JP4501129B2 - 和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造装置 - Google Patents
和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造に関し、特に、つなぎ目のない大きな和紙成形体であっても製造することができる、和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
和紙成形体の製造方法としては、例えば、図６に示すような方法が、既に提案されている。
【０００３】
この方法では、破壊可能な素材からなる、所望の立体形状を有する原型１０１の表面に、表面が毛羽だった、複数の紐状部材１０２を交差させて配置し、この表面に、植物繊維３及びネリを含む紙料液を付着させ、この表面に、植物繊維１０３及びネリを含む紙料液を付着させ、紐状部材１０２と植物繊維１０３を乾燥して、上記原型１０１を破壊して和紙成形体の内部から取り出すようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−１５６９５４号公報（第２頁〜第３頁、図１）
【０００５】
また、「ダルマ」のようなものを製造する際には、外網割抄紙法がある。この方法は、まず、ダルマの形状の半体部を成形した一対の成形型（一対の成形体を閉じた状態にすると内部に、ダルマの外形形状の凹部が形成されるようになっている。）を用意する。一対の成形型には、紙料液注入管と、紙料液排出管とが設けられており、一対の成形型を閉じた状態にして、紙料液注入管から、閉じた状態にされている一対の成形型内に紙料液を注入したり、閉じた状態にされている一対の成形型内に注入された紙料液を紙料液排出管から排出できるようになっている。
【０００６】
次に、一対の成形型の各々の内部に網を成形型の凹部に沿うように取り付けた後、一対の成形型を閉じた状態にする。
【０００７】
次に、閉じた状態にされている一対の成形型と網との間内に紙料液を注入し、網の内側から紙料液を吸引排出し、一対の成形型内に取り付けられた網の表面に紙料液を付着・乾燥させた後、一対の成形型を開いて、紙製のダルマを取り出すようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すような方法により、和紙成形体を製造した場合には、和紙成形体に繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じる、といったような問題がある。
【０００９】
また、だるまの製造方法を用いて、和紙成形体を製造した場合には、一対の成形型の接触面に対応する箇所に線が形成される、といったような問題がある。
【００１０】
また、従来の和紙成形体の製造方法では、大きな球形（例えば、直径が１ｍ以上）を製造するのが極めて困難である、という問題がある。
【００１１】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、小さい和紙成形体のみならず、大きな和紙成形体を製造することができ、しかも、和紙成形体に繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体の製造方法及びそのような和紙成形体を製造するのに適した和紙成形体の製造装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の和紙成形体の製造方法は、網の内側に、バルーン体を挿入し、網と、バルーン体の表面との間の空隙に、充填材を充填した後、バルーン体の内部に溶液を注入しつつ、網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにした。
ここに、本明細書で用いる用語、「網の表面に紙を抄く」には、網を用いて網上に紙を堆積させる工程及び／又は予め紙原料を分散させた溶液中に網を浸漬させる工程を含む。
網としては、通常の紙を抄くものであれば、特に限定されることはなく、充填材を詰めることで、球形その他の立体形状になるものが好ましい。
また、充填材としては、種々のものを用いることができる。
網内に充填材を詰めた後に、充填材の自重により、網の原型形状が型崩れしないようにするためには、比重の小さいものが好ましい。
また、充填材の粒径については、特に限定されることはないが、網で、予め調整された紙原料を分散した溶液を濾過できるように、粒子間を通過できるものが、好ましい。
【００２１】
充填材として、比重の小さいもの（例えば、比重が１以下のもの）を用いた場合に、網内に充填材のみを詰め込んで、網の形状を保持するようにした場合、予め調整された紙原料を分散した溶液中に、充填材を詰めた網を浸漬させると、充填材の浮力により、網の形状が変形する、という問題がある。
【００２２】
この和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防いでいる。
【００２３】
即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【００２４】
また、この和紙成形体の製造方法では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図っている。
【００２５】
即ち、この和紙成形体の製造方法には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【００２６】
請求項２に記載の和紙成形体の製造方法は、請求項１に記載の和紙成形体の製造方法において、網の表面に紙を抄く際に、バルーン体の内部に注入した溶液の水位を前記紙原料を分散した溶液の水位と同調させるようにした。
【００２７】
この和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部に、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、且つ、紙を抄く際には、バルーン体の内部に注入した溶液の水位を前記紙原料を分散した溶液の水位と同調させて、網の変形を防いでいる。
【００２８】
即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【００２９】
請求項３に記載の和紙成形体の製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の和紙成形体の製造方法で用いる充填材が、発泡スチロールビーズを含む。
【００３０】
充填材としては、種々のものを用いることができるが、比重が小さい（比容積が大きい）ものが好ましい。発泡スチロールビーズは、そのような要件を満たしており、好ましい。
【００３１】
この和紙成形体の製造方法では、比重の小さい材料を選択しているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができる。これにより、この和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を希望通りの形状で製造することができる。
【００３２】
請求項４に記載の和紙成形体の製造方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の和紙成形体の製造方法で用いる充填材が、貫通孔を有する中空物を含む。
【００３３】
中空物は、内部に中空を有するので、内部まで材料が入っているものより、同じ材料、同じ体積の場合には、見掛けの比重を小さくすることができる。
【００３４】
また、中空物であって、その外殻部に貫通孔を有するものは、溶液中に浸漬した場合、中空部内に溶液が侵入する結果、比重が中空部内に空気が入っている場合より大きくなり、且つ、溶液の比重に近くなる。
【００３５】
この和紙成形体の製造方法では、充填材として、貫通孔を有する中空物を用いているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができ、且つ、充填物を詰めた網を、予め調整した紙原料を分散させた溶液中に浸漬した後において、浮力による網の形状の変形を防ぐことができる。これにより、この和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を希望通りの形状で製造することができる。
【００３８】
この和紙成形体の製造方法では、網の形状を袋形状にしているので、シームレスの袋形状の和紙成形体を製造することができる。
【００３９】
特に、請求項１又は請求項２に係る発明に本発明を適用した場合には、袋形状の和紙成形体であって、直径の大きいものを製造することができる。
【００４３】
請求項５に記載の和紙成形体の製造装置は、紙原料を分散した溶液を収容する溶液貯蔵槽と、溶液貯蔵槽内に設けられた、網を取り付ける網取付部とを備え、網の内部にバルーン体を挿入し、網と、バルーン体の表面との間の空隙に、充填材を充填した後、充填材を充填した網を網取付部に取り付け、その後、バルーン体の内部に溶液を注入しつつ、溶液貯蔵槽内に、紙原料を分散した溶液を収容し、網の表面に紙を抄くようにした。
この和紙成形体の製造装置では、網を充填材により形状保持するようにし、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。且つ、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網上に紙を抄くという作業を繰り返し又は連続して行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。
また、網の表面に紙を抄くことができるようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【００４４】
この和紙成形体の製造装置では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防ぐことができるようにしている。
【００４５】
即ち、和紙成形体の製造装置を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【００４６】
また、この和紙成形体の製造装置では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図ることができるようにしている。
【００４７】
即ち、この和紙成形体の製造装置には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【００６１】
特に、請求項８又は請求項９に係る発明に本発明を適用した場合には、袋形状の和紙成形体であって、直径の大きいものを製造することができる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造装置について、図面を参照しながら、更に詳しく説明する。
【００６３】
図１は、本発明に係る和紙成形体の製造装置を概略的に示す構成図である。この図は、網３を用いて紙を抄くために、網３を、予め調整した紙原料を分散させた溶液Ｍに浸漬した状態を示している。
【００６４】
この和紙成形体の製造装置１は、紙原料を分散した溶液Ｍを収容する溶液貯蔵槽２と、溶液貯蔵槽２内に設けられた、取付部４とを備える。
【００６５】
この取付部は、後述する網３と、バルーン体５とを取り付けるための台である。
【００６６】
また、この和紙成形体の製造装置１は、網３の内側に、バルーン体５を備える。
【００６７】
網３は、取付部４に着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００６８】
網３としては、立体和紙成形体を製造する場合には、立体形状のものを用いる。
【００６９】
また、バルーン体５は、取付部４に着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００７０】
取付部４は、網３を取り付ける網取付部４ａと、バルーン体５を取り付けるバルーン体取付部４ｂとを備える。
【００７１】
網取付部４ａ及びバルーン体取付部４ｂの各々は、円筒体形状又は概ね円筒体形状をしている。そして、網取付部４ａが、バルーン体取付部４ｂの外方に網取付部４ａが配置されている。また、平面視した場合は、バルーン体取付部４ｂ及び網取付部４ａが、同心円又は概ね同心円に配置されている。
【００７２】
バルーン体５の開口部は、給排水管ｔ１に接続されている。
【００７３】
給排水管ｔ１には、給水管ｔ２と、排水管ｔ３とが接続されている。
【００７４】
給水管ｔ２の途中の位置（給水管ｔ２と、後述する補助タンク用給水管ｔ７との接続部ｃ２より上流位置（水を供給する水源（例えば、水道水の蛇口（図示せず。））に近い位置）には、バルーン体５内への水の供給と停止とを行なうためのバルーン体内給水用バルブｖ１が設けられている。
【００７５】
また、排水管ｔ３には、バルーン体内排水用バルブｖ２と、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３とが設けられている。
【００７６】
