JP3519209B2 - パルプ繊維成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルプ泥漿からパ
ルプ繊維成形体を製造する製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】所定の製品等を運搬するに際し、その製
品等の形状に応じた凹所を有する包装・緩衝材によりそ
の製品等を嵌め入れた状態で梱包することが行われてい
る。このような包装および緩衝材料としては、通常、発
泡ポリスチレン等が使用されているが、これらは廃棄に
あたって環境汚染を引き起こすことが最近大きな問題と
なっている。

【０００３】これに対して、回収資源の有効利用等を目
的として、廃棄処理等も容易な段ボールや新聞紙等の古
紙から得られたパルプ（製紙原料）繊維からパルプモー
ルドと称されるパルプ繊維成形体を製造することが行わ
れており、そのようなパルプ繊維成形体が環境汚染の少
ない梱包材として用いられている。このようなパルプ繊
維成形体は、通常、それに対応する形状の表面を有し且
つその表面に開口する多数の吸引穴が形成された母材を
備えた抄造型を用い、その抄造型をパルプ泥漿槽中に浸
漬した状態で吸引穴から吸引してパルプ繊維をその母材
表面或いはその母材表面に設けられる網状体から構成さ
れる吸着面上に吸着させることにより形成され、パルプ
泥漿槽外でその吸着されたパルプ繊維成形体を更に吸引
して脱水することにより、形状を維持できる程度の含水
率とした後、その抄造型から離型し、乾燥炉内で熱風に
て更に乾燥させられることにより製造される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に製造されたパルプ繊維成形体において、製品等の被梱
包材を嵌め入れるための凹所側の面すなわち表面は、抄
造型に吸着された際にその吸着面に接していることか
ら、その吸着面形状に倣って比較的高い形状、寸法、お
よび面精度（以下、単に精度という）に形成される。こ
れに対して、吸着時に吸着面に接していない裏面は、パ
ルプ繊維の吸着量や密度等の不均一性に起因して大きな
凹凸が生じるため比較的低い精度に形成される。また、
一般に、パルプ繊維成形体が乾燥させられる際には、乾
燥収縮の不均一性等に起因して変形が生じ得る。そのた
め、高い精度のパルプ繊維成形体が望まれる場合には、
所望のパルプ繊維成形体に対応する形状の成形面を有す
る一対の成形型でその両面から加圧する所謂アフタプレ
スが施される。

【０００５】しかしながら、パルプ繊維成形体１２０を
抄造型１２２に吸着するに際して、その形状が比較的複
雑である場合には、図１(a) 〜(c) に示されるように、
パルプ繊維成形体１２０の裏面１２４側にパルプ繊維の
溜まり１２６が生じ易い。すなわち、(a) に示されるよ
うに例えば開口部の幅ｗが15(mm)程度以下の開口面積の
小さい窪み１２８、曲率半径Ｒが10(mm)程度以下の小さ
い凹角部１３０、或いは高さｈが30(mm)程度以上の比較
的高い立ち面１３２の底部１３４等においては、パルプ
繊維相互の絡みが生じ易いことや、他の部分と同様な面
密度で吸引穴が設けられている場合には体積当たりの吸
引量が多くなること等に起因して、パルプ繊維の溜まり
１２６が生じ易くなるのである。なお、ここで『立ち
面』とは図において上方向である離型方向に対する角度
θが45°以下の面をいう。また、図においては、抄造型
１２２の吸引穴が省略されている。

【０００６】上記のパルプ繊維の溜まり１２６が形成さ
れた部分は、パルプ繊維成形体１２０の所望の形状に対
して極めて厚くなっているが、図２に示されるように、
アフタプレスを施すための一対の成形型１３６ａ，１３
６ｂは、パルプ繊維成形体１２０の所望の形状における
厚みに相当する隙間が形成される状態で相互に嵌め合わ
されるように、その成形面１３８の形状が形成されてい
る。そのため、そのパルプ繊維成形体１２０を乾燥して
アフタプレスを施す際に、一対の成形型１３６ａ，１３
６ｂのうちの上型１３６ｂの凸部１４０先端部が上記の
パルプ繊維の溜まり１２６を圧縮することに起因して、
そのパルプ繊維の溜まり１２６の上方に位置する立ち面
１４２に矢印Ｔで示されるような引張力が生じる。これ
により、その立ち面１４２の肉厚が薄くなったり破れが
発生して、強度が低下すると共に美観が損なわれるとい
う問題があった。

【０００７】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであって、その目的は、アフタプレス時における
強度低下や破れの発生を抑制するパルプ繊維成形体の製
造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明の要旨とするところは、パルプ泥漿から離型
方向に対して45°以下の角度を成す立ち面を有する所定
形状のパルプ繊維成形体を製造する方法であって、(a)
多数の吸引穴が開口する母材表面上に形成された吸着面
を備えた抄造型を前記パルプ泥漿内に浸漬し、前記吸引
穴からパルプ泥漿を吸引することにより、前記立ち面の
少なくとも一部が乾燥後に前記所定形状に対して離型方
向に向かって２〜１０ｍｍの範囲内であってパルプ繊維
成形体の厚さの３倍以内の長さで延長された形状となる
ように、そのパルプ泥漿中のパルプ繊維を該吸着面上に
吸着する吸着工程と、(b) 前記吸着面上に吸着されたパ
ルプ繊維成形体をその吸着面上から取り外して乾燥する
乾燥工程と、(c) その乾燥させられたパルプ繊維成形体
を、前記所定形状に形成された成形面を備えた一対の成
形型によって両面から加圧することにより、その所定形
状のパルプ繊維成形体を得るアフタプレス工程とを、含
むことにある。

