対象の木材を挟持して圧縮する圧縮工程と、前記加工対象の木材の圧縮を解除する圧縮解除工程と、前記二つの金型のうち少なくともいずれか一方の金型に対して伝達する所定の周波数の振動を発生する振動発生工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記振動発生工程では、前記二つの金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に対して所定の周波数の振動を伝達することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、を備えた加工装置によって木材を圧縮し、この圧縮を解除した後、前記振動発生手段が当接または近接する金型に対して所定の周波数の振動を伝達することにより、金型を用いて木材を圧縮した後に、その木材表面の美観を損なうことなく木材を金型から容易に離型することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記振動発生手段が、二つの金型のうち加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接または近接することにより、木材が離型しにくい方の金型に振動を伝達して確実に木材を離型することができる。
【００１８】
特に本発明においては、周波数が可聴周波数よりも大きい超音波振動を発生させれば、圧縮後の木材を一段と容易に金型から離型することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る加工装置の概略構成を示す説明図である。同図に示す加工装置１は、高温高圧の水蒸気雰囲気中において軟化した木材を圧縮することによって所定形状に成形するものである。より具体的には、加工対象の木材を挟持、圧縮する二つの金型１１および１２、この二つの金型のうち鉛直方向上方に位置する金型１１を鉛直方向に移動させる駆動部１３、金型１２に当接して所定の周波数の振動を発生する振動発生部１４、並びに駆動部１３および振動発生部１４の制御を行う制御部１５を有する。この加工装置１は、金型１１の凸部１１１と金型１２の凹部１２１との間で木材を挟持、圧縮し、その木材を底板部の周縁から側板部が立ち上がる形状に成形する。この意味で、金型１１および金型１２のうちの一方が第１の金型であり、他方が第２の金型である。
【００２０】
振動発生部１４は、所定の周波数の交流電圧を印加すると形状変化を起こす水晶やニオブ酸リチウム等の強誘電体から成る圧電振動子によって実現される。交流電圧が印加されることによって振動発生部１４に励起された振動は、その振動発生部１４が当接する金型１２に伝達される。印加する交流電圧の周波数が人間の耳に音として感じる可聴周波数領域の上限である１６〜２０ｋＨｚ（キロヘルツ）程度よりも大きければ、振動発生部１４からは超音波が発生する。なお、この圧電振動子には、チタン酸ジルコン酸鉛等の強誘電体から成る電歪振動子も含まれるものとする。
【００２１】
ところで、振動発生部１４をニッケル、鉄、フェライト等の強磁性体から成る磁歪振動子によって実現することもできる。この場合、コイルに交流電流を流すことによって発生する交流磁場を振動発生部１４に加えることにより、振動発生部１４に形状変化を生じさせて振動を励起する。磁歪振動子を用いる場合にも、交流電流の周波数を可聴周波数より大きくすれば、振動発生部１４から超音波が発生される。
【００２２】
なお、振動発生部１４は金型の形状に応じて適当な場所に設置される。より具体的には、振動発生部１４は、二つの金型のうち、加工対象の木材を圧縮するときにその木材と当接する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接するように設置される。
【００２３】
制御部１５は、駆動部１３の駆動制御を行うとともに、振動発生部１４の動作制御を行う。このうち、振動発生部１４の動作制御は、より具体的には交流電圧または交流磁場を振動発生部１４に印加することによって行う。なお、振動発生部１４に印加する交流電圧または交流磁場の周波数を可変としてもよく、その周波数の値が可聴周波数領域程度（１０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）であっても構わない。
【００２４】
次に、以上の構成を有する加工装置１を用いて行う木材の加工方法について説明する。図２は、木材を無圧縮状態の無垢材から形取る状況を模式的に示す斜視図である。同図に示す無垢材３０から削り出す木材３１は、主板部３１ａと、この主板部３１ａの周縁に滑らかな曲面で繋がって湾曲形成され、主板部３１ａに対して略垂直に立ち上がる側板部３１ｂおよび３１ｃとを備える。
【００２５】