また、この和紙成形体の製造装置１には、空気供給管ｔ４が、バルーン体５内に挿入された状態になるように設けられている。
【００７７】
空気供給管ｔ４の一端ｅｔ４ａには、空気供給・吸引源が続されている。
【００７８】
この例では、空気供給・吸引源１３は、３方弁１３ａと空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂとにより構成されている。
【００７９】
即ち、空気供給管ｔ４の一端ｅｔ４ａに３方弁１３ａを介して、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを設け、３方弁１３ａの切り替えにより、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを駆動することにより取付部４に取り付けられているバルーン体５内へ圧縮エアーを供給したり、バルーン体５内の空気を抜くことができるようになっている。
【００８０】
尚、空気供給源としては、大気圧以上の正圧を一定に維持できるものであれば、特に限定されることはない。
【００８１】
また、空気供給管ｔ４の途中の位置（この例では、空気供給管ｔ４の、後述するエアー圧力計７が設けられている位置と、後述する補助タンク用給水管ｔ７と空気供給管ｔ４との接続部ｃ１との間の位置）には、圧縮エアー調整弁ｖ８が設けられている。
【００８２】
また、この和紙成形体の製造装置１では、バルーン体５内の水と空気との置換を効率的に行なえるように、空気供給管ｔ４の他端（空気排出口）ｅｔ４ｂをバルーン体５内の上方位置に設け、給排水管ｔ１の給排水口ｅｔ１ａをバルーン体５の下方位置に設けている。
【００８３】
また、排水管ｔ３には、バルーン体内排水用バルブｖ２と、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３とが設けられている。
【００８４】
また、和紙成形体の製造装置１の溶液貯蔵槽２は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている液を排出するための、第１の排水管ｔ５と、第２の排水管ｔ６とを備える。
【００８５】
第１の排水管ｔ５は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍを排出するものであり、溶液貯蔵槽２の下方位置であって、網３の外方位置に設けられている。
【００８６】
第１の排水管ｔ５は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍ中、網３の外側に存在している溶液Ｍを排出するものである。
【００８７】
第１の排水管ｔ５には、溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４と、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５とが設けられている。
【００８８】
第２の排水管ｔ６は、主として、網３とバルーン体５との間から、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍを排出するものであり、溶液貯蔵槽２の下方位置であって、網３とバルーン体５との間の位置に排水口ｅｔ６を有する。
【００８９】
第２の排水管ｔ６の長さは、網から必要十分な水頭圧を確保できる長さを有するものとする。
【００９０】
第２の排水管ｔ６には、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液Ｍ中、網３を通過した溶液を排水する排水用バルブｖ６と、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液中、網３を通過した溶液を排水する排水量調整用バルブｖ７とが設けられている。
【００９１】
尚、図１中、６で示す部材装置は、バルーン体内液面検出用補助タンクを示しており、バルーン体内液面検出用補助タンク６には、補助タンク用給水管ｔ７が接続されている。
【００９２】
補助タンク用給水管ｔ７は、給水管ｔ２の途中の位置に接続されている。
【００９３】
また、７、８で示す部材装置は、エアー圧力計を示している。
【００９４】
エアー圧力計７は、空気供給管ｔ４の途中の位置に設けられており、空気供給管ｔ４内に供給される圧縮エアーの圧力を測定できるようになっている。
【００９５】
また、バルーン体内液面検出用補助タンク６と空気供給管ｔ４との間には、補助タンク向け空気供給管ｔ８が接続されている。
【００９６】
そして、エアー圧力計８は、補助タンク向け空気供給管ｔ８の途中の位置に設けられており、補助タンク向け空気供給管ｔ８内に供給される圧縮エアーの圧力を測定できるようになっている。
【００９７】
補助タンク向け空気供給管ｔ８の途中の位置（この例では、補助タンク向け空気供給管ｔ８の、エアー圧力計８が設けられている位置と、空気供給管ｔ４と補助タンク向け空気供給管ｔ８との接続部ｃ１との間の位置）には、圧縮エアー調整弁ｖ９が設けられている。
【００９８】
また、１０、１１で示す部材装置は、溶液貯蔵槽液面検出器である。
【００９９】
溶液貯蔵槽液面検出器１０は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液の水位を検出するためのものであり、溶液貯蔵槽２内に設けられている。
【０１００】
また、溶液貯蔵槽液面検出器１１は、バルーン体内液面検出用補助タンク６内に貯留される溶液Ｗ２の液面を検出するためのものであり、バルーン体内液面検出用補助タンク６内に設けられている。
【０１０１】
また、この和紙成形体の製造装置１は、使用の際の便宜を考慮して、制御装置１２により、和紙成形体の製造装置１の制御ができるようになっている。
【０１０２】
例えば、溶液貯蔵槽液面検出器１０が検出したデータは、信号線Ｌ１を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０３】
また、溶液貯蔵槽液面検出器１１が検出したデータは、信号線Ｌ２を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０４】
また、エアー圧力計７が検出したデータは、信号線Ｌ３を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０５】
また、エアー圧力計８が検出したデータは、信号線Ｌ４を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０６】
また、制御装置１２と、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ８との間は、信号線Ｌ５により接続されており、制御装置１２側からの指令により、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ８の開口量を調整することで、空気供給管ｔ４内に供給される圧縮エアーの圧力を調整できるようになっている。
【０１０７】
また、制御装置１２と、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ９との間は、信号線Ｌ６により接続されており、制御装置１２側からの指令により、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ９の開口量を調整することで、空気供給管ｔ４内に供給される圧縮エアーの圧力を調整できるようになっている。
【０１０８】
尚、この和紙成形体の製造装置１では、バルーン体内給水用バルブｖ１、バルーン体内排水用バルブｖ２、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３、溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液Ｍ中、網３を通過した溶液を排水する排水用バルブｖ６、及び、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液Ｍ中、網３を通過した溶液を排水する排水量調整用バルブｖ７の各々は、手動式としているが、これらについても、信号線を介して制御装置１２側で制御できるようにしてもよい。
【０１０９】
また、これとは逆に、制御装置１２を設けずに、全ての作業を手動とするようにしてもよい。
【０１１０】
次に、本発明に係る和紙成形体を製造方法を、この和紙成形体の製造装置１を用いて、和紙成形体を製造する場合を例にとって説明する。
【０１１１】
図２、図３、図４及び図５の各々は、本発明に係る和紙成形体の製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【０１１２】
ここでは、説明を容易とするため、球状の和紙成形体を製造する場合を例にとって説明する。
【０１１３】
まず、この和紙成形体の製造装置１を用いて、和紙成形体を製造する場合、網３として、図２（ａ）にその断面を模式的に示したような球状の網を用意する。また、バルーン体５として、図２（ａ）にその断面を模式的に示したような、バルーン体５を膨らませた場合、網３を完全に広げた状態にした場合よりもやや小さい容積の球状のバルーン体５を用意する。
【０１１４】
バルーン体５の材料としては、例えば、ゴム等の弾性を有するものやビニールなどの樹脂製を用いる。
【０１１５】
また、網３としては、その形状が立体形状（この例では、球状）であることを除けば、通常の和紙を抄く時に用いる抄網を用いる。
【０１１６】
次に、バルーン体５を適当に変形させ、網３の開口部より網３内に収容し、バルーン体５を元の状態（ふくらんだ状態）に戻す。この時、バルーン体５の開口部の、網３の開口部内に位置するようにする。
【０１１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、網３とバルーン体５との間の隙間部内に充填材ｆを充填する。
【０１１８】
充填材ｆとしては、種々のものを用いることができ、特に限定されることはない。
【０１１９】
充填材ｆとしては、例えば、発泡スチロールビーズ又はこれに類するものや、また、例えば、その他の種々の樹脂、セラミックス材、アルミニウム等の金属材料であってもよい。
【０１２０】
しかしながら、充填材ｆとして比重の大きいものを用いた場合には、網３とバルーン体５との間に充填材ｆを充填した後に、網３が充填材ｆの自重により網３の原型形状に対し、下方部分が広がった形状になる。
【０１２１】
一方、充填材ｆとして比重の小さいものを用いた場合には、網３とバルーン体５との間に充填材ｆを充填した後においても、網３の原型形状を保持できる。
【０１２２】
このようなことを考慮した場合には、充填材ｆは、比重が小さいものが好ましく、発泡スチロールビーズなどの材料が好ましい。
【０１２３】
充填材ｆの粒径については、網３とバルーン体５との間の隙間部内に充填材ｆを充填後において、網３の形状を保持でき、且つ、充填材ｆと充填材ｆとの隙間を通じて、溶液Ｍを通過させることができ、抄紙時及びその前後に充填材ｆの自重又は浮力で網３の形状を概ね変形させない限り、特に限定されることはない。
【０１２４】
次に、網３とバルーン体５とを取付部４に取り付ける。
【０１２５】
より具体的に説明すると、網３の開口部を網３を取り付ける網取付部４ａに取り付け、バルーン体５の開口部を、バルーン体５を取り付けるバルーン体取付部４ｂに取り付ける。
【０１２６】
次に、制御装置１２の主電源をオンにする。
【０１２７】
次に、図１及び図３を参照しながら説明すると、バルーン体内給水用バルブｖ１を開くとともに、空気供給管ｔ４の一端ｅｔ４ａを大気に導通した状態にし、圧縮エアー調整弁ｖ８を所望の開口量に調整し、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する。
【０１２８】
また、圧縮エアー調整弁ｖ９を所望の開口量に調整し、バルーン体内液面検出用補助タンク６内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ２に置換する。
【０１２９】
この際、エアー圧力計８の検出したデータと、エアー圧力計７の検出したデータとが一致又は概ね一致させるようにすることで、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）を、バルーン体内液面検出用補助タンク６内の溶液（この例では、水）Ｗ２の液面の高さ（水位）と同調させるようにすることで、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）をバルーン体内液面検出用補助タンク６内に設けられている溶液貯蔵槽液面検出器１１より検出する。
【０１３０】
且つ、上記したバルーン体５内の空気を溶液（この例では水）Ｗ１に置換する工程の開始とともに、溶液貯蔵槽２内に、予め調整していた紙原料を分散した溶液Ｍの注入を開始する。
【０１３１】
