JP2013082076A

JP2013082076A - 多段圧密加工装置

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Publication number: JP2013082076A
Application number: JP2011221675A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ito; 隆行伊藤; Takashi Aono; 高志青野
Original assignee: Mywood2 Corp
Current assignee: Mywood2 Corp
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2013-05-09

Abstract

【課題】被加工木材を多段に積層し，それを一括してプレス圧縮する１工程の動作中に特定の段の被加工木材の加圧圧縮により，当該特定の段のみの被加工木材の加圧力を一定とし，他の段の被加工木材の加工温度と加圧力の１つ以上を異にする制御が自在なこと。
【解決手段】被加工木材Ｗを上下の面で挟み，被加工木材Ｗを加熱及び圧縮する複数対の熱盤２０が被加工木材Ｗの加熱及び圧縮を開始し，対の熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，被加工木材Ｗを上下の面で挟む熱盤２０に被加工木材Ｗを圧縮する外力を与えるプレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの温度制御を分離して行うものである。
【選択図】図１

Description

少なくとも厚み方向に圧縮が加えられた塑性加工木材を多段構成によって製造する多段圧密加工装置に関するもので，特に，製品間の品質のばらつきを少なくして製造できる多段圧密加工装置に関するものである。

従来，プレス加工する際に木材の周囲を密閉し，木材に含まれる水分をその木材中に閉じ込めたうえで高温高圧で加熱圧縮処理すると，顕著な回復抑制効果が現われて，もはや元の厚みには戻らないことが知られている。ところが，このような木材を，処理後に直ちにプレス機から取出すと，木材中に含まれていた高温高圧の水蒸気の作用によって，この木材の表面にパンクと呼ばれる膨らみ変形が発生し易いという不具合があった。これに対処するため，従来は，木材の熱処理後にプレス状態を維持したままプレス機を冷却することで塑性加工木材（圧縮木材）を製造するしかなかった。しかしながら，このような工程の繰返しでは，プレス機の再加熱に伴う無駄な熱エネルギの消費と共に，時間も要するという問題が生じていた。

そこで，特許文献１では，熱エネルギや時間を多大に消費することなしに，加熱圧縮した木材の表面における膨らみ変形の発生を防止することを目的として，木材を加熱プレス処理により圧縮して密閉空間に閉じ込め，木材中の水分を加圧水蒸気化させて圧縮変形状態に固定させた後，プレス状態を維持したまま密閉空間内を減圧させる技術が示されている。これによれば，木材中に含まれる水蒸気が密閉空間内に放出されることから，加熱プレス処理後に木材を加熱状態のまま熱プレス機から取出してもその表面における膨らみ変形の発生が防止される。

また，特許文献２では，木材（木質材）の厚み方向に貫通孔或いは半貫通孔を形成し，プレス機構により木材を加熱圧縮する際，加熱水蒸気を供給することにより木材に加熱水蒸気を均一に行き渡らせ寸法の安定化処理を行う技術が示されている。これによれば，プレス機構に設けられた多数の細孔から内部空間内で加圧圧縮される木材に加熱水蒸気を均一に行き渡らせることができる。

そして，特許文献３では，互いに対向する熱盤を有する密閉可能な金型を用いて木材を加熱及び圧縮することによって木材の圧密固定化処理を行う方法において，熱盤間に木材を収容して熱盤により木材を加熱及び圧縮すると共に，熱盤の温度を固定化処理用設定温度まで上昇させ，熱盤が固定化処理用設定温度に到達した後に熱盤間の密閉空間内へ水蒸気を導入して木材の含水率を調整しながら圧縮状態を維持し，その後に圧縮状態で熱盤を冷却する技術を開示している。

特開平８−９０５１６号公報特開平１０−２４９８１３号公報特開２００３−５３７０５号公報

しかしながら，前述の特許文献１にあるように，木材中に含まれている高温高圧の水蒸気は密閉空間内を減圧するだけでは瞬時に抜けきることは難しく，依然として，木材の木口面から離れた中央部分では均一化されておらず，特に，厚板材では加熱プレス処理後の膨らみ変形を完全に抑えることは無理であり，多少でも膨らみ変形が生じると製品としての品質が低下するという問題があった。

一方，特許文献２にあるように，プレス機構に設けられた多数の細孔から密閉空間内に加熱水蒸気を供給しても，プレス機構で加熱圧縮されている木材の貫通孔或いは半貫通孔等にプレス機構側の細孔を一致させ，木材内部へ水蒸気を確実に均一に浸透させることには無理があった。このため，元々木材内に含まれている水分もあることから，あらゆる部分での均一化は補償されず，やはり厚板材では加熱プレス処理後に冷却処理を行わないで膨らみ変形を完全に抑えることは無理であり，多少の膨らみ変形が生じることで製品としての品質が低下するという問題があった。

そして，特許文献３では，対向する熱盤の各組において上側に位置する熱盤の下面周縁に強固に固定され，型枠の内側周縁（密閉空間側周縁）と熱盤との間には，密閉空間の気密保持効果を高めるためのシール部材が介在されている。図では簡略しているが，通常，型枠の内側周縁及び外側周縁の２列，上面下面でその２倍の４列以上のシール部材が配設されている。このシール部材としては，耐水蒸気性及び耐熱性に優れたシリコンゴム，シリコン樹脂等が使用されており，弾性に富む材料である。しかし，シール部材は型枠の内側周縁よりも上下に突出していないとシール性を確保できないから，圧縮された木材は，本来の仕上がりの厚み寸法を一義的に固定できない。ところが，熱盤を多段構造とすると，圧縮された木材の中に柔らかい木材が存在する段で他の木材以上に圧縮され，硬い木材との圧密加工後の厚さに違いが生じ，木材の仕上がりの厚みが一様にならなかった。特に，木材に硬いものと柔らかいものがあると，軟らかいものが異常に圧縮され，硬いものが圧縮が不十分となり，後の固定化にまで影響を与えるという問題があった。

そこで，本発明はかかる不具合を解決するためになされたもので，被加工木材を多段に積層し，それを一括してプレス圧縮する１工程の動作中に特定の段の被加工木材の加圧圧縮により，当該特定の段のみの被加工木材の加圧力を一定とし，他の段の被加工木材の加工温度と加圧力の１つ以上を異にする制御が自在な塑性加工木材製造装置及びその製造方法の提供を課題としている。

請求項１の発明にかかる多段圧密加工装置は，被加工木材を上下の面で挟むよう配設して前記被加工木材を加熱する複数対の熱盤と，前記被加工木材を上下の面で挟む前記対の熱盤によって前記被加工木材を圧縮するプレス機構と，前記対の熱盤が前記被加工木材を上下の面を挟み，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮制御を分離して行う制御装置とを具備するものである。
ここで，上記対の熱盤は，被加工木材を２枚の上下の面で挟むように併設され，前記被加工木材を加熱する加熱源を内蔵するものである。
また，上記プレス機構は，前記被加工木材を前記対の熱盤の上下の面で挟んだ前記被加工木材を圧縮する外力を与えるものである。
そして，上記制御装置は，前記対の熱盤が前記被加工木材を加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮制御を分離して行うものである。

請求項２の発明にかかる多段圧密加工装置は，被加工木材を上下の面で挟むよう配設して前記被加工木材を加熱する複数対の熱盤と，前記被加工木材を上下の面で挟む前記対の熱盤によって前記被加工木材を圧縮するプレス機構と，前記対の熱盤が前記被加工木材を上下の面を挟み，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の温度制御を分離して行う制御装置とを具備するものである。
ここで，上記対の熱盤は，被加工木材を２枚の上下の面で挟むように併設され，前記被加工木材を加熱する加熱源を内蔵するものである。
また，上記プレス機構は，前記被加工木材を前記熱盤の上下の面で挟んだ前記被加工木材を圧縮する外力を与えるものである。
そして，上記制御装置は，前記対の熱盤が前記被加工木材を加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の温度制御を分離して行うものである。