木材３１は、予め圧縮によって減少する分の容積を加えた形態で形取り、その木材３１を無垢材３０から削り出す際には、削り出す木材の長手方向が無垢材３０の繊維方向Ｌに沿うように削り出す。このようにして無垢材３０から削り出した木材３１は、その主板部３１ａの板厚内で木目３０Ｇが主板部３１ａの表面に略平行な層をなし、その主板部３１ａの略長方形状の表面が板目面をなす。なお、無垢材３０は、檜、檜葉、桐、チーク、マホガニー、杉、松、または桜などである。
【００２６】
図３は、図２の上面から見た平面図に相当する図である。この図３に示すように、当該木材の長手方向が無垢材３０の繊維方向Ｌに沿うように削り出す場合、上述した木材３１以外に、木材３２や木材３３のように削り出すこともできる。このうち木材３２は、主板部３１ａの板厚内で木目３０Ｇが主板部３１ａの表面に対して略斜め方向に層をなし、その主板部３１ａの略長方形状の表面が追柾面をなす。また木材３３は、主板部３１ａの板厚内で木目３０Ｇが主板部３１ａの表面に略垂直な層をなし、その主板部３１ａの略長方形状の表面が柾目面をなす。これらの例に示すように、木材の長手方向が無垢材３０の繊維方向Ｌに平行となるように削り出すことにより、強度が低下する長手方向に対して圧縮後に強度を付与することが可能になる。
【００２７】
続いて、木材３１の圧縮加工の具体的な工程について説明する。まず、木材３１を高温高圧の水蒸気雰囲気中に所定時間放置する。これにより、木材３１は過剰に水分を吸収して軟化する。その後、軟化させたときと同様の水蒸気雰囲気中で木材３１を金型１１と金型１２の間の所定位置に配置し、これら二つの金型によって木材３１を挟持して所定の圧縮力を加える。
【００２８】
図４は、木材３１を金型１１および１２の間に配置する状況を示す説明図である。また図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すように、圧縮時に木材３１の上方から木材３１に対して圧縮力を加える金型１１は、木材３１の主板部３１ａから側板部３１ｂおよび３１ｃに立ち上がって湾曲する内側面に嵌合する形状をなす凸部１１１を有する。木材３１の内側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｃに湾曲する曲面３１ａｃの曲率半径をＲＩとし、凸部１１１のうち曲面３１ａｃに当接する曲面の曲率半径をＲＡとすると、この二つの曲率半径の間には、ＲＩ＞ＲＡという関係がある。なお、図示はしないが、木材３１の内側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｂに湾曲する曲面の曲率半径もＲＡより大きい。
【００２９】
これに対して、圧縮時に木材３１の下方から木材３１に対して圧縮力を加える金型１２は、木材３１の主板部３１ａから側板部３１ｂおよび３１ｃに立ち上がって湾曲する外側面を嵌入する凹部１２１を有する。木材３１の外側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｃに湾曲する曲面３１ａｃの曲率半径をＲＯとし、凹部１２１のうち曲面３１ａｃの外側面に当接する曲面の曲率半径をＲＢとすると、この二つの曲率半径の間には、ＲＯ＞ＲＢという関係がある。なお、図示はしないが、木材３１の外側面のうち主板部３１ａから側板部３１ｂに湾曲する曲面の曲率半径もＲＢより大きい。
【００３０】
図６は、軟化した木材３１を所定の位置に配置した後、駆動部１３によって金型１１を下降させ、二つの金型を嵌め合わせることによって両者の間で木材３１を挟持、圧縮している状態を示す図であり、図５と同一の切断面を有する縦断面図である。この状態で、木材３１の主板部３１ａには、木目３０Ｇの重なる方向、すなわち繊維方向Ｌに略直交する方向に圧縮力が加えられる。また、側板部３１ｂおよび３１ｃには、木目３０Ｇの重なる方向すなわち繊維方向Ｌに略直交する方向に圧縮力が加えられるとともに、木目３０Ｇに沿う方向にも圧縮力が加えられる。なお、主板部３１ａと側板部３１ｂとの間の湾曲部および主板部３１ａと側板部３１ｃとの間の湾曲部の各外側面には斜め上向きに圧縮力が加えられる一方、それらの各内側面には斜め下向きに圧縮力が加えられる。
【００３１】
上述した圧縮工程の結果、木材３１の肉厚は、無垢材３０から形取った圧縮前の木材３１の肉厚と比較して１／２〜１／３程度となる。したがって、圧縮加工後の木材３１の繊維密度は圧縮前よりも増加し、強度が高くなる。
【００３２】
図６に示す状態で所定時間放置した後、高温高圧の水蒸気雰囲気を解いて金型１１を金型１２から離間させ、圧縮を解除する。圧縮を解除された木材３１には、金型から広がろうとする応力が作用する。このため、木材３１の表面と接触する表面が窪んだ形状の凹部１２１をなす金型１２に対する密着度が、木材３１の表面と接触する表面が突出した形状の凸部１１１をなす金型１１に対する密着度よりも高くなり、金型１１が上昇した後も木材３１は金型１２から離型しない。このような場合には、制御部１５の動作制御に基づいて振動発生部１４から振動を発生する。
【００３３】