【０００９】

【発明の効果】このようにすれば、吸着工程において、
立ち面の少なくとも一部が乾燥後に前記所定形状に対し
て離型方向に向かって所定長さ延長された形状となるよ
うにパルプ繊維が吸着面に吸着され、乾燥工程におい
て、その吸着面上のパルプ繊維成形体が取り外されて乾
燥され、アフタプレス工程において、パルプ繊維成形体
が前記所定形状の成形面を備えた一対の成形型によって
両面から加圧されることにより、その所定形状のパルプ
繊維成形体が得られる。そのため、アフタプレス工程に
おいては、上記の離型方向に２〜１０ｍｍの範囲内であ
ってパルプ繊維成形体の厚さの３倍以内の長さで延長し
て形成された立ち面に続く底面（抄造型の凸部に対応す
る裏面）が、一方の成形型の凸部頂面からパルプ繊維成
形体の厚さに加えてその所定長さに対応する距離だけ離
隔させられた状態で、その立ち面の頂部（抄造型の凹部
に対応する表面）がその一方の成形型の凹部底面に当接
させられる。

【００１０】上記により、パルプ繊維成形体の裏面側に
形成されたパルプ繊維の溜まりを他方の成形型の凸部が
押圧することによって立ち面に生じる引張力が、離型方
向に所定長さ延長して形成された立ち面に続く底面が押
圧されることでその立ち面に生じる圧縮力によって緩和
される。したがって、その引張力によって立ち面の厚さ
が薄くなって強度が低下することや破れが生じることが
抑制される。

【００１１】なお、上記の『吸着面』は、抄造型の母材
が緻密質に構成されてその表面に網状体が備えられる場
合にはその網状体の表面によって形成され、抄造型の母
材が多孔質に構成される場合はその母材表面自体によっ
て形成される。

【００１２】また、上記吸着形状を離型方向に向かって
所定長さ延長された形状とするためには、例えば、母材
表面や網状体表面の上記の立ち面に対応する部分をその
離型方向に所定長さ延長して形成することにより、吸着
面形状をその立ち面に対応する部分が所定長さ延長され
た形状とすればよい。このようにすれば、アフタプレス
の際に一対の成形型のうちの一方にパルプ繊維成形体を
載置すると、その一方の成形型の凸部とパルプ繊維成形
体のその凸部に対応する表面との間には、上記所定長さ
に対応する隙間が形成される。そのため、一対の成形型
が相互に接近させられると、延長して形成された立ち面
の底部すなわち凸部が押し潰されることとなって、その
凸部に連続する立ち面に圧縮力が作用すると共にその凸
部が成形型に倣わされて前記所定形状に成形される。

【００１３】また、吸着面形状を上記のような所定長さ
延長された形状とすることに代えて、例えば、吸引穴の
面密度を通常よりも高く形成して吸引力を高めることに
よって、その延長する立ち面の底部（抄造型の凸部頂
部）におけるパルプ繊維の吸着厚さを、前記所定形状に
対してその所定長さだけ厚くなるようにしてもよい。こ
のようにすれば、アフタプレスの際にその所定長さだけ
厚くされた立ち面の底部が押し潰されて所定の厚みにま
で圧縮されることにより、その底部に連続する立ち面に
圧縮力が作用することとなる。

【００１４】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記アフタプレ
ス工程は、前記パルプ繊維成形体の周縁部の外側への移
動を抑制するための移動抑制面を備えた成形型によっ
て、そのパルプ繊維成形体を加圧するものである。この
ようにすれば、パルプ繊維成形体の立ち面に圧縮力が作
用することによってその立ち面に続く周縁部が外側に広
がることが、移動抑制面によって抑制される。そのた
め、一層精度の高いパルプ繊維成形体が得られる。

【００１５】また、好適には、前記所定長さは、パルプ
繊維成形体の裏面に形成されるパルプ繊維の溜まりの厚
さよりも厚くされる。このようにすれば、パルプ繊維の
溜まりが押圧されて立ち面に引張力が作用する前に、そ
の立ち面に連続する底部が押圧されることによってその
立ち面に圧縮力が作用することとなる。そのため、その
引張力に基づいて立ち面の厚さが薄くなって強度が低下
することや破れが生じることが、一層確実に抑制され
る。

【００１６】なお、前記のパルプ繊維の溜まりは、前述
のように、例えば、抄造型において開口部の幅が15(mm)
程度以下の開口面積の小さい窪み、曲率半径が10(mm)程
度以下と小さい凹角部、高さが30(mm)程度以上の立ち面
等に形成され易いことから、アフタプレス時に立ち面に
生じ得る引張力を好適に緩和するためには、これらの部
分を離型方向に延長して形成することが望ましい。