請求項３の発明にかかる多段圧密加工装置における前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触によるものである。
ここで，特定厚みのブロックとは，１個以上で塑性加工木材の固定化した特定厚みとなるものであり，平面が正方形の柱状のもの，平面が正方形の柱状のもの，平面が円形の柱状のもの等その平面形状を問うものではなく，特定厚みが維持できるものであればよい。特定厚みのブロックの対向面が熱盤である場合，或いは２分割した厚みのブロック，特定厚みのブロックの対向面が他の構成部品である場合があるが，本発明を実施する場合にはいずれであってもよい。

請求項４の発明にかかる多段圧密加工装置における前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的信号としたものである。
ここで，特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的信号とは，特定厚みになったことを特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触によって検出できればよい。特定厚みのブロックの対向面が熱盤である場合，或いは２分割した厚みのブロック，特定厚みのブロックの対向面が他の構成部品である場合があるが，本発明を実施する場合にはいずれであっても，結果的に電気信号として取出すことができればよい。

請求項５の発明にかかる多段圧密加工方法は，被加工木材を加熱するようにした複数対の熱盤が前記被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材を加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記被加工木材を圧縮するようにしたプレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達してない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮制御を分離して行うものである。
ここで，上記対の熱盤は，被加工木材を２枚の上下の面で挟むように併設され，前記被加工木材を加熱する加熱源を内蔵するものである。
また，上記プレス機構は，前記被加工木材を前記対の熱盤の上下の面で挟んだ前記被加工木材を圧縮する外力を与えるものである。
そして，上記制御装置は，前記対の熱盤が前記被加工木材を加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮制御を分離して行うものである。

請求項６の発明にかかる多段圧密加工方法は，被加工木材を加熱するようにした複数対の熱盤が前記被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材を加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記被加工木材を圧縮するようにしたプレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達してない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の温度制御を分離して行うものである。
ここで，上記対の熱盤は，被加工木材を２枚の上下の面で挟むように併設され，前記被加工木材を加熱する加熱源を内蔵するものである。
また，上記プレス機構は，前記被加工木材を前記熱盤の上下の面で挟んだ前記被加工木材を圧縮する外力を与えるものである。
そして，上記制御装置は，前記対の熱盤が前記被加工木材を加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の温度制御を分離して行うものである。

請求項７の発明にかかる多段圧密加工方法における前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触によるものである。
ここで，特定厚みのブロックとは，１個以上で被加工木材の特定厚みとなるものであり，平面が正方形の柱状のもの，平面が正方形の柱状のもの，平面が円形の柱状のもの等その平面形状を問うものではなく，特定厚みが維持できるものであればよい。特定厚みのブロックの対向面が熱盤である場合，或いは２分割した厚みのブロック，特定厚みのブロックの対向面が他の構成部品である場合があるが，本発明を実施する場合にはいずれであってもよい。

請求項８の発明にかかる多段圧密加工方法における前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的信号としたものである。
ここで，特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的導通とは，特定厚みになったことを特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触によって検出できればよい。特定厚みのブロックの対向面が熱盤である場合，或いは２分割した厚みのブロック，特定厚みのブロックの対向面が他の構成部品である場合があるが，本発明を実施する場合にはいずれであってもよい。

請求項１の発明にかかる多段圧密加工装置は，被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材を加熱及び圧縮する複数対の熱盤が，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記被加工木材を上下の面で挟む対の熱盤に前記被加工木材を圧縮する外力を与えるプレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮制御を分離して行うものである。
したがって，仮に被加工木材に硬い，軟らかいがあっても，前記被加工木材を定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材が圧縮され，次いで軟らかい被加工木材が圧縮されなくなったとき，特定の硬い被加工木材のみを圧縮することになるから，プレス機構の押圧エネルギが集中して使用でき，硬い被加工木材であっても押圧エネルギが集中することで容易に圧縮力が得られる。また，圧縮が完了した木材から固定化（定着）制御に入り，固定化を早期に完了させ，そして，開放によるエネルギの流出を最小限度に抑えることができる。

請求項２の発明にかかる多段圧密加工装置は，被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材を加熱及び圧縮する複数対の熱盤が，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記被加工木材を上下の面で挟む対の熱盤に前記被加工木材を圧縮する外力を与えるプレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の温度制御を分離して行うものである。
したがって，仮に被加工木材に硬い，軟らかいがあっても，前記被加工木材を定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材が圧縮され，次いで軟らかい被加工木材が圧縮されなくなったとき，特定の硬い被加工木材のみを圧縮することになるから，プレス機構の押圧エネルギが集中して使用でき，硬い被加工木材であっても押圧エネルギが集中することで容易に圧縮力が得られる。また，圧縮が完了した木材から固定化制御に入り，固定化を早期に完了させ，そして，開放によるエネルギの流出を最小限度に抑えることができる。

請求項３の発明にかかる多段圧密加工装置において，前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触によるものであるから，請求項１または請求項２に記載の効果に加えて，機械的に特定厚みが決定されるから，その特定された厚み以上に圧縮されないから，高精度に塑性加工木材の厚みを設定できる。

請求項４の発明にかかる多段圧密加工装置において，前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的導通としたものであるから，請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の効果に加えて，機械的に特定厚みが決定されるから，その特定された厚みを電気的信号で検出でき，電気的信号によって前記被加工木材の温度制御を目的に応じて行うことができる。

請求項５の発明にかかる多段圧密加工方法は，被加工木材を熱盤対の上下の面で挟み，前記被加工木材を加熱及び圧縮する複数対の熱盤が，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，また，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記被加工木材を対の熱盤の上下の面で挟んで圧縮するプレス機構の押圧エネルギを，特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮制御を分離して行うものである。
したがって，仮に被加工木材に硬い，軟らかいがあっても，前記被加工木材の圧縮を定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材が圧縮され，それ以上の圧縮が行われないから寸法精度が所定の値となり，次いで，特定の硬い被加工木材のみを圧縮するから，プレス機構の押圧エネルギが特定の硬い被加工木材のみに集中して使用でき，硬い被加工木材であっても押圧エネルギの集中で容易に押圧力が得られる。また，圧縮が完了した木材から固定化制御に入り，固定化を早期に完了させ，開放によるエネルギの流出を最小限度に抑えることができ，作業性がよい。

請求項６の発明にかかる多段圧密加工方法は，被加工木材を熱盤の対の上下の面で挟み，前記被加工木材を加熱及び圧縮する複数対の熱盤が，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，また，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記被加工木材を対の熱盤の上下の面で挟んで圧縮するプレス機構の押圧エネルギを，特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材の温度制御を分離して行うものである。
したがって，仮に被加工木材に硬い，軟らかいがあっても，前記被加工木材の圧縮を定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材が圧縮され，それ以上の圧縮が行われないから寸法精度が所定の値となり，次いで，特定の硬い被加工木材のみを圧縮するから，プレス機構の押圧エネルギが特定の硬い被加工木材のみに集中して使用でき，硬い被加工木材であっても押圧エネルギの集中で容易に押圧力が得られる。また，圧縮が完了した木材から固定化制御に入り，固定化を早期に完了させ，開放によるエネルギの流出を最小限度に抑えることができ，作業性がよい。