即ち、上記したバルーン体５内の空気を溶液（この例では水）Ｗ１に置換する工程の開始とともに、第１の排水管ｔ５に設けられている溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４を閉じた状態にし、且つ、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６を閉じた状態にし、溶液貯蔵槽２の開口部から溶液貯蔵槽２内に、予め調整していた紙原料を分散した溶液Ｍの注入を開始する。
【０１３２】
この工程において、溶液貯蔵槽２の開口部から溶液貯蔵槽２内に注入される紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）を溶液貯蔵槽２内に設けられている溶液貯蔵槽液面検出器１０により検出し、溶液貯蔵槽液面検出器１０及び溶液貯蔵槽液面検出器１１の各々が検出したデータが一致又は概ね一致するように、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業と、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業とを行なうことで、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業と、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業との作業中、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面高さ（水位）と溶液貯蔵槽２内に注入される紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）とを同調させる。
【０１３３】
このような作業は、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入量及び／又はバルーン体内給水用バルブｖ１の開口量を適宜調整することにより行なう（以上については、図３を参照）。
【０１３４】
尚、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業の終了時点は、網３が紙原料を分散した溶液Ｍ内に水没するのに十分な水位となるまでであり、溶液貯蔵槽液面検出器１０の検出したデータを、制御装置１２の記憶部（図示せず。）に予め記憶させた、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業の終了時点の閾値と比較し、閾値と溶液貯蔵槽液面検出器１０の検出したデータが一致した時点を終了時点とする。
【０１３５】
尚、この例では、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業は、バルーン体５内に注入された溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）が、空気供給管ｔ４の他端ｅｔ４ｂの高さまでとしている。
【０１３６】
より詳しく説明すると、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業終了時点は、溶液貯蔵槽液面検出器１１の検出したデータを、制御装置１２の記憶部（図示せず。）に予め記憶させた、バルーン体５内への溶液（この例では、水）Ｗ１の注入作業の終了時点の閾値と比較し、閾値と溶液貯蔵槽液面検出器１１の検出したデータが一致した時点を終了時点とする。
【０１３７】
そして、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業終了時点は、溶液貯蔵槽液面検出器１１の検出したデータが、制御装置１２の記憶部（図示せず。）に予め記憶させた、バルーン体５内への溶液（この例では、水）Ｗ１の注入作業の終了時点の閾値と一致した時点で、バルーン体内給水用バルブｖ１を閉じた状態にする。
【０１３８】
尚、バルーン体内給水用バルブｖ１を閉じた状態にした後は、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業のみが、この作業の終了時点まで行なわれる。
【０１３９】
以上の工程により、和紙成形体の製造装置１は、図１に示したような状態になる。
【０１４０】
次に、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６を開いた状態にするとともに、排水量調整用バルブｖ７を所望の調整量に調整する。
【０１４１】
すると、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過し、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４２】
紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過する際に、網３の表面に紙層Ｐを形成し、網３を通過した濾液は充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４３】
網３の表面に紙層Ｐが、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍから露呈した状態になった際に、網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さより薄い場合には、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍを追加し、網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さになるまで、抄紙作業を繰り返す。
【０１４４】
また、この工程は、連続して行なうこともできる。
【０１４５】
即ち、和紙成形体の製造装置１は、図１に示したような状態になった後、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６を開いた状態にするとともに、排水量調整用バルブｖ７を所望の調整量に調整する。
【０１４６】
すると、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過し、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４７】
紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過する際に、網３の表面に紙層Ｐを形成し、網３を通過した濾液は充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４８】
この紙原料を分散した溶液Ｍの網３を通過した濾液の充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出工程作業と途中に、補助溶液貯蔵槽（図示せず。）から、溶液貯蔵槽２内に、紙原料を分散した溶液Ｍの補給を、網３上に積層される紙Ｐが所望の厚さになるまで連続的に行うようにしても良い。
【０１４９】
網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さになった時点で、溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４を開き、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５を所望の排水量になるように調整する。これにより、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍが、第１の排水管ｔ５から排出される。
【０１５０】
この工程においては、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５と排水量調整用バルブｖ７とを適宜調整し、常に、網３とバルーン体５との間の溶液の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された、紙原料を分散した溶液Ｍ中、網３の外側に存在する溶液Ｍの液面の高さ（水位）より低くなるように調整する。
【０１５１】
以上の作業は、和紙成形体の製造装置１が、図１の状態から図４の状態になるまでの間行うようにする。
【０１５２】
次に、和紙成形体の製造装置１が、図４の状態になってから後、即ち、溶液貯蔵槽２内の紙原料を分散した溶液Ｍの液面（水位）が、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）まで降下した後は、排水管ｔ３に設けられているバルーン体内排水用バルブｖ２を開いた状態で、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３の適宜調整と、第１の排水管ｔ５に設けられている溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４の開閉と、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５の適宜調整と、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６の開閉と、排水量調整用バルブｖ７の適宜調整と、網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さになるまで、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍを追加するという抄紙作業を繰り返す。
【０１５３】
又は、紙原料を分散した溶液Ｍの網３を通過した濾液の充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出工程作業と途中に、補助溶液貯蔵槽（図示せず。）から、溶液貯蔵槽２内に、紙原料を分散した溶液Ｍの補給を、網３上に積層される紙Ｐが所望の厚さになるまで連続的に行うようにしても良い。
【０１５４】
但し、この工程においては、既に、網３上に所望の厚さの紙が形成され、一旦、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍから露呈している網３の部分及びその上に形成されている紙Ｐが、再び、紙原料を分散させた溶液Ｍに漬からないように、補助溶液貯蔵槽（図示せず。）から、溶液貯蔵槽２内に、紙原料を分散した溶液Ｍの補給を行なうように、注意を払う必要がある。
【０１５５】
この工程においては、溶液貯蔵槽液面検出器１０及び溶液貯蔵槽液面検出器１１の各々の検出するデータに基づいて、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）とバルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）とが概ね同じ高さになるように同調させるようにする。
【０１５６】
より詳しく説明すると、この工程においては、圧縮エアー調整弁ｖ８を所定の開口量に調整し、３方弁１３ａの大気と導通している管を閉じた状態にし、且つ、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂの圧縮エアー送出口と空気供給管ｔ４とを導通状態にし、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを駆動又は停止することで、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）と一致するように調整する。
【０１５７】
また、この工程においても、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５と排水量調整用バルブｖ７とを適宜調整し、常に、網３とバルーン体５との間の溶液の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された、紙原料を分散した溶液Ｍ中、網３の外側に存在する溶液Ｍの液面の高さ（水位）より低くなるように調整する。
【０１５８】
このような作業は、溶液貯蔵槽２内の紙原料を分散した溶液Ｍが空になるまで行なう（以上の工程については、図５を参照。）。
尚、この和紙成形体の製造方法によれば、網３の表面の上方領域に積層される紙Ｐの厚さが所望の厚さになった後は、第２の排水管ｔ６から排出される網３を通過した溶液の排出条件を維持又は概ね維持するようにして、第１の排水管ｔ５からの、溶液貯蔵槽２内の溶液Ｍを、常に、網３とバルーン体５との間の溶液の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された、紙原料を分散した溶液Ｍ中、網３の外側に存在する溶液Ｍの液面の高さ（水位）より低くなるように調整して排出するようにすれば、網３の表面全体に所望の厚さの紙Ｐを積層することができる。尚、このことは、本発明者が実験により知見したものである。
【０１５９】
そして、溶液貯蔵槽２内の紙原料を分散した溶液Ｍが空になり次第、第１の排水管ｔ５に設けられている溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４を閉じた状態にする。