【００１７】また、上記の所定長さは、 2〜10(mm)の範
囲でパルプ繊維成形体の厚さの３倍以内の大きさ、すな
わち乾燥前において、 1〜10(mm)の範囲で抄造型の吸着
面に吸着されるパルプ繊維の厚さの３倍以内の大きさと
されることが好ましい。パルプ繊維の吸着厚さのばらつ
きに拘わらず、アフタプレス時の引張による破れを確実
に抑制するためには、乾燥前の長さで 1(mm)以上とされ
ることが好ましく、アフタプレス時の成形型上でパルプ
繊維成形体が正確に位置決めされるためには、乾燥前の
長さで10(mm)以下であることが好ましいためである。ま
た、パルプ繊維成形体の厚さの３倍以上のパルプ繊維溜
まりが形成されても、そのパルプ繊維溜まりのパルプ繊
維量が多いため所望の厚さのパルプ繊維成形体を得るこ
とができないことから、上記所定長さは３倍以下である
ことが望ましい。なお、アフタプレス時の位置ずれを一
層確実に防止するためには、上記所定長さは 5(mm)以
下、すなわち乾燥前の長さで 5(mm)以下とされることが
一層好ましい。

【００１８】また、好適には、前記移動抑制面の角度
は、離型方向に対して45°以下、更に好ましくは30°以
下である。プレス時において移動抑制面でバリ等を押し
潰してトリムラインを明確にするためには、45°以下で
あることが好ましく、更に、一層トリムラインを明確に
するためには、30°以下であることが好ましいためであ
る。

【００１９】また、好適には、上記移動抑制面の高さ
は、パルプ繊維成形体の周縁部の先端から 5〜50(mm)程
度、更に好適には20〜50(mm)程度とされる。すなわち、
移動抑制面が形成されていない場合に比較して、一対の
成形型の合わせ面が 5〜50(mm)程度、更に好適には20〜
50(mm)程度上型側にずれて形成される。パルプ繊維成形
体の周縁部の外側への移動を確実に抑制するためには、
少なくとも 5(mm)以上の高さが必要であり、パルプ繊維
成形体の乾燥変形や吸着厚さのばらつき等を考慮すると
10(mm)以上が好ましいためである。また、プレス時のす
り合わせを容易にするためには、50(mm)以下とされるこ
とが好ましいためである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。

【００２１】図３は本発明の一実施例であるパルプ繊維
成形体の製造方法が適用されるパルプ繊維成形体製造装
置の要部構成を示す図である。図において、パルプ繊維
成形体製造装置は、図示しない原質装置によって調製さ
れたパルプ泥漿９６からパルプ繊維成形体１００を成形
するための一対の抄造型１０ａ，１０ｂ（以下、特に区
別しないときは単に抄造型１０という）を有する成型機
５０と、抄造型１０からパルプ繊維成形体１００を取り
外すための離型機５２と、パルプ繊維成形体１００を乾
燥するための乾燥機５４と、乾燥させられたパルプ繊維
成形体１００の精度を高めるためのアフタプレス装置６
０とを備えている。

【００２２】上記の成型機５０に備えられた抄造型１０
は、図４に要部を拡大して示されるように、成形するパ
ルプ繊維成形体１００に対応する形状に表面１２を形成
された例えばアルミニウム合金製の母材１４と、その母
材表面１２と同様の形状に成形されてそれを覆う状態で
設けられることにより吸着面を形成する網状体１６と、
表面１２および裏面１７に両端が開口するように母材１
４を貫通させられた複数本の吸引穴１８とを備えてい
る。

【００２３】上記の母材１４は、離型方向（図における
上下方向）に対する角度θが45°以下の所謂立ち面２０
を備えたものである。この立ち面２０に連続する底面２
１は、図に破線で示される仮想底面２１ｉすなわちパル
プ繊維成形体１００の乾燥収縮に基づいて決定される底
面よりも、例えば 5(mm)程度の所定長さｄだけ凹んだ位
置に形成されている。したがって、立ち面２０は、離型
方向に所定長さｄだけ延長して形成されており、その立
ち面２０によって形成される凹部は、所定長さｄだけ深
く形成されている。

【００２４】また、上記の母材１４の表面１２を覆うよ
うにして抄造型１０に固定された網状体１６は、例えば
目付が20〜50(g/m²)程度のポリエステル製或いはポリプ
ロピレン製などの不織布や、トリコット、#20 〜#200
（線径0.10〜0.32[mm]）程度のステンレス、真鍮等の金
属メッシュ、ナイロン或いはテトロンなどの合成繊維メ
ッシュであり、プレスなどを用いて表面１２に沿った形
状に予め成形され、例えば図４に示されるように、網状
体押え枠２７によりその周縁部が固定されている。

【００２５】上記網状体１６が不織布により構成される
場合には、例えば、所定厚みの不織布を熱プレスして所
望の形状を得るのであるが、このとき、目付が50(g/m²)
程度の不織布では成形したときの伸び率によっては20(g
/m²)よりも薄くなってしまい、メッシュとしては不完全
なものとなってしまう場合がある。そこで、その部分だ
けを多層として所定の目付を確保する。このとき、重ね
た不織布は、接着剤などによって相互に且つ表面１２に
それぞれ適宜の位置で接着されることにより取り付けら
れると共に、上記網状体押え枠２７によりその周縁部に
固着されて剥がれが防止される。多層にする目的は、所
定の目付を確保するためであり、例えば、複雑な形状の
場合には、目付が100(g/m²) 程度の厚めの不織布を使用
してもよい。また、図１などにおいては上記網状体押え
枠２７は省略されている。

【００２６】また、上記網状体１６が、金属線或いは合
繊繊維のメッシュで構成される場合には、ワイヤー等を
用いてその一部が吸引穴１８に適宜の位置で固定される
と共に、上記網状体押え枠２７によりその周縁部に固着
されてパルプ繊維成形体１００の輪郭（トリムライン）
が明確とされ、同時に網状体１６の剥がれが防止されて
いる。なお、網状体１６は、一体的に成形され且つ構成
されていてもよいが、複数に分割された各部において成
形され且つそれら各部が組み立てられることにより構成
されてもよい。