請求項７の発明にかかる多段圧密加工方法において，前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する対の熱盤との接触またはブロック相互間の接触によるものであるから，請求項５または請求項６に記載の効果に加えて，機械的に特定厚みが決定され，その特定された厚み以上に圧縮されないから，高精度に前記塑性加工木材の厚みを設定できる。

請求項８の発明にかかる多段圧密加工方法において，前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的信号としたものであるから，請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の効果に加えて，機械的に特定厚みが決定され，その特定された厚みを電気的信号として検出するものであるから，電気的信号によって前記被加工木材の温度または圧縮制御を目的に応じて行うことができる。

図１は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置の全体を示す説明図である。図２は図１の切断線Ｘ−Ｘによる切断の断面図である。図３は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置を形成する熱盤間の要部を説明する要部説明図である。図４は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置を形成する対向する一対の熱盤の制御装置の全体の制御回路図である。図５は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置を形成する対向する一対の熱盤の制御装置の処理動作を示す制御回路図である。図６は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置の熱盤に埋設するセンサの構成図である。図７は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置の全体をコンピュータ制御するブロック構成図である。図８は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置で使用する被加工木材の事例の説明図である。図９は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置の制御装置が実行する全体制御のメインルーチンのフローチャートである。図１０は本発明の実施の形態の多段圧密加工装置の制御装置の全体制御でコールされるサブルーチンのフローチャートである。

以下，本発明の実施の形態について，図面を参照しながら説明する。
なお，各実施の形態において，図中，同一記号及び同一符号は，各々同一または相当する機能部分であるから，ここでは重複する説明を省略する。

まず，本発明の実施の形態にかかる多段圧密加工装置１００について説明する。
本発明の実施の形態にかかるプレス機構１０を含む多段圧密加工装置１００は，木材の圧密固定化を実施するものである。
プレス機構１０は，公知の多段プレス機構で構成され，内部に複数台の油圧シリンダ等の駆動部材１２が配設された基台１１と，前記駆動部材１２の作動により昇降する加圧盤１５と，基台１１の４隅部に立設された支柱１３の上端に固定された固定盤１６と，加圧盤１５と固定盤１６間に配設される複数段，本実施の形態では被加工木材の加工が３段の加工構成，即ち，４段の熱盤２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び型枠３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄで構成されている。

なお，本発明を実施する場合には，１段以上の複数段であればよい。
本発明の実施の形態の表現においては，特定の位置の熱盤または型枠を示すときには，熱盤２０Ａまたは熱盤２０Ｂまたは熱盤２０Ｃまたは熱盤２０Ｄと示し，または，型枠３０Ｂまたは型枠３０Ｃまたは型枠３０Ｄと表現し，特定されない熱盤に共通するときには熱盤２０，共通する型枠に共通するときには型枠３０と表現する。以下，他の構成部品も同様の扱いとする。また，事例として特定していても，全体に共通するものもある。

複数の熱盤２０は，上下方向である圧縮方向（プレス方向）に所定間隔で配設され，互いに対となる対向する熱盤２０同士が近接及び離間可能に構成されている。この実施の形態では，図１の最も上にある固定盤１６に近い熱盤２０Ｄは固定盤１６に直接固定されており，それ以外の熱盤２０は，基台１１と固定盤１６間の前記４本の支柱１３よりも内側位置に立設された４本の円筒状のシャフト１７に沿って昇降するようになっている。そして，この事例では，油圧シリンダ等の駆動部材１２の上昇動作により，加圧盤１５がまず上昇して，それによって各熱盤２０同士が近接するようになっている。
また，駆動部材１２の下降動作により，加圧盤１５が下降して，それによって各熱盤２０同士が離間するようになっている。なお，各熱盤２１同士を近接及び離間させる構成は，上記例示に限定されるものではなく，多段圧密加工装置１００の上側に駆動部材１２を配設してもよいし，中間位置に配設してもよい。

また，図示の例では，各支柱１３の内側面の所定の位置に支柱側係合片１３Ｂ，１３Ｃが内側に堅固に突設している。この支柱側係合片１３Ｂ，１３Ｃは，熱盤２０Ｂと熱盤２０Ｃの上昇を許容し，それらの支柱側係合片１３Ｂ，１３Ｃよりも下方向の下降を防止するものである。本実施の形態では，支柱側係合片１３Ｂ，１３Ｃの範囲で熱盤２０Ｂと熱盤２０Ｃが上下動するものとする。また，下側から２段目の熱盤２０Ｂ，その上側の３段目の熱盤２０Ｃ，即ち，熱盤２０Ａと最も加圧盤１５に近い熱盤２０Ｄを除く熱盤２０Ｂと熱盤２０Ｃの外側面に支柱側係合片１３Ｂまたは支柱側係合片１３Ｃと係合する熱盤側係合片１７Ｂまたは熱盤側係合片１７Ｃに突設され，非加圧状態では支柱側係合片１３Ｂまたは支柱側係合片１３Ｃと熱盤側係合片１７Ｂまたは熱盤側係合片１７Ｃの係合によって，中間の熱盤２０Ｂ及び熱盤２０Ｃの下降がそれぞれ規制されている。
なお，上側の支柱側係合片１３Ｂと下側の熱盤側係合片１３Ｃとは，互いに干渉しないような位置に設け，かつ，下側の熱盤２０Ｃの上方移動が支柱側係合片１３Ｃにより干渉されないように設定されている。

前記熱盤２０は，被加工木材Ｗを加熱及び圧縮するためのもので，この例では各段毎に複数本（図では３本）を高さ方向に３段の被加工木材Ｗを載置できる平面及び高さ方向のサイズを有している。熱盤２０の少なくとも被加工木材Ｗと接触する接触面は，被加工木材Ｗが鉄イオン汚染により黒色化しない材質からなることが好ましく，この例では図示されていないが接触面にステンレス鋼が取り付けられている。勿論，前記ステンレス鋼の代わりにアルミニウム等をメッキするようにしても良い。

熱盤２０の各内部には，加熱及び冷却用の媒体を通す媒体経路２２が形成され，媒体経路２２には配管及び開閉弁等を介して水蒸気や油等の加熱媒体の供給装置，即ち，高温加熱蒸気供給装置７０，蒸気供給装置８０，冷却水供給装置９０が接続されている。そして，媒体経路２２に冷却水や油等の加熱媒体又は冷却媒体を流通させることによって，当該熱盤２０の加熱或いは冷却を行うようになっている。なお，熱盤２０の加熱は，前記水蒸気や油等の加熱媒体によらないで，電気ヒータや高周波，マイクロ波等によって行われても良い。

互いに対向する熱盤２０として，本実施の形態では，例えば，下側の熱盤２０Ａと上側の熱盤２０Ｂを用いて説明するが，基本的に他の熱盤２０もその動作が相違するものでない。念のため記載すると，本発明の実施例においては，同時に熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂ，熱盤２０Ｂと熱盤２０Ｃ，熱盤２０Ｃ及び熱盤２０Ｄの３段が機能する。
本実施の形態では，互いに対向する熱盤２０の少なくとも一方の上側の熱盤２０Ｂの対向面の周縁には，図２に示すように，全体がロ字状の枠状の型枠３０Ｂが配置され，対向する下側の熱盤２０Ａ相互によって下側の熱盤２０Ａ及び上側の熱盤２０Ｂ及び型枠３０Ｂ間で密閉空間Ｙが形成される。前記型枠３０Ｂは，十分な強度を有し，かつ，木材が鉄イオン汚染により黒色化しない材質からなることが好ましい。例えば，ステンレス鋼や，非鉄金属のアルミニウムをメッキしたもの等が挙げられる。