【０１６０】
次に、圧縮エアー調整弁ｖ８を適当な開口量に調整し、３方弁１３ａの大気に導通している管を開いた状態にし、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂと空気供給管ｔ４との間を閉じた状態にし、且つ、空気供給管ｔ４と３方弁１３ａの大気に導通している管を開いた状態にし、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを駆動し、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂから３方弁１３ａの大気に導通している管方向に圧縮エアーの気流を作ることで、空気供給管ｔ４内にバルーン体５から３方弁１３ａの大気に導通している管方向に向かう吸引雰囲気の気流を生じさせ、バルーン体５内の空気を抜き、バルーン体５を萎んだ状態にする。
【０１６１】
その後、網３を取付部４から取り外し、網３の内部に充填した充填材ｆを取り除き、その後に、網３の表面に形成されている紙Ｐの内側から網３を取り除くと、球形和紙成形体が完成する。
【０１６２】
本発明者は、以上、説明した和紙成形体の製造装置１を用い、実際に和紙成形体を製造した所、直径が５５ｃｍ以上の球形和紙成形体を、紙厚にばらつきなく製造することができた。
【０１６３】
以上の結果から、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は本発明に係る和紙成形体の製造方法を用いれば、大型のシームレスの球形の和紙成形体が製造できることが明らかになった。
【０１６４】
また、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法では、網３を充填材ｆにより形状保持するようにし、充填材ｆを充填した網３を、紙原料を分散した溶液Ｍ中に浸漬し、網３の表面に紙Ｐを抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網３の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１６５】
且つ、充填材ｆを充填した網３を、紙原料を分散した溶液Ｍ中に浸漬し、網３上に紙を抄くという作業を繰り返し又は連続して行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。また、網３の表面に紙Ｐを抄くようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【０１６６】
また、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網３、充填材ｆ及びバルーン体５を浸漬させる前には、バルーン体５の内部に、空気を入れることで、網３内の重量を軽くして、網３の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液Ｍ中に、網３、充填材ｆ及びバルーン体５を浸漬させる工程や、網３の表面に紙Ｐを抄く工程では、バルーン体５内に水を入れることで、網３、充填材ｆ及びバルーン体５の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網３の変形を防いでいる。即ち、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。また、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法では、網３の内部に、バルーン体５を配置し、網３とバルーン体５の間に充填材ｆを詰め、バルーン体５と充填材ｆとの協働により網３の形状の保持を図っている。
【０１６７】
即ち、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法には、バルーン体５により、網３内に詰める充填材ｆの量を減らすことができるので、網３内に充填材ｆを詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【０１６８】
特に、充填材ｆとして、発泡スチロールビーズを用いたような場合には、発泡スチロールビーズが静電気を帯び、網３内に発泡スチロールビーズを詰める作業が困難になるが、バルーン体５により、網３内に詰める充填材ｆの量を減らすことができるので、網３内に充填材ｆを詰める作業を軽減できる。
【０１６９】
また、本発明に係る和紙成形体の製造装置１及び本発明に係る和紙成形体の製造方法において、網３の表面に紙Ｐを抄く際に、溶液貯蔵槽２内に貯留する紙原料を分散させた溶液Ｍの液面の高さ（水位）と、バルーン体５内の水の液面の高さ（水位）とを同じ又は概ね同じ高さに同調させることで、網３の変形を防ぐことができる。これにより、網を変形させない状態で網３の表面に所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１７０】
尚、この発明の実施の形態では、バルーン体５を用いた例を中心に説明したが、網３の中に、充填材ｆのみを充填するようにした、和紙成形体の製造装置や和紙成形体に製造方法も、本発明に含まれることを付記しておく。
【０１７１】
また、用いる充填材ｆの材料としては、溶液に浸漬する前には、比重が小さく、溶液に浸漬させた後においては比重が溶液に近くなる材料が好ましい。
【０１７２】
このようなことを考慮した場合には、例えば、練習用のゴルフボールのような中空を有する樹脂成形体であり、外殻部に、外殻部の表面と裏面との間を貫通するような孔（貫通孔）を有する材料が好ましい。
【０１７３】
また、上記の発明の実施の形態では、球形形状の和紙成形体を製造した例を説明したが、これは、単に、本発明を説明するために用いたものであって、本発明は、球形形状の和紙成形物のみを製造することができるものでは無いことは、言うまでもない。
【０１７４】
本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法を用いれば、網３の形状を球形形状、ラグビーボールや卵型等の平面視した場合、略楕円体形状、また、手袋のような形状等、種々の袋のようになっている形状とすれば、そのような和紙成形体を製造することができる。
【０１７５】
例えば、ラグビーボールや卵型等の平面視した場合、略楕円体形状の和紙成形体を製造する場合には、ラグビーボールや卵型等の平面視した場合、略楕円体形状の網を用意し、バルーン体と網の間に充填材を詰めることで、網の形状を保持できるようにしてから、上記手順に沿って、そのような和紙成形体を製造すればよい。
【０１７６】
また、例えば、手袋のような形状の和紙成形体を製造する場合には、手袋のような形状の網を用意し、バルーン体と網の手のひら挿入部との間、及び、網の指挿入部に充填材を詰めることで、網の形状を保持できるようにしてから、上記手順に沿って、そのような和紙成形体を製造すればよい。
【０１７７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１に記載の和紙成形体の製造方法では、網を充填材により形状保持するようにし、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。且つ、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網上に紙を抄くという作業を繰り返し行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。また、網の表面に紙を抄くようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【０１７８】
請求項１に記載の和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部に、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防いでいる。即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。また、この和紙成形体の製造方法では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図っている。
【０１７９】
即ち、この和紙成形体の製造方法には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【０１８０】
請求項２に記載の和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、且つ、紙を抄く際には、バルーン体の内部に注入した溶液の水位を前記紙原料を分散した溶液の水位と同調させて、網の変形を防いでいる。即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１８１】
請求項３に記載の和紙成形体の製造方法では、比重の小さい材料を選択しているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができる。
【０１８２】
請求項４に記載の和紙成形体の製造方法では、充填材として、貫通孔を有する中空物を用いているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができ、且つ、充填物を詰めた網を、予め調整した紙原料を分散させた溶液中に浸漬した後において、浮力による網の形状の変形を防ぐことができる。これにより、この和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を希望通りの形状で製造することができる。
【０１８４】
請求項５に記載の和紙成形体の製造装置では、網を充填材により形状保持するようにし、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。且つ、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網上に紙を抄くという作業を繰り返し又は連続して行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。また、網の表面に紙を抄くことができるようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【０１８５】
請求項５に記載の和紙成形体の製造装置では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防ぐことができるようにしている。即ち、和紙成形体の製造装置を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１８６】
また、この和紙成形体の製造装置では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図ることができるようにしている。
【０１８７】
即ち、この和紙成形体の製造装置には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る和紙成形体の製造装置を概略的に示す構成図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）の各々は、本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図３】本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図４】本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図５】本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図６】従来の和紙成形体の製造方法の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ 和紙成形体の製造装置
２ 溶液貯蔵槽
３ 網
４ 取付部
４ａ 網取付部
４ｂ バルーン体取付部
５ バルーン体
６ バルーン体内液面検出用補助タンク
７、８ エアー圧力計
１２ 制御装置
ｃ１、ｃ２ 接続部
ｆ 充填材
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６ 信号線
ｔ１ 給排水管
ｔ２ 給水管
ｔ３ 排水管
ｔ４ 空気供給管
ｔ５ 第１の排水管
ｔ６ 第２の排水管
ｔ７ 補助タンク用給水管
ｖ１ バルーン体内給水用バルブ
ｖ２ バルーン体内排水用バルブ
ｖ３ バルーン体内排水流量調整バルブ
ｖ４ 溶液貯蔵槽内排水用バルブ
ｖ５ 溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブ
ｖ６ 排水用バルブ
ｖ７ 排水量調整用バルブ
ｖ８ 圧縮エアー調整弁
ｖ９ 圧縮エアー調整弁
ｅｔ６ 排水口
【発明の属する技術分野】