【００２７】また、前記母材１４においてその裏面１７
から表面１２へ貫通する吸引穴１８は、 2.0乃至 3.5(m
m)程度の開口径を備えたものであり、例えば 5乃至30(m
m)程度の間隔で表面１２に開口するように複数個所に設
けられている。また、吸引穴１８は、その裏面１７側の
開口径が表面１２側よりも充分に大きな径、例えば 5乃
至10(mm)程度の径となるように段付き穴形状に形成さ
れ、吸引穴１８内のパルプ繊維による穴詰まりが防止さ
れている。また、上記の図４に示すように、吸引穴１８
は表面１２に対して例えば30°程度の傾斜角度すなわち
表面１２の法線に対して60°程度の傾斜角度で傾斜して
設けられている。この吸引穴１８の開口の配置密度およ
び径は、網状体１６の上に形成されるパルプ繊維成形体
１００の厚みが均一となるように実験的に求められてい
る。

【００２８】なお、前記図４は、成型機５０における上
記抄造型１０の取付け状態を模式的に示す図である。図
において、支持アーム２２の先端にはチャンバ２３が固
定されており、このチャンバ２３のフランジ面２３ａ
に、抄造型１０がボルト２６によって取り付けられたベ
ース２４がボルト２５ａおよびナット２５ｂにより固定
されている。抄造型１０の母材１４は、その厚みが例え
ば 2cm程度であって母材１４の表面１２に沿った形状の
凹所２８を裏面１７に有しており、その凹所２８とチャ
ンバ２３とで閉空間３０が形成されて、前記の吸引穴１
８はこの凹所２８に連通させられている。

【００２９】上記凹所２８とチャンバ２３とで形成され
た閉空間３０は、支持アーム２２の縦通穴３２を介して
切換弁３４に接続されている。この切換弁３４は、ドレ
ンタンク３６を介して吸引ポンプ３８に接続される吸引
位置と、コンプレッサ４０に接続される噴出位置とに図
示しないシーケンスコントローラ等の制御装置からの指
令に従って切り換えられるものである。そのため、その
切換位置に応じて、吸引ポンプ３８によって閉空間３０
内が負圧とされると共に吸引穴１８から吸引され、或い
は、コンプレッサ４０によって吸引穴１８から空気が噴
出させられるようになっている。なお、上記ドレンタン
ク３６内に貯留された水は排出ポンプ４２により適宜排
出される。

【００３０】図３に戻って、上記のように構成される抄
造型１０が取り付けられた成型機５０は、図示しない支
持装置によって紙面に垂直な軸心回りの回動可能に支持
された回動軸９４を備えており、その回動軸９４に一対
の支持アーム２２（２２ａ，２２ｂ）が互いに 180°異
なる回動角度位置に取り付けられている。そして、それ
ら支持アーム２２ａ，２２ｂの先端に、抄造型１０ａ，
１０ｂがそれぞれ取り付けられている。回動軸９４の下
方にはパルプ泥漿９６を蓄えたパルプ泥漿槽９８が備え
られており、支持アーム２２ａ，２２ｂの先端にそれぞ
れ取り付けられた抄造型１０ａ，１０ｂが、その下端位
置においてパルプ泥漿９６中に浸漬されるようになって
いる。すなわち、抄造型１０ａ，１０ｂは、回動軸９４
を挟んで互いに反対側に設けられており、その軸心回り
に回動させられることによって交互にパルプ泥漿槽９８
内のパルプ泥漿９６内に位置させられ、そのパルプ泥漿
９６内に浸漬された状態で吸引穴１８から吸引されるこ
とによって網状体１６上にパルプが吸着され、パルプ泥
漿９６外において吸引脱水されることでパルプ繊維成形
体１００が成形されるのである。

【００３１】また、回動軸９４の上方に備えられた前記
離型機５２は、図の左右方向に移動可能且つ左端部（す
なわち回動軸９４の直上）および破線で示される右端部
において上下方向に移動可能とされた離型用型１０２を
備えている。離型用型１０２は、抄造型１０の吸着面上
に吸着されるパルプ繊維成形体１００の裏面１００ｄの
形状に略対応した形状の受取面５８を備えたものである
が、その他の構成は図４に示される抄造型１０と略同様
であるため、詳細な説明は省略する。離型機５２は、離
型用型１０２が実線で示される左端部にあるとき、図に
示される位置よりも下側の下端位置において、吸着面上
すなわち網状体１６上のパルプ繊維成形体１００を吸着
してその網状体１６上から取り外すと共に、破線で示さ
れる右端部の下端位置において、乾燥機５４に備えられ
た搬入用コンベア５６上にそのパルプ繊維成形体１００
を下ろすことにより、パルプ繊維成形体１００を成型機
５０から乾燥機５４に搬送するものである。

【００３２】また、前記の乾燥機５４は、図示しない熱
源によって所定温度に保持された箱型容器１０４内に、
パルプ繊維成形体１００を載置するための複数の台１０
６を有する昇降装置１０８と、その昇降装置１０８に向
かってパルプ繊維成形体１００を搬送するための前記搬
入用コンベア５６と、箱型容器１０４内で下降させられ
たパルプ繊維成形体１００を乾燥機５４から搬出して次
工程へ送るための搬出用コンベア１１０とを備えたもの
である。上記昇降装置１０８は、複数の台１０６を図の
左方側から上昇させると共に右方側から下降させるもの
であり、台１０６上に載置されたパルプ繊維成形体１０
０は、箱型容器１０４内で公転させられている間に速や
かに乾燥させられる。