型枠３０Ｂは，対向する熱盤２０Ａの上側に位置する熱盤２０Ｂの下面周縁にボルト等で強固に取付けられている。また，型枠３０Ｂは，その内側の密閉空間Ｙの気密を形成保持でき，かつ，被加工木材Ｗの圧縮時における内圧に耐えることができる強度を有するものであり，複数に分割された枠，単一の枠として構成される。加えて，型枠３０Ｂの下側面と熱盤２０Ａとの間には，密閉空間Ｙの気密保持効果を高めるための環状のシール部材３１ｂ及びシール部材３２ｂが介在されている。このシール部材３１ｂ，３２ｂとしては，耐圧性及び耐熱性に優れたシリコンゴム，シリコン樹脂等が挙げられる。

この実施の形態における全体がロ字状の枠状の型枠３０Ｂは，図３に示すように，熱盤２０Ｂの下側の面に堅固に取付けられている。型枠３０Ｂの下面側には，全体がロ字状の型枠３０Ｂに併設するシール部材３１ｂ及びシール部材３２ｂが嵌込まれており，シール部材３１ｂ，３２ｂに対向する熱盤２０Ａの上側の面との間を特定の弾性で封止できるようにしている。
このとき，シール部材３１ｂ及びシール部材３２ｂが嵌め込まれた型枠３０Ｂは，シール部材３１ｂ及びシール部材３２ｂの弾性変化によって高さｈ₁から型枠３０Ｂ自体の厚みｈ₂に近い値まで変化し，その間，被加工木材Ｗが入れられている型枠３０Ｂ内は型枠３０Ｂ及びシール部材３１ｂ及びシール部材３２ｂでシールされている。

型枠３０Ｂの枠内に被加工木材Ｗの厚みが，特定厚みＨに到達したときの判断手段及び押圧力の切り替え手段としてのブロック４０は，対向する熱盤２０Ｂの下側に配設した特定厚みＨの高さ維持手段であって，被加工木材Ｗを特定厚みＨまで圧縮して，固定化後の解圧により弾性変形した厚さｈの塑性加工木材ＰＷとする厚みＨを特定している。
ここで，型枠３０Ｂ及びシール部材３１ｂ，３２ｂとの接合された厚みｈ₁は，被加工木材Ｗの厚さよりも厚くなっている。また，型枠３０Ｂ自体の厚みｈ₂は，圧密固定化処理後の塑性加工木材ＰＷの厚さｈよりも薄くなっている。特に，塑性加工木材ＰＷの厚さｈは固定化した後であつても，弾性によりブロック４０の特定厚みＨよりも膨張している。

即ち，シール部材３１ｂ，３２ｂの弾性領域の範囲内にブロック４０の厚みＨがあり，その厚さＨは，型枠３０Ｂ及びシール部材３１ｂ，３２ｂとの接合された厚みｈ₁と型枠３０Ｂの厚みｈ₂との和の範囲内にある値である。即ち，ブロック４０の厚みＨは，所望する圧密固定化製品の厚さに応じて設定されている。
この厚みＨのブロック４０は，対向する熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂの間隔を圧縮したとき，被加工木材Ｗが圧縮され，厚みＨのブロック４０と熱盤２０Ａが当接すると，熱盤２０Ａの上面に載置されていた被加工木材Ｗが熱盤２０Ｂと当接し，それ以上は被加工木材Ｗを圧縮できず，爾後，熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂの間隔は厚みＨのブロック４０によって間隔が保たれる。

この実施の形態の型枠３０Ｂには，外部から密閉空間Ｙに通じる複数の蒸気導入路５４が形成されると共に，蒸気導入路５４には配管や開閉弁等を介して図示しない蒸気供給装置８０が接続されており，蒸気導入路５４を介して密閉空間Ｙ内に水蒸気を導入できるようになっている。密閉空間Ｙ内への蒸気の導入は，本実施の形態に拘束されることなく，熱盤２０Ａに蒸気導入路５４を設ける等，熱盤２０Ａ側から密閉空間Ｙ内に水蒸気を導入するようにしても良い。また，型枠３０Ｂの全周に設けてもよい。

このとき，熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂの圧縮間隔は厚みＨのブロック４０によって最小間隔が保たれるが，被加工木材Ｗの厚みＨよりも間隔が広い対向する熱盤２０間が存在すれば，当然のこととして，プレス機構１０の基台１１と固定盤１６間の前記４本の支柱１３よりも内側位置に立設された４本のシャフト１７に沿って油圧シリンダ等の駆動部材１２の上昇動作が行われ，そこのみに駆動部材１２の上昇動作の圧縮エネルギが集中することになる。

特定厚みのブロック４０によって，各熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂとの間，熱盤２０Ｂと熱盤２０Ｃとの間，熱盤２０Ｃと熱盤２０Ｄとの間の最小間隔が，被加工木材Ｗの圧縮加工が完了し，固定化される際の熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂの圧縮間隔の厚みＨである。この厚みＨのブロック４０は，被加工木材Ｗと並行して配設されている。厚みＨのブロック４０の配置としては，被加工木材Ｗが厚みＨを維持できるようにその周囲に配設されるが，各熱盤２０の機械的強度によって，厚みＨのブロック４０の配置または配置形状を任意に設置することができる。結果的に，被加工木材Ｗの全体が厚みＨになればよい。

次に，本発明の実施の形態の被加工木材Ｗから塑性加工木材ＰＷを製造する順序について，図４及び図５を参照して説明する。なお，本発明はこの構成を多段に有するものであり，同時にまたは時間差がどれだけか存在している下で動作するものである。
図４及び図５は，本実施の形態の塑性加工木材ＰＷを製造する多段圧密加工装置１００の対向する熱盤２０として，上プレス盤である熱盤２０Ｂと下プレス盤である熱盤２０Ａとの２分割された構造体によって内部空間Ｙを形成している事例で説明する。
上側の熱盤２０Ｂと下側の熱盤２０Ａは，上側の熱盤２０Ｂの型枠３０Ｂに配設されるシール部材３１ｂ，３２ｂと下側の熱盤２０Ａの周縁部２０ａで，所定の上下動の範囲内で内部空間Ｙを密閉状態とする。

前記上側の熱盤２０Ｂと下側の熱盤２０Ａで形成された内部空間Ｙに対しては，上側の熱盤２０Ｂの内部空間Ｙ内に連通され，内部空間Ｙ内から水蒸気を排出するための蒸気排出口５２ａを有する蒸気排出路５２，蒸気排出路５２内の蒸気圧を検出する圧力計Ｐ２，その下流側のバルブＶ５，バルブＶ５に接続されたドレン配管５３を有し，また，内部空間ＹにバルブＶ６に接続された蒸気導入路５４を介して蒸気を供給する上側の熱盤２０Ｂの蒸気導入口５４ａ等から構成されている。

また，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａ内には，それらを高温の水蒸気を通すことによって所望の温度に昇温するための媒体経路２２が形成されており，これら媒体経路２２には蒸気供給装置８０側の配管ＳＴ１から分岐された配管ＳＴ２，ＳＴ３，蒸気排出側の配管ＥＴ１，ＥＴ２がそれぞれ接続され，水蒸気の通路を形成している。
そして，蒸気供給装置７０側の配管ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３の途中にはバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，配管ＳＴ１内の蒸気圧を検出する圧力計Ｐ１が配設されており，蒸気排出側の配管ＥＴ１，ＥＴ２は，バルブＶ４を介してドレン配管５３に接続されている。