本発明は、和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造に関し、特に、つなぎ目のない大きな和紙成形体であっても製造することができる、和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
和紙成形体の製造方法としては、例えば、図６に示すような方法が、既に提案されている。
【０００３】
この方法では、破壊可能な素材からなる、所望の立体形状を有する原型１０１の表面に、表面が毛羽だった、複数の紐状部材１０２を交差させて配置し、この表面に、植物繊維３及びネリを含む紙料液を付着させ、この表面に、植物繊維１０３及びネリを含む紙料液を付着させ、紐状部材１０２と植物繊維１０３を乾燥して、上記原型１０１を破壊して和紙成形体の内部から取り出すようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−１５６９５４号公報（第２頁〜第３頁、図１）
【０００５】
また、「ダルマ」のようなものを製造する際には、外網割抄紙法がある。この方法は、まず、ダルマの形状の半体部を成形した一対の成形型（一対の成形体を閉じた状態にすると内部に、ダルマの外形形状の凹部が形成されるようになっている。）を用意する。一対の成形型には、紙料液注入管と、紙料液排出管とが設けられており、一対の成形型を閉じた状態にして、紙料液注入管から、閉じた状態にされている一対の成形型内に紙料液を注入したり、閉じた状態にされている一対の成形型内に注入された紙料液を紙料液排出管から排出できるようになっている。
【０００６】
次に、一対の成形型の各々の内部に網を成形型の凹部に沿うように取り付けた後、一対の成形型を閉じた状態にする。
【０００７】
次に、閉じた状態にされている一対の成形型と網との間内に紙料液を注入し、網の内側から紙料液を吸引排出し、一対の成形型内に取り付けられた網の表面に紙料液を付着・乾燥させた後、一対の成形型を開いて、紙製のダルマを取り出すようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すような方法により、和紙成形体を製造した場合には、和紙成形体に繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じる、といったような問題がある。
【０００９】
また、だるまの製造方法を用いて、和紙成形体を製造した場合には、一対の成形型の接触面に対応する箇所に線が形成される、といったような問題がある。
【００１０】
また、従来の和紙成形体の製造方法では、大きな球形（例えば、直径が１ｍ以上）を製造するのが極めて困難である、という問題がある。
【００１１】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、小さい和紙成形体のみならず、大きな和紙成形体を製造することができ、しかも、和紙成形体に繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体の製造方法及びそのような和紙成形体を製造するのに適した和紙成形体の製造装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の和紙成形体の製造方法は、網の内側に、バルーン体を挿入し、網と、バルーン体の表面との間の空隙に、充填材を充填した後、バルーン体の内部に溶液を注入しつつ、網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにした。
ここに、本明細書で用いる用語、「網の表面に紙を抄く」には、網を用いて網上に紙を堆積させる工程及び／又は予め紙原料を分散させた溶液中に網を浸漬させる工程を含む。
網としては、通常の紙を抄くものであれば、特に限定されることはなく、充填材を詰めることで、球形その他の立体形状になるものが好ましい。
また、充填材としては、種々のものを用いることができる。
網内に充填材を詰めた後に、充填材の自重により、網の原型形状が型崩れしないようにするためには、比重の小さいものが好ましい。
また、充填材の粒径については、特に限定されることはないが、網で、予め調整された紙原料を分散した溶液を濾過できるように、粒子間を通過できるものが、好ましい。
【００２１】
充填材として、比重の小さいもの（例えば、比重が１以下のもの）を用いた場合に、網内に充填材のみを詰め込んで、網の形状を保持するようにした場合、予め調整された紙原料を分散した溶液中に、充填材を詰めた網を浸漬させると、充填材の浮力により、網の形状が変形する、という問題がある。
【００２２】
この和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防いでいる。
【００２３】
即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【００２４】
また、この和紙成形体の製造方法では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図っている。
【００２５】
即ち、この和紙成形体の製造方法には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【００２６】
請求項２に記載の和紙成形体の製造方法は、請求項１に記載の和紙成形体の製造方法において、網の表面に紙を抄く際に、バルーン体の内部に注入した溶液の水位を前記紙原料を分散した溶液の水位と同調させるようにした。
【００２７】
この和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部に、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、且つ、紙を抄く際には、バルーン体の内部に注入した溶液の水位を前記紙原料を分散した溶液の水位と同調させて、網の変形を防いでいる。
【００２８】
即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【００２９】
請求項３に記載の和紙成形体の製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の和紙成形体の製造方法で用いる充填材が、発泡スチロールビーズを含む。
【００３０】
充填材としては、種々のものを用いることができるが、比重が小さい（比容積が大きい）ものが好ましい。発泡スチロールビーズは、そのような要件を満たしており、好ましい。
【００３１】
この和紙成形体の製造方法では、比重の小さい材料を選択しているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができる。これにより、この和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を希望通りの形状で製造することができる。
【００３２】
請求項４に記載の和紙成形体の製造方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の和紙成形体の製造方法で用いる充填材が、貫通孔を有する中空物を含む。
【００３３】
中空物は、内部に中空を有するので、内部まで材料が入っているものより、同じ材料、同じ体積の場合には、見掛けの比重を小さくすることができる。
【００３４】
また、中空物であって、その外殻部に貫通孔を有するものは、溶液中に浸漬した場合、中空部内に溶液が侵入する結果、比重が中空部内に空気が入っている場合より大きくなり、且つ、溶液の比重に近くなる。
【００３５】
この和紙成形体の製造方法では、充填材として、貫通孔を有する中空物を用いているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができ、且つ、充填物を詰めた網を、予め調整した紙原料を分散させた溶液中に浸漬した後において、浮力による網の形状の変形を防ぐことができる。これにより、この和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を希望通りの形状で製造することができる。
【００３８】
この和紙成形体の製造方法では、網の形状を袋形状にしているので、シームレスの袋形状の和紙成形体を製造することができる。
【００３９】
特に、請求項１又は請求項２に係る発明に本発明を適用した場合には、袋形状の和紙成形体であって、直径の大きいものを製造することができる。
【００４３】
請求項５に記載の和紙成形体の製造装置は、紙原料を分散した溶液を収容する溶液貯蔵槽と、溶液貯蔵槽内に設けられた、網を取り付ける網取付部とを備え、網の内部にバルーン体を挿入し、網と、バルーン体の表面との間の空隙に、充填材を充填した後、充填材を充填した網を網取付部に取り付け、その後、バルーン体の内部に溶液を注入しつつ、溶液貯蔵槽内に、紙原料を分散した溶液を収容し、網の表面に紙を抄くようにした。
この和紙成形体の製造装置では、網を充填材により形状保持するようにし、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。且つ、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網上に紙を抄くという作業を繰り返し又は連続して行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。
また、網の表面に紙を抄くことができるようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【００４４】
この和紙成形体の製造装置では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防ぐことができるようにしている。
【００４５】
即ち、和紙成形体の製造装置を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【００４６】
また、この和紙成形体の製造装置では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図ることができるようにしている。
【００４７】
即ち、この和紙成形体の製造装置には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【００６１】
特に、請求項８又は請求項９に係る発明に本発明を適用した場合には、袋形状の和紙成形体であって、直径の大きいものを製造することができる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る和紙成形体の製造方法及び和紙成形体の製造装置について、図面を参照しながら、更に詳しく説明する。
【００６３】
図１は、本発明に係る和紙成形体の製造装置を概略的に示す構成図である。この図は、網３を用いて紙を抄くために、網３を、予め調整した紙原料を分散させた溶液Ｍに浸漬した状態を示している。
【００６４】
この和紙成形体の製造装置１は、紙原料を分散した溶液Ｍを収容する溶液貯蔵槽２と、溶液貯蔵槽２内に設けられた、取付部４とを備える。
【００６５】
この取付部は、後述する網３と、バルーン体５とを取り付けるための台である。
【００６６】
また、この和紙成形体の製造装置１は、網３の内側に、バルーン体５を備える。
【００６７】
網３は、取付部４に着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００６８】
網３としては、立体和紙成形体を製造する場合には、立体形状のものを用いる。
【００６９】
また、バルーン体５は、取付部４に着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００７０】
取付部４は、網３を取り付ける網取付部４ａと、バルーン体５を取り付けるバルーン体取付部４ｂとを備える。
【００７１】
網取付部４ａ及びバルーン体取付部４ｂの各々は、円筒体形状又は概ね円筒体形状をしている。そして、網取付部４ａが、バルーン体取付部４ｂの外方に網取付部４ａが配置されている。また、平面視した場合は、バルーン体取付部４ｂ及び網取付部４ａが、同心円又は概ね同心円に配置されている。
【００７２】
バルーン体５の開口部は、給排水管ｔ１に接続されている。
【００７３】
給排水管ｔ１には、給水管ｔ２と、排水管ｔ３とが接続されている。
【００７４】
給水管ｔ２の途中の位置（給水管ｔ２と、後述する補助タンク用給水管ｔ７との接続部ｃ２より上流位置（水を供給する水源（例えば、水道水の蛇口（図示せず。））に近い位置）には、バルーン体５内への水の供給と停止とを行なうためのバルーン体内給水用バルブｖ１が設けられている。
【００７５】
また、排水管ｔ３には、バルーン体内排水用バルブｖ２と、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３とが設けられている。
【００７６】
また、この和紙成形体の製造装置１には、空気供給管ｔ４が、バルーン体５内に挿入された状態になるように設けられている。
【００７７】
空気供給管ｔ４の一端ｅｔ４ａには、空気供給・吸引源が続されている。
【００７８】