【００３３】また、前記のアフタプレス装置６０は、図
３の上下方向に移動可能に備えられた一対の成形型６２
ａ，６２ｂと、それらの互いに反対側に位置する面にヒ
ータ６４，６４とを備えたものである。成形型６２ａ，
６２ｂは、例えばアルミニウム合金から構成されるもの
であって、互いに対向する位置には、パルプ繊維成形体
１００の表面１００ａ形状および裏面１００ｄ形状にそ
れぞれ対応する成形面６６ａ，６６ｂがそれぞれ形成さ
れている。図５に詳しく示されるように、この成形面６
６ａ，６６ｂは、周縁部に備えられた合わせ面６８ａ，
６８ｂが相互に当接させられた状態（すなわち、図に示
される位置よりも相互に接近させられた状態）で、相互
の間に乾燥後のパルプ繊維成形体１００の厚みに相当す
る隙間が生じるように形成されている。

【００３４】一対の成形型６２ａ，６２ｂのうちの一方
である下型６２ａの周縁部には、パルプ繊維成形体１０
０の周縁部に形成された立ち面１１２に対応する立ち面
７０の外側位置に、図に矢印Ｐで示される加圧方向に対
してその立ち面７０と反対方向に例えば15°程度の鋭角
の角度ψを成すように外周傾斜面７２が形成されてい
る。すなわち、外周傾斜面７２は、立ち面７０と略Ｖ字
を成して上型６２ｂへ向かうように形成されている。上
記の合わせ面６８ａ，６８ｂは、この外周傾斜面７２の
終端から連続して形成されており、このため、この外周
傾斜面７２が形成されていない場合よりも高さＨだけ上
型６２ｂ側にずれた位置に位置させられている。なお、
上型６２ｂの周縁部やや内側位置には、合わせ面６８
ａ，６８ｂが当接させられた状態でこの外周傾斜面７２
の内側に位置させられ、立ち面７０との間にパルプ繊維
成形体１００の厚みに相当する隙間を形成するための突
き出し部７４が形成されている。

【００３５】以上のように構成されたパルプ繊維成形体
製造装置を用いてパルプ繊維成形体１００を製造する方
法を、一方の抄造型１０ａについて、図３および成形工
程を示す図６を参照して説明する。先ず、図示しない起
動装置を操作することにより、成型機５０の吸引ポンプ
３８およびコンプレッサ４０、離型機５２の図示しない
吸引ポンプ等や乾燥機５４の熱源等を起動する。なお、
吸引ポンプ３８やコンプレッサ４０等は、後述の各工程
において切換弁３４等の切換作動に伴って起動および停
止させられても良い。

【００３６】上記の起動操作の後、工程１の浸漬工程に
おいて回動軸９４を回動させることにより、図３の矢印
Ａに従って上側に位置する抄造型１０ａを下方に向かっ
て回動させると共に下側に位置する抄造型１０ｂを上方
に向かって回動させる。次いで、工程２の吸引工程で
は、その回動中において、吸引ポンプ３８を運転しつつ
抄造型１０ａに接続されている切換弁３４を吸引位置に
切り換えることにより、その抄造型１０ａの吸引穴１８
から吸引を開始する。

【００３７】そして、更に回動して抄造型１０ａがパル
プ泥漿槽９８中のパルプ泥漿９６内に入れられることに
より、工程３の吸着工程において、予め定められた所定
の吸着時間だけそのパルプ泥漿９６中のパルプ繊維が網
状体１６上に吸着される。このとき、図４に示されるよ
うに、母材１４の表面１２のうちの底面２１が乾燥収縮
量のみを考慮した仮想底面２１ｉよりも所定長さｄだけ
凹んだ位置に設けられていることから、パルプ繊維はそ
の形状に倣って図４の上下方向（すなわち離型方向）の
長さが例えば 5(mm)程度の所定長さｄだけ延長された形
状に吸着される。

【００３８】なお、上記の所定の吸着時間は例えば 2秒
程度の比較的短い時間に設定されるが、その吸着時間は
後述のアフタプレス時の圧縮量を考慮して、パルプ繊維
成形体１００の吸着厚さがそのアフタプレス後の所望の
製品厚さの 1〜10倍程度、好適には 2〜5 倍程度、更に
好適には 2〜3 倍程度となるように設定されている。上
記所定時間が経過すると、工程４の引上工程において、
吸引穴１８からの吸引を継続したまま抄造型１０ａをパ
ルプ泥漿９６外に出し、工程５の脱水工程において、例
えば10秒程度の所定時間だけ更に吸引を継続することに
より、網状体１６上に吸着されたパルプ繊維が脱水させ
られて前記パルプ繊維成形体１００が成形される。な
お、吸引穴１８からの吸引が継続して実施されているこ
とから、脱水工程は、引上工程において抄造型１０ａが
パルプ泥漿９６外に出された直後から実行されることと
なる。