なお，配管ＳＴ１に水蒸気を供給するボイラ装置，また，プレス機構１０として下側の熱盤２０Ａに対して上側の熱盤２０Ｂを上昇／下降させ加圧するための油圧機構を含むプレス昇降装置は省略されている。また，本実施の形態では，プレス機構１０の上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａで形成される内部空間Ｙ内を加熱するためにバルブＶ６に接続された蒸気導入路５４を用いて高温の水蒸気を導入しているが，この他，高周波加熱，マイクロ波加熱等を用いることもできる。特に，木材に対する高周波加熱は，マイクロ波による誘電過熱よりも，マイクロ波よりも若干周波数の低い高周波で，木材の中心から加熱する方法が好適である。

更に，プレス機構１０には，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａ内に形成された媒体経路２２に水蒸気に換えて低温の冷却水を通すことによって所望の温度に冷却する冷却水供給装置９０側の配管ＳＴ１１から分岐された配管ＳＴ１２，ＳＴ１３が，上記配管ＳＴ２，ＳＴ３にそれぞれ接続されている。また，冷却水供給装置９０側の配管ＳＴ１１，ＳＴ１２，ＳＴ１３の途中にはバルブＶ１１，Ｖ１２，Ｖ１３が配設されている。なお，図４及び図５において，配管ＳＴ１に蒸気供給する蒸気供給装置８０，配管ＳＴ１１に冷却水を供給する冷却水供給装置９０は省略されている。

ここで，各段の対向する熱盤２０には，対向間隔を検出するセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３が配設されている。本実施の形態で使用するセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３は，図３に示すように，共に熱盤２０の適所に埋設されており，型枠３０Ｂ及びシール部材３１ｂ，３２ｂとの接合された厚みｈ₁，型枠３０Ｂ自体に近似する厚みｈ₂，ブロック４０Ｂの厚みＨが検出できるようになっている。

センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３は，構造的にみると同一で，図６に示すように，ロッド１０１の長さによって違いがあるのみである。ロッド１０１にはその全周に溝が形成されていて，そこにリングスプリング１０２が嵌められており，コイルスプリング１０３によって外方向に付勢されている。なお，コイルスプリング１０３の反対側は，スプリング押さえによって固着されている。ロッド１０１の外側端部は，熱盤２０に当接するものであり，反対の内側はトグル機構を有するリードスイッチ内蔵のマイクロスイッチの入力端子に接続されている。

次に，上述のようにして形成された本実施の形態の多段圧密加工装置１００の各部の構成から，全体制御を行う制御装置６０について図７を参照して説明する。
本実施の形態の多段圧密加工装置１００の制御装置６０は，図７に示されたように構成されている。即ち，マイクロコンピュータＣＰＵで制御され，プレス機構１０，４段の熱盤２０に配設したセンサＳ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３），３段の被加工木材Ｗを配置する熱盤２０に配設したバルブ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ２０）はマイクロコンピュータＣＰＵの出力を受けている。
また，図示しない高温加熱蒸気供給装置７０の稼動，蒸気供給装置８０の稼動，冷却水供給装置９０の稼動，圧力計Ｐ１及び圧力計Ｐ２の出力及び安全確認スイッチＳＷの出力が入力されている。

ここで，本実施の形態の塑性加工木材ＰＷの原材料となる加工前の被加工木材Ｗは，図８に示すように，前以って所定の寸法（厚み・幅・長さ）に製材されたもので，木口面（２面），板目面（木表及び木裏の２面），柾目面（２面）を有するものである。ここで，上面が木表側板目面Ｂ２となり，裏面が木裏側板目面Ｂ１となる。
なお，加熱圧縮による割れを防止するためには，被加工木材Ｗに，木口面Ａ及び樹心側柾目面Ｃと直角に交わる面との境界線ＢＬと木口面Ａの年輪線ＲＬとがなす鋭角側の交差角度θが全て４５度〜８５度の範囲内である柾目材を用いるのがよい。

本実施の形態の多段圧密加工装置１００は，図５（ａ）に示す加工前の被加工木材Ｗから図５（ｆ）に示す塑性加工木材ＰＷを製造するにあたり，まず，図５（ａ）に示すように，多段圧密加工装置１００におけるプレス機構１０の上側の熱盤２０Ｂに対して下側の熱盤２０Ａが下降し，予め所定の条件に乾燥させた加工前の被加工木材Ｗが，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａで形成される内部空間Ｙ内に載置される。

続いて，図５（ｂ）に示すように，可動側の下側の熱盤２０Ａ上に載置された加工前の被加工木材Ｗを上側の熱盤２０Ｂ側に上昇させ，加工前の被加工木材Ｗの上面，即ち，本実施の形態においては，被加工木材Ｗの木表側板目面Ｂ２に上側の熱盤２０Ｂを当接させる。そして，上側の熱盤２０Ｂの媒体経路２２及び下側の熱盤２０Ａの媒体経路２２に所定温度（例えば，１１０〜１６０〔℃〕）の蒸気が通され，被加工木材Ｗの温度を上昇させる。

次に，図５（ｃ）に示すように，可動側の下側の熱盤２０Ａの上昇により，媒体経路２２からの熱エネルギの供給及び蒸気導入路５４を通って内部空間Ｙ内にも蒸気が供給され，内部空間Ｙ内が所定温度（例えば，１１０〜１６０〔℃〕）に保持される。そして，上側の熱盤２０Ｂの圧縮圧力が所定圧力（例えば，２〜５〔ＭＰａ〕）で圧縮され，加工前の被加工木材Ｗが上側の熱盤２０Ｂと下側の熱盤２０Ａによって所定時間（例えば，５〜４０〔ｍｉｎ：分〕）加熱圧縮される。なお，このときの圧縮圧力は，割れを防止するために，加工前の被加工木材Ｗの温度上昇，即ち，加工前の被加工木材Ｗの内部の温度の伝達状態に応じて徐々に大きくするのが望ましく，加熱圧縮の時間も伝達時間を考慮して設定するのが好ましい。

更に，図５（ｄ）に示すように，下側の熱盤２０Ａの周縁部が上側の熱盤２０Ｂの型枠３０Ｂの厚みｈ₁の間隔以下となると，可動側の下側の熱盤２０Ａの上昇により，媒体経路２２からの熱エネルギの供給の他に，内部空間Ｙ内にも所定温度（例えば，１５０〜２１０〔℃〕）に保持されるように，例えば，１５０〜２１０〔℃〕の蒸気が通され，被加工木材Ｗの周囲の温度を上昇させる。
ここで，加工前の被加工木材Ｗを塑性加工する場合，厚みＨのブロック４０によって加工前の被加工木材Ｗがの圧縮の停止が行われると，上側の熱盤２０Ｂの型枠３０Ｂに配設されたシール部材３１ｂ，３２ｂによって，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａにて形成される内部空間Ｙが密閉状態となっているから，内部空間Ｙの密閉状態で上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａによる圧縮圧力が保持されたまま，所定温度（例えば，１５０〜２１０〔℃〕）まで，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａ及び内部空間Ｙ内の温度が上昇される。

更に，図５（ｄ）に示す内部空間Ｙの密閉状態で，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａの圧縮圧力が維持され，かつ，内部空間Ｙが所定温度（例えば，１５０〜２１０〔℃〕）のまま，所定時間（例えば，３０〜１２０〔ｍｉｎ〕）保持され，この後の冷却圧縮を解除したときに，戻りのない塑性加工木材ＰＷを形成するための加熱処理が行われる。このとき，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａで密閉状態とされている内部空間Ｙを介して，加工前の被加工木材Ｗの周囲面とその内部とでは高温高圧の蒸気圧が出入り自在となっている。
そして，このように，本実施の形態においては，加工前の被加工木材Ｗの表裏面に上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａが面接触し，密閉状態の内部空間Ｙに保持され，加工前の被加工木材Ｗは，厚み全体が十分に加熱され，効率よく圧縮変形されることになる。