この例では、空気供給・吸引源１３は、３方弁１３ａと空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂとにより構成されている。
【００７９】
即ち、空気供給管ｔ４の一端ｅｔ４ａに３方弁１３ａを介して、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを設け、３方弁１３ａの切り替えにより、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを駆動することにより取付部４に取り付けられているバルーン体５内へ圧縮エアーを供給したり、バルーン体５内の空気を抜くことができるようになっている。
【００８０】
尚、空気供給源としては、大気圧以上の正圧を一定に維持できるものであれば、特に限定されることはない。
【００８１】
また、空気供給管ｔ４の途中の位置（この例では、空気供給管ｔ４の、後述するエアー圧力計７が設けられている位置と、後述する補助タンク用給水管ｔ７と空気供給管ｔ４との接続部ｃ１との間の位置）には、圧縮エアー調整弁ｖ８が設けられている。
【００８２】
また、この和紙成形体の製造装置１では、バルーン体５内の水と空気との置換を効率的に行なえるように、空気供給管ｔ４の他端（空気排出口）ｅｔ４ｂをバルーン体５内の上方位置に設け、給排水管ｔ１の給排水口ｅｔ１ａをバルーン体５の下方位置に設けている。
【００８３】
また、排水管ｔ３には、バルーン体内排水用バルブｖ２と、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３とが設けられている。
【００８４】
また、和紙成形体の製造装置１の溶液貯蔵槽２は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている液を排出するための、第１の排水管ｔ５と、第２の排水管ｔ６とを備える。
【００８５】
第１の排水管ｔ５は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍを排出するものであり、溶液貯蔵槽２の下方位置であって、網３の外方位置に設けられている。
【００８６】
第１の排水管ｔ５は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍ中、網３の外側に存在している溶液Ｍを排出するものである。
【００８７】
第１の排水管ｔ５には、溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４と、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５とが設けられている。
【００８８】
第２の排水管ｔ６は、主として、網３とバルーン体５との間から、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍを排出するものであり、溶液貯蔵槽２の下方位置であって、網３とバルーン体５との間の位置に排水口ｅｔ６を有する。
【００８９】
第２の排水管ｔ６の長さは、網から必要十分な水頭圧を確保できる長さを有するものとする。
【００９０】
第２の排水管ｔ６には、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液Ｍ中、網３を通過した溶液を排水する排水用バルブｖ６と、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液中、網３を通過した溶液を排水する排水量調整用バルブｖ７とが設けられている。
【００９１】
尚、図１中、６で示す部材装置は、バルーン体内液面検出用補助タンクを示しており、バルーン体内液面検出用補助タンク６には、補助タンク用給水管ｔ７が接続されている。
【００９２】
補助タンク用給水管ｔ７は、給水管ｔ２の途中の位置に接続されている。
【００９３】
また、７、８で示す部材装置は、エアー圧力計を示している。
【００９４】
エアー圧力計７は、空気供給管ｔ４の途中の位置に設けられており、空気供給管ｔ４内に供給される圧縮エアーの圧力を測定できるようになっている。
【００９５】
また、バルーン体内液面検出用補助タンク６と空気供給管ｔ４との間には、補助タンク向け空気供給管ｔ８が接続されている。
【００９６】
そして、エアー圧力計８は、補助タンク向け空気供給管ｔ８の途中の位置に設けられており、補助タンク向け空気供給管ｔ８内に供給される圧縮エアーの圧力を測定できるようになっている。
【００９７】
補助タンク向け空気供給管ｔ８の途中の位置（この例では、補助タンク向け空気供給管ｔ８の、エアー圧力計８が設けられている位置と、空気供給管ｔ４と補助タンク向け空気供給管ｔ８との接続部ｃ１との間の位置）には、圧縮エアー調整弁ｖ９が設けられている。
【００９８】
また、１０、１１で示す部材装置は、溶液貯蔵槽液面検出器である。
【００９９】
溶液貯蔵槽液面検出器１０は、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液の水位を検出するためのものであり、溶液貯蔵槽２内に設けられている。
【０１００】
また、溶液貯蔵槽液面検出器１１は、バルーン体内液面検出用補助タンク６内に貯留される溶液Ｗ２の液面を検出するためのものであり、バルーン体内液面検出用補助タンク６内に設けられている。
【０１０１】
また、この和紙成形体の製造装置１は、使用の際の便宜を考慮して、制御装置１２により、和紙成形体の製造装置１の制御ができるようになっている。
【０１０２】
例えば、溶液貯蔵槽液面検出器１０が検出したデータは、信号線Ｌ１を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０３】
また、溶液貯蔵槽液面検出器１１が検出したデータは、信号線Ｌ２を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０４】
また、エアー圧力計７が検出したデータは、信号線Ｌ３を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０５】
また、エアー圧力計８が検出したデータは、信号線Ｌ４を介して制御装置１２に入力されるようになっている。
【０１０６】
また、制御装置１２と、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ８との間は、信号線Ｌ５により接続されており、制御装置１２側からの指令により、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ８の開口量を調整することで、空気供給管ｔ４内に供給される圧縮エアーの圧力を調整できるようになっている。
【０１０７】
また、制御装置１２と、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ９との間は、信号線Ｌ６により接続されており、制御装置１２側からの指令により、圧縮エアー調整弁（この例では、電磁弁）ｖ９の開口量を調整することで、空気供給管ｔ４内に供給される圧縮エアーの圧力を調整できるようになっている。
【０１０８】
尚、この和紙成形体の製造装置１では、バルーン体内給水用バルブｖ１、バルーン体内排水用バルブｖ２、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３、溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液Ｍ中、網３を通過した溶液を排水する排水用バルブｖ６、及び、溶液貯蔵槽２内に貯留された溶液Ｍ中、網３を通過した溶液を排水する排水量調整用バルブｖ７の各々は、手動式としているが、これらについても、信号線を介して制御装置１２側で制御できるようにしてもよい。
【０１０９】
また、これとは逆に、制御装置１２を設けずに、全ての作業を手動とするようにしてもよい。
【０１１０】
次に、本発明に係る和紙成形体を製造方法を、この和紙成形体の製造装置１を用いて、和紙成形体を製造する場合を例にとって説明する。
【０１１１】
図２、図３、図４及び図５の各々は、本発明に係る和紙成形体の製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【０１１２】
ここでは、説明を容易とするため、球状の和紙成形体を製造する場合を例にとって説明する。
【０１１３】
まず、この和紙成形体の製造装置１を用いて、和紙成形体を製造する場合、網３として、図２（ａ）にその断面を模式的に示したような球状の網を用意する。また、バルーン体５として、図２（ａ）にその断面を模式的に示したような、バルーン体５を膨らませた場合、網３を完全に広げた状態にした場合よりもやや小さい容積の球状のバルーン体５を用意する。
【０１１４】
バルーン体５の材料としては、例えば、ゴム等の弾性を有するものやビニールなどの樹脂製を用いる。
【０１１５】
また、網３としては、その形状が立体形状（この例では、球状）であることを除けば、通常の和紙を抄く時に用いる抄網を用いる。
【０１１６】
次に、バルーン体５を適当に変形させ、網３の開口部より網３内に収容し、バルーン体５を元の状態（ふくらんだ状態）に戻す。この時、バルーン体５の開口部の、網３の開口部内に位置するようにする。
【０１１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、網３とバルーン体５との間の隙間部内に充填材ｆを充填する。
【０１１８】
充填材ｆとしては、種々のものを用いることができ、特に限定されることはない。
【０１１９】
充填材ｆとしては、例えば、発泡スチロールビーズ又はこれに類するものや、また、例えば、その他の種々の樹脂、セラミックス材、アルミニウム等の金属材料であってもよい。
【０１２０】
しかしながら、充填材ｆとして比重の大きいものを用いた場合には、網３とバルーン体５との間に充填材ｆを充填した後に、網３が充填材ｆの自重により網３の原型形状に対し、下方部分が広がった形状になる。
【０１２１】
一方、充填材ｆとして比重の小さいものを用いた場合には、網３とバルーン体５との間に充填材ｆを充填した後においても、網３の原型形状を保持できる。
【０１２２】
このようなことを考慮した場合には、充填材ｆは、比重が小さいものが好ましく、発泡スチロールビーズなどの材料が好ましい。
【０１２３】
充填材ｆの粒径については、網３とバルーン体５との間の隙間部内に充填材ｆを充填後において、網３の形状を保持でき、且つ、充填材ｆと充填材ｆとの隙間を通じて、溶液Ｍを通過させることができ、抄紙時及びその前後に充填材ｆの自重又は浮力で網３の形状を概ね変形させない限り、特に限定されることはない。
【０１２４】
次に、網３とバルーン体５とを取付部４に取り付ける。
【０１２５】
より具体的に説明すると、網３の開口部を網３を取り付ける網取付部４ａに取り付け、バルーン体５の開口部を、バルーン体５を取り付けるバルーン体取付部４ｂに取り付ける。
【０１２６】
次に、制御装置１２の主電源をオンにする。
【０１２７】
次に、図１及び図３を参照しながら説明すると、バルーン体内給水用バルブｖ１を開くとともに、空気供給管ｔ４の一端ｅｔ４ａを大気に導通した状態にし、圧縮エアー調整弁ｖ８を所望の開口量に調整し、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する。
【０１２８】
また、圧縮エアー調整弁ｖ９を所望の開口量に調整し、バルーン体内液面検出用補助タンク６内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ２に置換する。
【０１２９】
この際、エアー圧力計８の検出したデータと、エアー圧力計７の検出したデータとが一致又は概ね一致させるようにすることで、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）を、バルーン体内液面検出用補助タンク６内の溶液（この例では、水）Ｗ２の液面の高さ（水位）と同調させるようにすることで、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）をバルーン体内液面検出用補助タンク６内に設けられている溶液貯蔵槽液面検出器１１より検出する。
【０１３０】
且つ、上記したバルーン体５内の空気を溶液（この例では水）Ｗ１に置換する工程の開始とともに、溶液貯蔵槽２内に、予め調整していた紙原料を分散した溶液Ｍの注入を開始する。
【０１３１】
即ち、上記したバルーン体５内の空気を溶液（この例では水）Ｗ１に置換する工程の開始とともに、第１の排水管ｔ５に設けられている溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４を閉じた状態にし、且つ、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６を閉じた状態にし、溶液貯蔵槽２の開口部から溶液貯蔵槽２内に、予め調整していた紙原料を分散した溶液Ｍの注入を開始する。
【０１３２】