図７は、振動発生部１４が振動を発生する状況を模式的に示す説明図である。同図に示す場合、振動発生部１４は、木材３１の主板部３１ａが密着する凹部１２１底面と垂直な方向（図で上下方向）に圧電効果等によって変形する。したがって、振動発生部１４が接触する金型１２には上下方向に振動する縦波が伝達される。金型１２と木材３１の境界面を通過して振動が木材３１までに伝達されるか否かは、金型１２や木材３１の形状、および振動の周波数などの各種条件に依存するが、伝達される場合、金型１２と木材３１とでは材質の違いによる固有音響インピーダンスの違いに起因して、両者が同期して振動することはない。したがって、金型１２と木材３１が非同期の振動（木材３１が振動しない場合も含む）を行うことにより、金型１２と密着している木材３１の表面が、その表面と接触する凹部１２１の表面から剥離する。図８は、加工が完了した木材３１の構成を示す縦断面図である。
【００３４】
図９は、上述した加工方法によって形成した木材３１の一適用例を示すものであり、より具体的には、木材３１に適当な加工をさらに施すことにより、電子機器であるデジタルカメラの外装材を形成した場合の該外装材の概略構成を示す分解斜視図である。また、図１０は、図９に示す外装材を用いて組み立てたデジタルカメラ外観の構成を示す斜視図である。
【００３５】
デジタルカメラ３の外装材としての筐体３１０を構成する前カバー３１１および後カバー３１２のうち、前カバー３１１は、略長方形状の表面をなす主板部３１１ａと、この主板部３１１ａの長手方向に沿って主板部３１１ａと略直交する方向に立ち上がって延出する形状をなす二つの側板部３１１ｂと、この主板部３１１ａの短手方向に沿って主板部３１１ａと略直交する方向に立ち上がって延出する形状をなす二つの側板部３１１ｃとを有する。また、後カバー３１２も前カバー３１１と略同形状をなし、主板部３１２ａと、二つの側板部３１２ｂと、二つの側板部３１２ｃとを有する。
【００３６】
前カバー３１１の主板部３１１ａは、撮像レンズを有する撮像部２１を表出させる開口部３１３を有する。この主板部３１１ａには、フラッシュやファインダ等を設置するための開口部をさらに設けてもよい。また、前カバー３１１の側板部３１１ｂおよび３１１ｃの所定位置には、それぞれ切り欠き３１４および３１５が形成されている。これらの切り欠き３１４および３１５は、デジタルカメラ３を組み立てたときに、後カバー３１２の対向する位置に同様に設けられる切り欠き３１７および３１８とそれぞれ対向して開口部を形成する。このうち、切り欠き３１４および３１７によって形成される開口部からは、組立時にシャッターボタン２２が表出する一方、切り欠き３１５および３１８によって形成される開口部２３からは、パソコン等の外部機器への接続を行う接続デバイス、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の接続用端子、ｘＤピクチャーカードやスマートメディア等の外部記憶媒体を装着する装着用デバイス、および電源等の差込用ジャックなどが表出する。
【００３７】
後カバー３１２の主板部３１２ａには、上述した切り欠き３１７および３１８以外にも、画像情報や文字情報を表示するために液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等によって実現される表示部を表出させる開口部３１６が設けられる。主板部３１２ａには、ファインダや操作入力ボタン等を表出するための開口部をさらに設けてもよい。
【００３８】
ここで説明した開口部や切り欠きは、無垢材から木材３１を削り出す際に一括して形成してもよいし、木材３１を削り出した後で切削等によって形成してもよい。さらには、それらの開口部や切り欠きを圧縮工程後に切削、穿孔等によって形成してもよい。
【００３９】
電子機器の外装用部材を成形する場合には、加工の工程で筐体の表面となる部分に傷がつくのを回避しなければならない。本実施形態に係る加工方法によって成形する場合には、金型１２に適当な振動を加えるだけで木材３１を容易に金型１２から離型することができるので、筐体３１０の表面に傷をつけることがなく、筐体３１０の表面に現れる木目等の美観を損なうことがない。
【００４０】
なお、以上の説明では、振動発生部１４が、前カバー３１１または後カバー３１２の外表面と接触する金型１２に当接する場合を説明したが、これは金型１２の方だけが木材に圧縮力を加える表面に窪み（すなわち凹部１２１）を有しているためである。より一般に、振動発生部１４は、加工する木材の形状に応じて設置される二つの金型のうち、圧縮力を加える木材表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接するように設置される。この意味では、振動発生部１４を二つの金型の各々に当接するように設置する場合もあるし、上方に位置する金型だけに当接するように設置する場合もある。
【００４１】