【００３９】上記のように脱水が終了した後、工程６の
離型工程において、離型用型１０２をその左端位置に位
置する状態で下降させて、パルプ繊維成形体１００を介
して抄造型１０ａに嵌め合わせ、抄造型１０ａ側の切換
弁３４を噴出位置に切り換えて吸引穴１８から空気を噴
出すると同時に、離型用型１０２の受取面５８の図示し
ない吸引穴から吸引する。そして、吸引穴１８からの噴
出および離型用型１０２の吸引穴からの吸引を継続した
ままその離型用型１０２を上昇させることにより、パル
プ繊維成形体１００がその受取面５８に吸着されて抄造
型１０ａから離型させられる。

【００４０】続いて、パルプ繊維成型体１００を吸着し
た離型用型１０２を、その上端位置まで上昇させた後、
図の右方に移動させ、破線で示される右端位置におい
て、再び下降させる。このようにして、離型用型１０２
が図に示される下端位置まで下降した後、その吸引穴か
ら空気を噴出させることにより、パルプ繊維成形体１０
０が受取面５８上から引き剥がされて乾燥機５４の搬入
用コンベア５６上に落下させられる。

【００４１】そして、工程７の乾燥工程においては、搬
入用コンベア５６上に落下させられたパルプ繊維成形体
１００が乾燥機５４の箱型容器１０４内に順次送り込ま
れて台１０６上に移され、その台１０６上に載置された
状態で箱型容器１０４内を図３における右回りに回動さ
せられる。乾燥機５４の箱型容器１０４内は、前述のよ
うに所定温度に保持されている。このため、上記の回動
中においてパルプ繊維成形体１００が十分に乾燥させら
れて、図５に示されるようなパルプ繊維成形体１００の
乾燥製品が得られ、箱型容器１０４内の右側下端位置に
おいて搬出用コンベア１１０上に移される。

【００４２】続く工程８のアフタプレス工程において
は、搬出用コンベア１１０によって搬送されたパルプ繊
維成形体１００が成形型６２ａ（下型）の成形面６６ａ
に嵌め合わされた後、ヒータ６４，６４が作動させられ
ると共に成形型６２ｂ（上型）が下降させられることに
より、それら一対の成形型６２ａ，６２ｂとの間でパル
プ繊維成形体１００がヒータ６４からの伝導熱で加熱さ
れると同時に加圧成形される。これにより、成形面６６
ａ，６６ｂの間に形成される隙間の形状に倣って、所望
の形状および厚みに成形されたパルプ繊維成形体１００
が得られる。

【００４３】このとき、前述のように、抄造型１０の母
材１４の底面２１が乾燥収縮を考慮した形状よりも凹ん
だ位置に設けられていることから、乾燥収縮後のパルプ
繊維成形体１００の加圧方向の高さは本来の高さよりも
例えば 1〜10(mm)程度の所定長さｄ_D だけ高く形成され
ている。そのため、成形型６２ａの凹部７６において
は、パルプ繊維成形体１００の底部１００ｃが底面７８
に当接させられる一方、成形型６２ａの凸部８０におい
ては、パルプ繊維成形体１００の表面１００ａと成形面
６６ａとの間に高さｄ_D （＝ 1〜10[mm]）の隙間８２が
形成される。すなわち、前記の吸着工程では、成形面上
のパルプ繊維成形体１００は、その立ち面２０が、乾燥
後に所望のパルプ繊維成形体１００の形状に対して離型
方向に向かって図５に示される所定長さｄ_D （＝ｄ×乾
燥収縮率＝ 1〜10[mm]）だけ延長された変形形状となる
ように吸着されるのである。

【００４４】したがって、成形型６２ａ上にパルプ繊維
成形体１００が載置された後に成形型６２ｂが下降させ
られると、凸部８０において表面１００ａが成形型６２
ａの成形面６６ａに当接させられるように、その成形型
６２ｂの成形面６６ｂによって立ち面１１２に連続する
底部１００ｂが押圧される。これにより、成形面６６ａ
と成形面６６ｂとの間で立ち面１１２には圧縮力ｐが作
用することとなる。

【００４５】ところで、抄造型１０の吸着面にパルプ繊
維を吸着することによってパルプ繊維成形体１００を成
形するに際しては、パルプ繊維相互の絡みや吸引力の不
均一性等に起因して、抄造型１０の凹部に対応するパル
プ繊維成形体１００の凸部１００ｃ（すなわち、パルプ
繊維成形体１００の裏面１００ｄ側からみた底部）にパ
ルプ繊維の溜まりが生じる。このパルプ繊維の溜まりが
生じた凸部１００ｃは厚さが他の部分よりも厚くなるこ
とから、アフタプレス工程において成形型６２ａ，６２
ｂの間で加圧されると、その凸部１００ｃが成形型６２
ｂの凸部８４によって圧縮されることに起因して立ち面
１１２に引張力が作用する。しかしながら、本実施例に
おいては、上述のように底部１００ｂが押圧されること
に基づく圧縮力ｐがその立ち面１１２に作用させられる
ことから、その引張力の作用によって立ち面１１２の厚
さが薄くなることや破れが生じることが抑制される。

【００４６】なお、本実施例においては、図５から明ら
かなように、底部１００ｂが押圧される初期において
は、凸部１００ｃに形成されているパルプ繊維の溜まり
は凸部８４によって押圧されていない。そのため、その
パルプ繊維の溜まりが圧縮されることに基づく引張力
は、実質的に立ち面１１２には全く作用しなくなること
から、その引張力に起因する上記不具合が一層確実に抑
制される。すなわち、本実施例においては、所定長さｄ
は、乾燥後の所定長さｄ_D が凸部１００ｃにパルプ繊維
の溜まりが形成されることに起因する厚みの増大量より
も大きくなるように設定されているのである。