この工程において、溶液貯蔵槽２の開口部から溶液貯蔵槽２内に注入される紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）を溶液貯蔵槽２内に設けられている溶液貯蔵槽液面検出器１０により検出し、溶液貯蔵槽液面検出器１０及び溶液貯蔵槽液面検出器１１の各々が検出したデータが一致又は概ね一致するように、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業と、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業とを行なうことで、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業と、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業との作業中、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面高さ（水位）と溶液貯蔵槽２内に注入される紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）とを同調させる。
【０１３３】
このような作業は、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入量及び／又はバルーン体内給水用バルブｖ１の開口量を適宜調整することにより行なう（以上については、図３を参照）。
【０１３４】
尚、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業の終了時点は、網３が紙原料を分散した溶液Ｍ内に水没するのに十分な水位となるまでであり、溶液貯蔵槽液面検出器１０の検出したデータを、制御装置１２の記憶部（図示せず。）に予め記憶させた、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業の終了時点の閾値と比較し、閾値と溶液貯蔵槽液面検出器１０の検出したデータが一致した時点を終了時点とする。
【０１３５】
尚、この例では、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業は、バルーン体５内に注入された溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）が、空気供給管ｔ４の他端ｅｔ４ｂの高さまでとしている。
【０１３６】
より詳しく説明すると、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業終了時点は、溶液貯蔵槽液面検出器１１の検出したデータを、制御装置１２の記憶部（図示せず。）に予め記憶させた、バルーン体５内への溶液（この例では、水）Ｗ１の注入作業の終了時点の閾値と比較し、閾値と溶液貯蔵槽液面検出器１１の検出したデータが一致した時点を終了時点とする。
【０１３７】
そして、バルーン体５内の空気を溶液（この例では、水）Ｗ１に置換する置換作業終了時点は、溶液貯蔵槽液面検出器１１の検出したデータが、制御装置１２の記憶部（図示せず。）に予め記憶させた、バルーン体５内への溶液（この例では、水）Ｗ１の注入作業の終了時点の閾値と一致した時点で、バルーン体内給水用バルブｖ１を閉じた状態にする。
【０１３８】
尚、バルーン体内給水用バルブｖ１を閉じた状態にした後は、溶液貯蔵槽２内への紙原料を分散した溶液Ｍの注入作業のみが、この作業の終了時点まで行なわれる。
【０１３９】
以上の工程により、和紙成形体の製造装置１は、図１に示したような状態になる。
【０１４０】
次に、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６を開いた状態にするとともに、排水量調整用バルブｖ７を所望の調整量に調整する。
【０１４１】
すると、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過し、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４２】
紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過する際に、網３の表面に紙層Ｐを形成し、網３を通過した濾液は充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４３】
網３の表面に紙層Ｐが、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍから露呈した状態になった際に、網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さより薄い場合には、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍを追加し、網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さになるまで、抄紙作業を繰り返す。
【０１４４】
また、この工程は、連続して行なうこともできる。
【０１４５】
即ち、和紙成形体の製造装置１は、図１に示したような状態になった後、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６を開いた状態にするとともに、排水量調整用バルブｖ７を所望の調整量に調整する。
【０１４６】
すると、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過し、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４７】
紙原料を分散した溶液Ｍは、網３を通過する際に、網３の表面に紙層Ｐを形成し、網３を通過した濾液は充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出される。
【０１４８】
この紙原料を分散した溶液Ｍの網３を通過した濾液の充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出工程作業と途中に、補助溶液貯蔵槽（図示せず。）から、溶液貯蔵槽２内に、紙原料を分散した溶液Ｍの補給を、網３上に積層される紙Ｐが所望の厚さになるまで連続的に行うようにしても良い。
【０１４９】
網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さになった時点で、溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４を開き、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５を所望の排水量になるように調整する。これにより、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍが、第１の排水管ｔ５から排出される。
【０１５０】
この工程においては、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５と排水量調整用バルブｖ７とを適宜調整し、常に、網３とバルーン体５との間の溶液の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された、紙原料を分散した溶液Ｍ中、網３の外側に存在する溶液Ｍの液面の高さ（水位）より低くなるように調整する。
【０１５１】
以上の作業は、和紙成形体の製造装置１が、図１の状態から図４の状態になるまでの間行うようにする。
【０１５２】
次に、和紙成形体の製造装置１が、図４の状態になってから後、即ち、溶液貯蔵槽２内の紙原料を分散した溶液Ｍの液面（水位）が、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）まで降下した後は、排水管ｔ３に設けられているバルーン体内排水用バルブｖ２を開いた状態で、バルーン体内排水流量調整バルブｖ３の適宜調整と、第１の排水管ｔ５に設けられている溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４の開閉と、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５の適宜調整と、第２の排水管ｔ６に設けられている排水用バルブｖ６の開閉と、排水量調整用バルブｖ７の適宜調整と、網３の表面に紙層Ｐが所望の厚さになるまで、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍを追加するという抄紙作業を繰り返す。
【０１５３】
又は、紙原料を分散した溶液Ｍの網３を通過した濾液の充填材ｆ同志に隙間を介して、第２の排水管ｔ６へと排出工程作業と途中に、補助溶液貯蔵槽（図示せず。）から、溶液貯蔵槽２内に、紙原料を分散した溶液Ｍの補給を、網３上に積層される紙Ｐが所望の厚さになるまで連続的に行うようにしても良い。
【０１５４】
但し、この工程においては、既に、網３上に所望の厚さの紙が形成され、一旦、溶液貯蔵槽２内に貯留されている溶液Ｍから露呈している網３の部分及びその上に形成されている紙Ｐが、再び、紙原料を分散させた溶液Ｍに漬からないように、補助溶液貯蔵槽（図示せず。）から、溶液貯蔵槽２内に、紙原料を分散した溶液Ｍの補給を行なうように、注意を払う必要がある。
【０１５５】
この工程においては、溶液貯蔵槽液面検出器１０及び溶液貯蔵槽液面検出器１１の各々の検出するデータに基づいて、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）とバルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）とが概ね同じ高さになるように同調させるようにする。
【０１５６】
より詳しく説明すると、この工程においては、圧縮エアー調整弁ｖ８を所定の開口量に調整し、３方弁１３ａの大気と導通している管を閉じた状態にし、且つ、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂの圧縮エアー送出口と空気供給管ｔ４とを導通状態にし、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを駆動又は停止することで、バルーン体５内の溶液（この例では、水）Ｗ１の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された紙原料を分散した溶液Ｍの液面の高さ（水位）と一致するように調整する。
【０１５７】
また、この工程においても、溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブｖ５と排水量調整用バルブｖ７とを適宜調整し、常に、網３とバルーン体５との間の溶液の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された、紙原料を分散した溶液Ｍ中、網３の外側に存在する溶液Ｍの液面の高さ（水位）より低くなるように調整する。
【０１５８】
このような作業は、溶液貯蔵槽２内の紙原料を分散した溶液Ｍが空になるまで行なう（以上の工程については、図５を参照。）。
尚、この和紙成形体の製造方法によれば、網３の表面の上方領域に積層される紙Ｐの厚さが所望の厚さになった後は、第２の排水管ｔ６から排出される網３を通過した溶液の排出条件を維持又は概ね維持するようにして、第１の排水管ｔ５からの、溶液貯蔵槽２内の溶液Ｍを、常に、網３とバルーン体５との間の溶液の液面の高さ（水位）が、溶液貯蔵槽２内に貯留された、紙原料を分散した溶液Ｍ中、網３の外側に存在する溶液Ｍの液面の高さ（水位）より低くなるように調整して排出するようにすれば、網３の表面全体に所望の厚さの紙Ｐを積層することができる。尚、このことは、本発明者が実験により知見したものである。
【０１５９】
そして、溶液貯蔵槽２内の紙原料を分散した溶液Ｍが空になり次第、第１の排水管ｔ５に設けられている溶液貯蔵槽内排水用バルブｖ４を閉じた状態にする。
【０１６０】
次に、圧縮エアー調整弁ｖ８を適当な開口量に調整し、３方弁１３ａの大気に導通している管を開いた状態にし、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂと空気供給管ｔ４との間を閉じた状態にし、且つ、空気供給管ｔ４と３方弁１３ａの大気に導通している管を開いた状態にし、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂを駆動し、空気供給源（例えば、ブロア、コンプレッサー等）１３ｂから３方弁１３ａの大気に導通している管方向に圧縮エアーの気流を作ることで、空気供給管ｔ４内にバルーン体５から３方弁１３ａの大気に導通している管方向に向かう吸引雰囲気の気流を生じさせ、バルーン体５内の空気を抜き、バルーン体５を萎んだ状態にする。
【０１６１】
その後、網３を取付部４から取り外し、網３の内部に充填した充填材ｆを取り除き、その後に、網３の表面に形成されている紙Ｐの内側から網３を取り除くと、球形和紙成形体が完成する。