また、この実施の形態に係る加工方法によって形成された木材を外装材とする電子機器は上述したデジタルカメラに限定されるわけではなく、携帯電話またはＰＨＳまたはＰＤＡ等の携帯型通信端末、ＭＤまたはＣＤまたはカセットテープ等の音声記録媒体を装着して音声を出力する携帯型オーディオ装置、ＩＣレコーダ、携帯型テレビ、携帯型ラジオ、各種家電製品のリモコン、デジタルビデオなどでもよい。
【００４２】
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、木材を挟持して圧縮力を加える二つの金型のうち、木材圧縮時にその木材と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生部を備えた加工装置によって木材を圧縮し、この圧縮を解除した後、振動発生部が所定の周波数の振動を発生し、この発生した振動を振動発生部が当接する金型に対して伝達することにより、木材表面の美観を損なうことなく、その木材を金型から容易に離型することが可能となる。
【００４３】
特に本実施の形態においては、周波数が可聴周波数領域の上限である１６〜２０ｋＨｚよりも大きい超音波振動を発生させれば、圧縮後の木材を一段と容易に金型から離型することができる。
【００４４】
ここまで、本発明の好ましい一実施の形態を詳述してきたが、本発明はこの実施の形態によってのみ限定されるものではない。例えば、図７では振動発生部１４が縦型振動を起こす場合を図示しているが、それ以外にも金型１２に対してねじり振動やたわみ振動、さらにはそれらの適当な組み合わせによる振動を発生させることが可能な振動発生部１４を金型１２に接触させておいてもよい。この場合には、振動発生部１４としての圧電振動子または磁歪振動子の配置箇所や配置個数などが適宜変更されることは勿論である。
【００４５】
また、制御部１５に、木材３１の剥離の度合いに応じて振動発生部１４から発生する振動の形態（振動方向、振動の周波数、振幅等を含む）を最適なものに調整可能な機能を具備させておけば、より迅速に木材３１を金型１２から離型することができる。
【００４６】
さらに、振動発生手段は、上述した圧電振動子や磁歪振動子を用いて実現する場合に限られるわけではなく、例えば噴気発音器等を用いて実現することも可能である。この場合には、振動発生手段が金型に当接している必要はなく、圧縮後の木材が離型しない金型の近傍に近接するように配置すればよい。
【００４７】
このように、本発明は、ここでは記載していないさまざま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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る加工装置の構成を示す説明図である。
【図２】木材を無圧縮状態の無垢材から形取る状況を模式的に示す斜視図である。
【図３】木材の形取り例を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における木材の圧縮工程の概要を示す説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線部分断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態における木材圧縮時の状態を示す縦断面図である。
【図７】振動を加えている時の状態を示す説明図である。
【図８】加工終了後の木材の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る加工方法によって形成した木材の一適用例を示す図である。
【図１０】図９に示す木材によって外装したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 加工装置
３ デジタルカメラ
１１、１２ 金型
１３ 駆動部
１４ 振動発生部
１５ 制御部
２１ 撮像部
２２ シャッターボタン
２３、３１３、３１６ 開口部
３０ 無垢材
３０Ｇ 木目
３１、３２、３３ 木材
３１ａ、３１１ａ、３１２ａ 主板部
３１ｂ、３１ｃ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１２ｂ、３１２ｃ 側板部
３１ａｃ 曲面
１１１ 凸部
１２１ 凹部
３１０ 筐体
３１１ 前カバー
３１２ 後カバー
３１４、３１５、３１７、３１８ 切り欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工装置であって、
加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、
前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、
前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記振動発生手段は、