【００４７】また、パルプ繊維成形体１００の周縁部に
形成された立ち面１１２に対応する立ち面７０の外側に
は、その立ち面７０と略Ｖ字状を成す外周傾斜面７２が
備えられていることから、上記のように立ち面１１２に
圧縮力が作用することに起因してパルプ繊維成形体１０
０の周縁部が外側へ広がることが、その外周傾斜面７２
によって抑制される。

【００４８】要するに、本実施例においては、所定形状
のパルプ繊維成形体１００を得るに際して、工程３の吸
着工程において、立ち面１１２が乾燥後にその所定形状
に対して離型方向に向かって所定長さｄ_D だけ延長され
た形状となるようにパルプ繊維が吸着面（網状体１６
上）に吸着され、工程７の乾燥工程において、その吸着
面上のパルプ繊維成形体１００が抄造型１０から取り外
された後に乾燥され、工程８のアフタプレス工程におい
て、パルプ繊維成形体１００が加熱されると同時に上記
所定形状の成形面６６ａ，６６ｂを備えた一対の成形型
６２ａ，６２ｂによって両面から加圧されることによ
り、その所定形状のパルプ繊維成形体１００が得られ
る。

【００４９】そのため、アフタプレス工程においては、
上記の離型方向に所定長さｄ_D 延長して形成された立ち
面１１２に続く底面（抄造型１０の凸部に対応する底部
１００ｂの裏面１００ｄ）が、一方の成形型６２ａの凸
部８０頂面（凸部８０上の成形面６６ａ）からパルプ繊
維成形体１００の厚さに加えてその所定長さｄ_D に対応
する距離だけ離隔させられた状態で、その立ち面１１２
の凸部（抄造型１０の凹部に対応する表面１００ａ）１
００ｃがその一方の成形型６２ａの凹部７６の底面７８
に当接させられる。

【００５０】上記により、パルプ繊維成形体１００の凸
部１００ｃにおいて裏面１００ｄ側に形成されたパルプ
繊維の溜まりを他方の成形型６２ｂの凸部８４が押圧す
ることによって立ち面１１２に生じる引張力が、離型方
向に所定長さｄ_D 延長して形成された立ち面１１２に続
く底面（底部１００ｂの裏面１００ｄ）が押圧されるこ
とでその立ち面１１２に生じる圧縮力ｐによって緩和さ
れる。したがって、その引張力によって立ち面１１２の
厚さが薄くなって強度が低下することや破れが生じるこ
とが抑制される。

【００５１】また、本実施例においては、工程８のアフ
タプレス工程は、パルプ繊維成形体１００の周縁部の外
側への移動を抑制するために、加圧方向に対してその周
縁部に対応する成形面６６ａの立ち面７０と反対方向に
15°程度の鋭角の所定角度ψを成すようにその周縁部の
外側にそのパルプ繊維成形体１００に向かって形成され
た移動抑制面として機能する外周傾斜面７２を備えた成
形型６２ａ，６２ｂによって、そのパルプ繊維成形体１
００を加圧するものである。このようにすれば、パルプ
繊維成形体１００の立ち面１１２に圧縮力ｐが作用する
ことによってその立ち面１１２に続く周縁部が外側に広
がることが、外周傾斜面７２によって抑制される。その
ため、一層精度の高いパルプ繊維成形体１００が得られ
る。

【００５２】また、本実施例においては、前記所定長さ
ｄ_D は、凸部１００ｃにおいてパルプ繊維成形体１００
の裏面１００ｄに形成されるパルプ繊維の溜まりの厚さ
（すなわち溜まりが形成されることによる厚みの増大
量）よりも厚くされる。このようにすれば、パルプ繊維
の溜まりが押圧されて立ち面１１２に引張力が作用する
前に、その立ち面１１２に連続する底部１００ｂが押圧
されることによってその立ち面１１２に圧縮力ｐが作用
することとなる。そのため、その引張力に基づいて立ち
面１１２の厚さが薄くなって強度が低下することや破れ
が生じることが、一層確実に抑制される。

【００５３】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施され
る。

【００５４】例えば、前述の実施例においては、抄造型
１０および成形型６２はアルミニウム合金等の軽合金か
ら構成されていたが、一般鋼、工具鋼、真鍮等の金属
製、エポキシ樹脂等の樹脂製であってもよい。なお、抄
造型１０が、例えば樹脂球、ガラス球、セラミック球な
どの無機質の粒子が接着剤で結合させられることにより
多孔質に構成された多孔組織によって構成される場合に
は、吸引穴は不要となる。

【００５５】また、抄造型１０においては、吸引穴１８
は表面１２側の開口径よりも裏面１７側の開口径が大き
い段付き穴に形成されていたが、例えば、表面１２側か
ら裏面１７側に向かって次第に断面積が大きくなる円錐
状に形成されても良い。また、目詰まりが生じ難い場合
には、全体が同様な断面積を有するように形成されてい
ても差し支えない。

【００５６】また、前述の実施例では、吸引穴１８は表
面１２の法線に対して傾斜させられていたが、法線と平
行すなわち表面１２に対して直角方向に形成されてもよ
い。

【００５７】また、実施例においては、抄造型１０にお
いて立ち面２０に連続する全ての底面２１が乾燥収縮を
考慮した仮想底面２１ｉから凹んで形成されていたが、
必ずしも全て凹んで形成される必要はなく、パルプ繊維
の溜まりが形成される部分が凹んで形成されていれば本
発明の効果を得ることができる。