また，図５（ｅ）に示すように，内部空間Ｙの密閉状態で加熱圧縮処理が行われているときに，蒸気圧制御処理として圧力計Ｐ２で内部空間Ｙの蒸気圧が検出され，バルブＶ５が適宜，開閉される。これにより，蒸気排出口５２ａ，蒸気排出路５２を通って内部空間Ｙからドレン配管５３側に高温高圧の水蒸気が排出され，特に，加工前の気材の外層部分の含水率に基づく余分な内部空間Ｙ内の水分が除去され，内部空間Ｙ内が所定の蒸気圧となるように調節される。また，必要に応じて，バルブＶ６に接続された水蒸気導入路５４，水蒸気導入口５４ａを介して内部空間Ｙに所定の蒸気圧を供給することができる。
更に，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａによる加熱圧縮から冷却圧縮へと移行する直前に，蒸気圧制御処理としてバルブＶ５が開状態とされることで蒸気導入口５４ａ，蒸気導入路５４を通って内部空間Ｙからドレン配管５３側に高温高圧の水蒸気が排出される。これにより，木材の加熱圧縮処理の固定化，所謂，木材の固定化がより促進されることとなる。

続いて，図５（ｅ）に示すように，上側の熱盤２０Ｂの媒体経路２２及び下側の熱盤２０Ａの媒体経路２２に常温の冷却水が通されることによって，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａが常温前後まで冷却され，材料によって異なる所定時間（例えば，１０〜１２０〔ｍｉｎ〕）保持される。なお，このときの可動側の下側の熱盤２０Ａに対する上側の熱盤２０Ｂの圧縮圧力は，加熱圧縮の際の圧力と同じ所定圧力（例えば，２〜５〔ＭＰａ〕）に保持されたまま，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａが冷却される。
そして，最後に，図５（ｆ）に示すように，固定側の下側の熱盤２０Ａに対して上側の熱盤２０Ｂを上昇させ，内部空間Ｙから仕上がり品である塑性加工木材ＰＷが取出されることで一連の処理工程が終了する。

なお，このように，本実施の形態においては，蒸気圧を制御し，徐々に解圧して内部蒸気圧を開放し，また，冷却によって木材内の水蒸気圧を下げ固定化するので，冷却圧縮を解除したときの膨らみ変形やパンクと呼ばれる表面割れのない塑性加工木材ＰＷを形成できる。即ち，本実施の形態の塑性加工木材ＰＷは，圧縮解除後に膨らみ変形や表面割れを生じることがなくて安定した品質が確保されている。

本実施の形態では，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａを用いて圧縮し，固定化して塑性加工木材ＰＷを得ているが，本発明を実施する場合には，通常の電子レンジが使用するマイクロ波の周波数帯域よりも若干周波数の低い高周波で誘電加熱し，加工前の被加工木材Ｗを加熱し，圧縮し，固定化しても，塑性加工木材ＰＷを得ることができる。

本実施の形態の多段圧密加工装置１００の図７に示す制御装置６０は，次のように制御動作する。
まず，多段圧密加工装置１００の電源投入によって，図示しない初期化を行い，本プログラムが動作を開始する。ステップＳ１で被加工木材Ｗの積載配置を行い，ステップＳ２でその完了を判断する。この完了は被加工木材Ｗの配置を画像情報として検出してもよいし，近接スイッチによって被加工木材Ｗの配置を検出してもよい。また，ステップＳ２の動作を省略してもよい。ステップＳ２で被加工木材Ｗの積載配置の完了が検出されると，ステップＳ３で安全確認スイッチＳＷのＯＮの入力を確認する。

ステップＳ３で安全確認スイッチＳＷのＯＮの入力が確認されると，ステップＳ４でプレス機構１０の油圧系を駆動する。同時にステップＳ５で全熱盤２０の加熱を開始する。
全熱盤２０には，バルブＶ１及びバルブＶ２及びバルブＶ３並びにバルブＶ４を開とする。なお，他のバルブは閉のままである。
次に，ステップＳ６で第１段の熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂとの対の被加工木材Ｗの厚みが，ブロック４０の厚みＨになったか否かを判断し，ブロック４０の厚みＨになってないとき，続いて，ステップＳ８で第２段の熱盤２０Ｂと熱盤２０Ｃとの対の被加工木材Ｗの厚みが，ブロック４０の厚みＨになったか否かを判断し，ブロック４０の厚みＨになってないとき，引き続いて，ステップＳ１０で第３段の熱盤２０Ｃと熱盤２０Ｄとの対の被加工木材Ｗの厚みが，ブロック４０の厚みＨになったか否かを判断し，ブロック４０の厚みＨになってないとき，このルーチンを脱して，ステップＳ６乃至ステップＳ１１のルーチンを繰り返し実行する。

ステップＳ６で第１段の熱盤２０Ａと熱盤２０Ｂとの対の被加工木材Ｗの厚みが，ブロック４０の厚みＨになったと判断したとき，ステップＳ７で第１段の被加工木材Ｗの厚みがブロック４０の厚みＨになったときのサブルーチンである「第１段ルーチン」を実行する。また，ステップＳ８で第２段の熱盤２０Ｂと熱盤２０Ｃとの対の被加工木材Ｗの厚みが，ブロック４０の厚みＨになったと判断したとき，ステップＳ９で第２段の被加工木材Ｗの厚みがブロック４０の厚みＨになったときのサブルーチンである「第２段ルーチン」を実行する。更に，ステップＳ１０で第３段の熱盤２０Ｃと熱盤２０Ｄとの対の被加工木材Ｗの厚みが，ブロック４０の厚みＨになったと判断したとき，ステップＳ１１で第３段の被加工木材Ｗの厚みがブロック４０の厚みＨになったときのサブルーチンである「第３段ルーチン」を実行する。

次に，制御装置６０のメインルーチンでコールされるサブルーチンのフローチャートについて説明する。なお，「第１段ルーチン」乃至「第３段ルーチン」は基本的に共通であるから，「第ｎ段ルーチン」として説明する。
このルーチンがコールされると，ステップＳ２１で時間を測定し，Ｔ１時間が経過するまで，ステップＳ２２の処理を行いこのルーチンを脱する。ステップＳ２２では，バルブＶ１，バルブＶ２，バルブＶ３，バルブＶ６を開とし，また，バルブＶ４，バルブＶ５も半開とする。即ち，図２に示すように，下側の熱盤２０Ａ及び上側の熱盤２０Ｂ及び型枠３０Ｂ間で形成された密閉空間Ｙに蒸気を供給する。そして，ステップＳ２１で時間を測定し，Ｔ１時間が経過するまで，ステップＳ２１及びステップＳ２２のルーチンに留まる。