前記第１および第２の金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接または近接することを特徴とする請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記振動発生手段は、
圧電振動子または磁歪振動子を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の加工装置。
【請求項４】
前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の加工装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記振動発生手段で発生する振動の周波数および振幅のうち少なくともいずれか一方を変更する制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の加工装置。
【請求項６】
二つの金型を用いて木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工方法であって、
前記二つの金型によって加工対象の木材を挟持して圧縮する圧縮工程と、
前記加工対象の木材の圧縮を解除する圧縮解除工程と、
前記二つの金型のうち少なくともいずれか一方の金型に対して伝達する所定の周波数の振動を発生する振動発生工程と、
を有することを特徴とする加工方法。
【請求項７】
前記振動発生工程では、
前記二つの金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に対して所定の周波数の振動を伝達することを特徴とする請求項６記載の加工方法。
【請求項８】
前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする請求項６または７記載の加工方法。
【請求項１】
木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工装置であって、
加工対象の木材を挟持して圧縮力を加える第１および第２の金型と、
前記第１および第２の金型のうち少なくともいずれか一方の金型に当接または近接し、所定の周波数の振動を発生する振動発生手段と、
前記振動発生手段の動作制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記振動発生手段は、
前記第１および第２の金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に当接または近接することを特徴とする請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記振動発生手段は、
圧電振動子または磁歪振動子を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の加工装置。
【請求項４】
前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の加工装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記振動発生手段で発生する振動の周波数および振幅のうち少なくともいずれか一方を変更する制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の加工装置。
【請求項６】
二つの金型を用いて木材を圧縮することによって該木材を所定の形状に加工する加工方法であって、
前記二つの金型によって加工対象の木材を挟持して圧縮する圧縮工程と、
前記加工対象の木材の圧縮を解除する圧縮解除工程と、
前記二つの金型のうち少なくともいずれか一方の金型に対して伝達する所定の周波数の振動を発生する振動発生工程と、
を有することを特徴とする加工方法。
【請求項７】
前記振動発生工程では、
前記二つの金型のうち、前記加工対象の木材に圧縮力を加えるときに該木材の表面と接触する表面の少なくとも一部が窪んだ形状をなす金型に対して所定の周波数の振動を伝達することを特徴とする請求項６記載の加工方法。
【請求項８】
前記周波数は可聴周波数よりも大きいことを特徴とする請求項６または７記載の加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−６９０２１（Ｐ２００６−６９０２１Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５４７２８（Ｐ２００４−２５４７２８）
【出願日】平成１６年９月１日（２００４．９．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１日（２００４．９．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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