【００５８】また、底面２１を仮想底面２１ｉから凹ん
で形成する場合には、所定距離ｄは必ずしも抄造型１０
の表面１２上で均一にされていなくともよい。すなわ
ち、例えば、各部分において形成され得るパルプ繊維の
溜まりの厚さを予め実験的に求めて、その溜まりの厚さ
に応じて、図２に示される引張力Ｔが十分に緩和される
ように所定距離ｄを決定すればよい。

【００５９】また、実施例においては、アフタプレス装
置６０の成形型６２ａ，６２ｂにそれぞれヒータ６４，
６４が備えられていたが、このヒータ６４は必ずしも備
えられていなくともよい。すなわち、アフタプレス工程
においては、パルプ繊維成形体１００が単に加圧される
だけでもよい。

【００６０】また、実施例においては、成形型６２ａに
外周傾斜面７２が備えられることにより、加圧時におけ
るパルプ繊維成形体１００の外側への広がりが抑制され
ていたが、隙間８２の大きさ（所定距離ｄ_D ）が比較的
小さく、その外側への広がりが生じ難い場合には、外周
傾斜面７２は必ずしも設けられなくともよい。

【００６１】また、実施例においては、抄造型１０の底
面２１が乾燥収縮を考慮した仮想底面２１ｉから所定距
離ｄだけ下側に凹んで形成されることにより、立ち面２
０が延長させられていたが、反対に、図４において上側
に凸となっている抄造型１０の凸部先端面を所定距離ｄ
だけ高く形成することにより、その立ち面２０を延長し
てもよい。すなわち、立ち面２０が離型方向（図の上下
方向）の少なくとも上下何れか一方に延長させられてい
れば、本発明の効果が得られるのである。

【００６２】また、実施例においては、抄造型１０の母
材表面１２の形状そのものを変更して立ち面２０を設け
ることにより、その吸着面が延長させられていたが、例
えば、抄造型１０をパルプ繊維成形体１００の乾燥収縮
を考慮した形状（図４に破線で示される形状）に形成す
ると共に、その表面１２に設けられる網状体１６を上記
凸部先端面において厚く形成することによって、立ち面
１１２に対応する抄造型１０の吸着面が延長させられて
もよい。

【００６３】また、実施例においては、図５に示される
ように乾燥させられたパルプ繊維成形体１００と成形型
６２ａとの間に隙間８２が形成されるように構成されて
いたが、例えば、図４において底面２１に代えて仮想底
面２１ｉが備えられた抄造型１０において、抄造型１０
の上記凸部先端面における吸引力を高くすることによ
り、図５における上記隙間８２が中実にされたパルプ繊
維成形体１００を成形しても良い。このようにしても、
その中実にされた部分が所定の厚さまで押し潰されるこ
とにより、実施例と同様に圧縮力ｐが生じることから、
同様な効果を得ることができる。

【００６４】その他、一々例示はしないが、本発明は、
その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) 〜(c) は、抄造型にパルプ繊維を吸着する
に際して生じるパルプ繊維の溜まりの態様を説明する図
である。

【図２】図１のようにパルプ繊維の溜まりが形成された
パルプ繊維成形体をアフタプレスする際の不具合を説明
する図である。

【図３】本発明の一実施例の製造方法が適用されるパル
プ繊維成形体製造装置の構成を示す図である。

【図４】図３のパルプ繊維成形体製造装置の成形機に用
いられる抄造型の取付け状態を拡大して示す図である。

【図５】図３のパルプ繊維成形体製造装置のアフタプレ
ス装置の成形型を説明する図である。

【図６】図１のパルプ繊維成形体製造装置によるパルプ
繊維成形体の製造方法を説明する工程図である。

【符号の説明】

６２：成形型 ６６：成形面 ７０：立ち面 ８２：隙間 １００：パルプ繊維成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下條 一敏 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (72)発明者 木渕 正勝 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (56)参考文献 特開 平５−279998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−125100（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−70996（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−272900（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21J 1/00 - 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルプ泥漿から離型方向に対して45°以
   下の角度を成す立ち面を有する所定形状のパルプ繊維成
   形体を製造する方法であって、 多数の吸引穴が開口する母材表面上に形成された吸着面
   を備えた抄造型を前記パルプ泥漿内に浸漬し、前記吸引
   穴からパルプ泥漿を吸引することにより、前記立ち面の
   少なくとも一部が乾燥後に前記所定形状に対して離型方
   向に向かって２〜１０ｍｍの範囲内であってパルプ繊維
   成形体の厚さの３倍以内の長さで延長された形状となる
   ように、該パルプ泥漿中のパルプ繊維を該吸着面上に吸
   着する吸着工程と、 前記吸着面上に吸着されたパルプ繊維成形体を該吸着面
   上から取り外して乾燥する乾燥工程と、 該乾燥させられたパルプ繊維成形体を、前記所定形状に
   形成された成形面を備えた一対の成形型によって両面か
   ら加圧することにより、該所定形状のパルプ繊維成形体
   を得るアフタプレス工程とを、含むことを特徴とするパ
   ルプ繊維成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記アフタプレス工程は、前記パルプ繊
   維成形体の周縁部の外側への移動を抑制するための移動
   抑制面を備えた成形型によって、該パルプ繊維成形体を
   加圧するものである請求項１のパルプ繊維成形体の製造
   方法。