ステップＳ２１でＴ１時間の経過が確認されると，ステップＳ２３でＴ２時間の経過の確認を行う。ステップＳ２３でＴ２時間の経過が確認されないと，ステップＳ２４でバルブＶ２０，バルブＶ２，バルブＶ３，バルブＶ６を開とし，また，バルブＶ４，バルブＶ５も半開または閉とする。即ち，高温加熱蒸気供給装置７０の高温加熱蒸気を媒体経路２２及び内部空間Ｙ内に供給する。そして，ステップＳ２３でＴ２時間が経過するまで高温条件下におき植物繊維を柔らかくし，固定化を開始する。本実施の形態では，高温加熱蒸気供給装置７０の高温加熱蒸気を用いているが，本発明を実施する場合には，バルブＶ１からの蒸気供給源から蒸気を供給してもよい。高温度の蒸気を使用するか否かは生産効率，品質管理の問題である。ステップＳ２３及びステップＳ２４は被加工木材Ｗの植物繊維を軟化させ，その形を固定する処理である。

ステップＳ２３でＴ２時間の経過が確認されると，ステップＳ２５でバルブＶ２０，バルブＶ１，バルブＶ２，バルブＶ３，バルブＶ６を閉じると同時に，バルブＶ４，バルブＶ５を開き，ドレンを排出する。また，バルブＶ１１，バルブＶ１２，バルブＶ１３を開き，冷却水を供給し，被加工木材Ｗの温度を降下させて，固定化をより一層安定したものとすると共に，歪を最小限とする。ステップＳ２６で木材温度が９０℃以下に低下しているか判断する。木材温度が９０℃以下に低下するまで，ステップＳ２１，ステップＳ２３，ステップＳ２５，ステップＳ２６を通るルーチンの処理となる。ステップＳ２６で木材温度が９０℃以下に低下していると判断すると，ステップＳ２７でプレス機構１０の押圧力を解圧する。

このように，本実施の形態の制御装置６０においては，蒸気圧を制御し，徐々に解圧して内部蒸気圧を開放し，また，冷却によって木材内の水蒸気圧を下げ固定化するので，冷却圧縮を解除したときの膨らみ変形やパンクと呼ばれる表面割れのない塑性加工木材ＰＷを形成し，安定した品質が確保されている。
本実施の形態では，上側の熱盤２０Ｂ及び下側の熱盤２０Ａを用いて圧縮し，固定化して塑性加工木材ＰＷを得ているが，本発明を実施する場合には，通常の電子レンジが使用するマイクロ波の周波数帯域よりも若干周波数の低い高周波で誘電加熱し，加工前の被加工木材Ｗを加熱し，圧縮し，固定化しても，塑性加工木材ＰＷを得ることができる。

以上のように，本実施の形態の多段圧密加工装置は，被加工木材Ｗを上下の面で挟むように併設し，被加工木材Ｗを加熱する複数枚の熱盤２０と，被加工木材Ｗを上下の面で挟む熱盤２０に被加工木材Ｗを圧縮する外力を与えるプレス機構１０と，熱盤２０が被加工木材Ｗを上下の面で挟み，被加工木材Ｗを加熱及び圧縮を開始し，複数枚の熱盤２０は熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，プレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの温度制御を分離して行うマイクロコンピュータＣＰＵからなる制御装置とを具備するものである。

このように本実施の形態の多段圧密加工装置は，被加工木材Ｗを上下の面で挟み，被加工木材Ｗを加熱及び圧縮する複数枚の熱盤２０が，被加工木材Ｗの加熱及び圧縮を開始し，熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，被加工木材Ｗを上下の面で挟む熱盤２０に被加工木材Ｗを圧縮する外力を与えるプレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの温度制御を分離して行うものである。

したがって，仮に被加工木材Ｗに硬い，軟らかいがあっても，被加工木材Ｗを定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材Ｗが圧縮され，次いで軟らかい被加工木材Ｗが圧縮されなくなったとき，特定の硬い被加工木材Ｗのみを圧縮することになるから，プレス機構１０の押圧エネルギが集中して使用でき，硬い被加工木材Ｗであっても押圧エネルギが集中することで容易に圧縮力が得られる。また，圧縮が完了した木材から固定化制御に入り，固定化を早期に完了させ，そして，開放によるエネルギの流出を最小限度に抑えることができる。

ところが，仮に被加工木材Ｗに硬いもの，軟らかいものがあっても，最初に軟らかい被加工木材Ｗが圧縮され，次いで軟らかい被加工木材Ｗが圧縮されなくなったとき，即ち，被加工木材Ｗを定められたブロック４０の厚みＨまで圧縮したとき，その段の被加工木材Ｗはそれ以上圧縮されなくなり，プレス機構１０からの圧縮するエネルギは，他の段にある被加工木材Ｗの圧縮に使用されることになる。この動作は，被加工木材Ｗを定められたブロック４０の厚みＨまで圧縮したとき，その段の被加工木材Ｗはそれ以上圧縮されなくなり，自動的に他の段にのみ圧縮するエネルギが与えられる制御が行われるものである。

即ち，被加工木材Ｗを上下の面で挟むように併設し，被加工木材Ｗを加熱する一対以上の対からなる熱盤２０と，被加工木材Ｗを上下の面で挟む対の熱盤２０によって被加工木材Ｗを圧縮するプレス機構１０と，対の熱盤２０が被加工木材Ｗを上下の面で挟み，被加工木材Ｗの加熱及び圧縮を開始し，対の熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，プレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗを挟む対の熱盤２０の圧縮制御を分離して行うものである。

したがって，仮に被加工木材Ｗに硬い，軟らかいがあっても，被加工木材Ｗを定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材Ｗが圧縮され，次いで軟らかい被加工木材Ｗが圧縮されなくなったとき，特定の硬い被加工木材Ｗのみを圧縮することになるから，プレス機構１０の押圧エネルギが集中して使用でき，硬い被加工木材Ｗであっても押圧エネルギが集中することで容易に圧縮力が得られる。

また，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤２０との接触またはブロック４０相互間の接触によるとしたものである。
したがって，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤２０との接触またはブロック４０相互間の接触によるものであるから，機械的に特定厚みが決定されるから，その特定された厚み以上に圧縮されないから，高精度に塑性加工木材の厚みを設定できる。

勿論，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，近接スイッチまたはレーザ光または光，赤外線，紫外線の反射等によって，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの検出を行うことができる。特に，本発明の実施の形態では，特定厚みＨのブロック４０とした事例で説明したが，この場合には，制御装置６０を廃止することもできる。また，塑性加工木材ＰＷとブロック４０の厚みを調整することにより，塑性加工木材ＰＷの仕上がり精度をより高くすることもできる。

また，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロック４０と対向する熱盤２０との接触またはブロック４０を複数に分割して相互間の接触による電気的導通としたものである。
したがって，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック４０相互間の接触による電気的導通としたものであるから，機械的に特定厚みが決定されるから，その特定された厚みを電気的接触として検出でき，電気的導通か否かによって被加工木材Ｗの温度制御を目的に応じて行うことができる。

上記実施の形態の多段圧密加工装置は，被加工木材Ｗを上下の面で挟むように併設し，被加工木材Ｗを加熱する複数枚の熱盤２０と，被加工木材Ｗを上下の面で挟む熱盤２０に被加工木材Ｗを圧縮する外力を与えるプレス機構１０とを具備し，熱盤２０が被加工木材Ｗを上下の面で挟み，被加工木材Ｗを加熱及び圧縮を開始し，複数枚の熱盤２０は熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，プレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮制御を行う発明として捉える事ができる。

本実施の形態にかかる多段圧密加工方法は，被加工木材Ｗを熱盤２０の上下の面で挟み，被加工木材Ｗを加熱２０及び圧縮する複数枚の熱盤２０が，被加工木材Ｗの加熱及び圧縮を開始し，また，熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，被加工木材Ｗを熱盤２０の上下の面で挟んで圧縮するプレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮を分離して行うものである。

したがって，仮に被加工木材Ｗに硬い材料，軟らかい材料があっても，被加工木材Ｗの圧縮を定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材Ｗが圧縮され，それ以上の圧縮が特定厚みＨのブロック４０等の作用により，行われないから寸法精度が所定の値となり，次いで，特定の硬い被加工木材Ｗのみを圧縮するから，プレス機構１０の押圧エネルギが特定の硬い被加工木材Ｗのみに集中して使用でき，硬い被加工木材Ｗであっても押圧エネルギの集中で容易に押圧力が得られる。また，圧縮が完了した木材から固定化制御に入り，固定化を早期に完了させ，開放によるエネルギの流出を最小限度に抑えることができ，作業性がよい。

上記実施の形態の多段圧密加工装置は，被加工木材Ｗを上下の面で挟むように併設し，被加工木材Ｗを加熱する複数枚の熱盤２０と，被加工木材Ｗを上下の面で挟む熱盤２０に被加工木材Ｗを圧縮するプレス機構１０とを具備し，熱盤２０が被加工木材Ｗを上下の面で挟み，被加工木材Ｗを加熱及び圧縮を開始し，複数枚の熱盤２０は熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，プレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの温度制御を分離して行う多段圧密加工方法の発明として捉える事ができる。

本実施の形態にかかる多段圧密加工方法は，被加工木材Ｗを熱盤２０の上下の面で挟み，被加工木材Ｗを加熱２０及び圧縮する複数枚の熱盤２０が，被加工木材Ｗの加熱及び圧縮を開始し，また，熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，被加工木材Ｗを熱盤２０の上下の面で挟んで圧縮するプレス機構１０の押圧エネルギを，特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの温度制御を分離して行うものである。

したがって，仮に被加工木材Ｗに硬い，軟らかいがあっても，被加工木材Ｗの圧縮を定められた特定厚みまで圧縮し，最初に軟らかい被加工木材Ｗが圧縮され，それ以上の圧縮が行われないから寸法精度が所定の値となり，次いで，特定の硬い被加工木材Ｗのみを圧縮するから，プレス機構１０の押圧エネルギが特定の硬い被加工木材Ｗのみに集中して使用でき，硬い被加工木材Ｗであっても押圧エネルギの集中で容易に押圧力が得られる。また，圧縮が完了した木材から固定化制御に入り，固定化を早期に完了させ，開放によるエネルギの流出を最小限度に抑えることができ，作業性がよい。

また，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロック４０と対向する熱盤２０との接触またはブロック４０相互間の接触によるとしたものである。
したがって，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロック４０と対向する熱盤２０との接触またはブロック４０相互間の接触によるものであるから，機械的に特定厚みが決定され，その特定された厚み以上に圧縮されないから，高精度に塑性加工木材の厚みを設定できる。

また，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロック４０と対向する熱盤２０との接触またはブロック４０相互間の接触による電気的導通としたものである。
したがって，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロック４０と対向する熱盤２０との接触またはブロック４０相互間の接触による電気的導通としたものであるから，機械的に特定厚みが決定されるから，その特定された厚みを電気的接触として検出するものであるから，電気的導通によって被加工木材Ｗの温度制御を目的に応じて行うことができる。

上記実施の形態の多段圧密加工装置において，熱盤２０は，被加工木材Ｗを２枚の上下の面で挟むように併設され，被加工木材Ｗを加熱する媒体経路２２等の加熱源を内蔵するものであればよい。
また，上記プレス機構１０は，被加工木材Ｗを熱盤２０の上下の面で挟んだ被加工木材Ｗを圧縮する外力を与えるものであればよい。
そして，上記マイクロコンピュータＣＰＵからなる制御装置６０は，熱盤２０が被加工木材Ｗを加熱及び圧縮を開始し，複数枚の熱盤２０は熱盤２０による圧縮で被加工木材Ｗの厚みが特定厚みＨに到達したとき，被加工木材Ｗの圧縮を停止し，プレス機構１０の押圧エネルギを特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した被加工木材Ｗと特定厚みに到達していない被加工木材Ｗの温度制御を分離して行うものである。

上記実施の形態の多段圧密加工装置において，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みＨに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロック４０と対向する熱盤２０との接触またはブロック４０相互間の接触によるものである。
ここで，特定厚みのブロック４０とは，１個以上で塑性加工木材の固定した特定厚みとなるものであり，平面が正方形の柱状のもの，平面が正方形の柱状のもの，平面が円形の柱状のもの等その平面形状を問うものではなく，特定厚みが維持できるものであればよい。

上記実施の形態の多段圧密加工装置において，被加工木材Ｗの厚みが特定厚みＨに到達したときの判断は，対向する熱盤２０の一方または両方に配設した特定厚みのブロック４０と対向する熱盤との接触またはブロック４０相互間の接触による電気的導通としたものである。
ここで，特定厚みのブロック４０と対向する熱盤との接触またはブロック４０相互間の接触による電気的導通とは，特定厚みになったことを特定厚みのブロック４０と対向する熱盤との接触またはブロック４０相互間の接触によって検出できればよい。

Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）被加工木材
ＰＷ（ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ３）塑性加工木材
Ｙ内部空間
ＳＷ安全確認スイッチ
１０プレス機構
２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）熱盤
２２媒体経路
３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ型枠
４０ブロック
６０制御装置
７０高温加熱蒸気供給装置
８０蒸気供給装置
９０冷却水供給装置
１００多段圧密加工装置

Claims

被加工木材を上下の面で挟むように併設し，前記被加工木材を加熱する一対以上の対からなる熱盤と，
前記被加工木材を上下の面で挟む対の熱盤によって前記被加工木材を圧縮するプレス機構と，
前記対の熱盤が前記被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用することを特徴とする多段圧密加工装置。
被加工木材を上下の面で挟むように併設し，前記被加工木材を加熱する一対以上の対からなる熱盤と，
前記被加工木材を上下の面で挟む対の熱盤によって前記被加工木材を圧縮するプレス機構と，
前記対の熱盤が前記被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材を挟む対の熱盤の温度制御を分離して行う制御装置と
を具備することを特徴とする多段圧密加工装置。
前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の当接によるとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多段圧密加工装置。
前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的信号としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の多段圧密加工装置。
被加工木材を上下の面で挟むように併設し，前記被加工木材を加熱する一対以上の対からなる熱盤と，
前記被加工木材を上下の面で挟む対の熱盤によって前記被加工木材を圧縮するプレス機構とを具備する多段圧密加工装置において，
前記対の熱盤が前記被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用することを特徴とする多段圧密加工方法。
被加工木材を上下の面で挟むように併設し，前記被加工木材を加熱する一対以上の対からなる熱盤と，
前記被加工木材を上下の面で挟む対の熱盤によって前記被加工木材を圧縮するプレス機構とを具備する多段圧密加工装置において，
前記対の熱盤が前記被加工木材を上下の面で挟み，前記被加工木材の加熱及び圧縮を開始し，前記対の熱盤による圧縮で前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したとき，前記被加工木材の圧縮を停止し，前記プレス機構の押圧エネルギを特定厚みに到達していない前記被加工木材の圧縮に使用すると共に，特定厚みに到達した前記被加工木材と特定厚みに到達していない前記被加工木材を挟む対の熱盤の温度制御を分離して行うことを特徴とする多段圧密加工方法。
前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の当接によるとしたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の多段圧密加工方法。
前記被加工木材の厚みが特定厚みに到達したときの判断は，対向する熱盤の一方または両方に配設した特定厚みのブロックと対向する熱盤との接触またはブロック相互間の接触による電気的信号としたことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載の多段圧密加工方法。