【０１６２】
本発明者は、以上、説明した和紙成形体の製造装置１を用い、実際に和紙成形体を製造した所、直径が５５ｃｍ以上の球形和紙成形体を、紙厚にばらつきなく製造することができた。
【０１６３】
以上の結果から、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は本発明に係る和紙成形体の製造方法を用いれば、大型のシームレスの球形の和紙成形体が製造できることが明らかになった。
【０１６４】
また、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法では、網３を充填材ｆにより形状保持するようにし、充填材ｆを充填した網３を、紙原料を分散した溶液Ｍ中に浸漬し、網３の表面に紙Ｐを抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網３の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１６５】
且つ、充填材ｆを充填した網３を、紙原料を分散した溶液Ｍ中に浸漬し、網３上に紙を抄くという作業を繰り返し又は連続して行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。また、網３の表面に紙Ｐを抄くようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【０１６６】
また、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網３、充填材ｆ及びバルーン体５を浸漬させる前には、バルーン体５の内部に、空気を入れることで、網３内の重量を軽くして、網３の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液Ｍ中に、網３、充填材ｆ及びバルーン体５を浸漬させる工程や、網３の表面に紙Ｐを抄く工程では、バルーン体５内に水を入れることで、網３、充填材ｆ及びバルーン体５の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網３の変形を防いでいる。即ち、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。また、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法では、網３の内部に、バルーン体５を配置し、網３とバルーン体５の間に充填材ｆを詰め、バルーン体５と充填材ｆとの協働により網３の形状の保持を図っている。
【０１６７】
即ち、本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法には、バルーン体５により、網３内に詰める充填材ｆの量を減らすことができるので、網３内に充填材ｆを詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【０１６８】
特に、充填材ｆとして、発泡スチロールビーズを用いたような場合には、発泡スチロールビーズが静電気を帯び、網３内に発泡スチロールビーズを詰める作業が困難になるが、バルーン体５により、網３内に詰める充填材ｆの量を減らすことができるので、網３内に充填材ｆを詰める作業を軽減できる。
【０１６９】
また、本発明に係る和紙成形体の製造装置１及び本発明に係る和紙成形体の製造方法において、網３の表面に紙Ｐを抄く際に、溶液貯蔵槽２内に貯留する紙原料を分散させた溶液Ｍの液面の高さ（水位）と、バルーン体５内の水の液面の高さ（水位）とを同じ又は概ね同じ高さに同調させることで、網３の変形を防ぐことができる。これにより、網を変形させない状態で網３の表面に所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１７０】
尚、この発明の実施の形態では、バルーン体５を用いた例を中心に説明したが、網３の中に、充填材ｆのみを充填するようにした、和紙成形体の製造装置や和紙成形体に製造方法も、本発明に含まれることを付記しておく。
【０１７１】
また、用いる充填材ｆの材料としては、溶液に浸漬する前には、比重が小さく、溶液に浸漬させた後においては比重が溶液に近くなる材料が好ましい。
【０１７２】
このようなことを考慮した場合には、例えば、練習用のゴルフボールのような中空を有する樹脂成形体であり、外殻部に、外殻部の表面と裏面との間を貫通するような孔（貫通孔）を有する材料が好ましい。
【０１７３】
また、上記の発明の実施の形態では、球形形状の和紙成形体を製造した例を説明したが、これは、単に、本発明を説明するために用いたものであって、本発明は、球形形状の和紙成形物のみを製造することができるものでは無いことは、言うまでもない。
【０１７４】
本発明に係る和紙成形体の製造装置及び／又は和紙成形体の製造方法を用いれば、網３の形状を球形形状、ラグビーボールや卵型等の平面視した場合、略楕円体形状、また、手袋のような形状等、種々の袋のようになっている形状とすれば、そのような和紙成形体を製造することができる。
【０１７５】
例えば、ラグビーボールや卵型等の平面視した場合、略楕円体形状の和紙成形体を製造する場合には、ラグビーボールや卵型等の平面視した場合、略楕円体形状の網を用意し、バルーン体と網の間に充填材を詰めることで、網の形状を保持できるようにしてから、上記手順に沿って、そのような和紙成形体を製造すればよい。
【０１７６】
また、例えば、手袋のような形状の和紙成形体を製造する場合には、手袋のような形状の網を用意し、バルーン体と網の手のひら挿入部との間、及び、網の指挿入部に充填材を詰めることで、網の形状を保持できるようにしてから、上記手順に沿って、そのような和紙成形体を製造すればよい。
【０１７７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１に記載の和紙成形体の製造方法では、網を充填材により形状保持するようにし、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。且つ、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網上に紙を抄くという作業を繰り返し行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。また、網の表面に紙を抄くようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【０１７８】
請求項１に記載の和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部に、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防いでいる。即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。また、この和紙成形体の製造方法では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図っている。
【０１７９】
即ち、この和紙成形体の製造方法には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【０１８０】
請求項２に記載の和紙成形体の製造方法では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、且つ、紙を抄く際には、バルーン体の内部に注入した溶液の水位を前記紙原料を分散した溶液の水位と同調させて、網の変形を防いでいる。即ち、和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１８１】
請求項３に記載の和紙成形体の製造方法では、比重の小さい材料を選択しているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができる。
【０１８２】
請求項４に記載の和紙成形体の製造方法では、充填材として、貫通孔を有する中空物を用いているので、網内に充填物を詰めた後に、その自重による網の変形を防ぐことができ、且つ、充填物を詰めた網を、予め調整した紙原料を分散させた溶液中に浸漬した後において、浮力による網の形状の変形を防ぐことができる。これにより、この和紙成形体の製造方法を用いれば、所望の形状の和紙成形体を希望通りの形状で製造することができる。
【０１８４】
請求項５に記載の和紙成形体の製造装置では、網を充填材により形状保持するようにし、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網の表面に紙を抄くようにしているので、所望の立体形状の網の形状を保持しつつ、網の表面に、所望の立体形状の和紙成形体を製造することができる。且つ、充填材を充填した網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、網上に紙を抄くという作業を繰り返し又は連続して行なうことで、所望の紙厚、繊維及び／又は繊維束の不均一な重なりが生じることがなく、その表面に線が形成されることがない、和紙成形体を製造することができる。また、網の表面に紙を抄くことができるようにしているので、シームレスな和紙成形体を製造できる。
【０１８５】
請求項５に記載の和紙成形体の製造装置では、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる前には、バルーン体の内部には、空気を入れることで、網内の重量を軽くして、網の変形を防ぎ、予め調整された紙原料を分散させた溶液中に、網、充填材及びバルーン体を浸漬させる工程や、網の表面に紙を抄く工程では、バルーン体内に水を入れることで、網、充填材及びバルーン体の比重を、予め調整された紙原料を分散させた溶液に近い比重とし、網の変形を防ぐことができるようにしている。即ち、和紙成形体の製造装置を用いれば、所望の形状の和紙成形体を製造することができる。
【０１８６】
また、この和紙成形体の製造装置では、網の内部に、バルーン体を配置し、網とバルーン体の間に充填材を詰め、バルーン体と充填材との協働により網の形状の保持を図ることができるようにしている。
【０１８７】
即ち、この和紙成形体の製造装置には、バルーン体により、網内に詰める充填材の量を減らすことができるので、網内に充填材を詰める作業を軽減できる、という利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る和紙成形体の製造装置を概略的に示す構成図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）の各々は、本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図３】本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図４】本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図５】本発明に係る和紙成形体を製造方法の要部を模式的に説明する説明図である。
【図６】従来の和紙成形体の製造方法の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ 和紙成形体の製造装置
２ 溶液貯蔵槽
３ 網
４ 取付部
４ａ 網取付部
４ｂ バルーン体取付部
５ バルーン体
６ バルーン体内液面検出用補助タンク
７、８ エアー圧力計
１２ 制御装置
ｃ１、ｃ２ 接続部
ｆ 充填材
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６ 信号線
ｔ１ 給排水管
ｔ２ 給水管
ｔ３ 排水管
ｔ４ 空気供給管
ｔ５ 第１の排水管
ｔ６ 第２の排水管
ｔ７ 補助タンク用給水管
ｖ１ バルーン体内給水用バルブ
ｖ２ バルーン体内排水用バルブ
ｖ３ バルーン体内排水流量調整バルブ
ｖ４ 溶液貯蔵槽内排水用バルブ
ｖ５ 溶液貯蔵槽内排水量調整用バルブ
ｖ６ 排水用バルブ
ｖ７ 排水量調整用バルブ
ｖ８ 圧縮エアー調整弁
ｖ９ 圧縮エアー調整弁
ｅｔ６ 排水口
Claims (5)
- 網の内側に、バルーン体を挿入し、前記網と、前記バルーン体の表面との間の空隙に、充填材を充填した後、前記バルーン体の内部に溶液を注入しつつ、前記網を、紙原料を分散した溶液中に浸漬し、前記網の表面に紙を抄くようにした、和紙成形体の製造方法。
- 前記網の表面に紙を抄く際に、前記バルーン体の内部に注入した溶液の水位を前記紙原料を分散した溶液の水位と同調させるようにした、請求項１に記載の和紙成形体の製造方法。
- 前記充填材が、発泡スチロールビーズを含む、請求項１又は請求項２に記載の和紙成形体の製造方法。
- 前記充填材が、貫通孔を有する中空物を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の和紙成形体の製造方法。
- 紙原料を分散した溶液を収容する溶液貯蔵槽と、前記溶液貯蔵槽内に設けられた、網を取り付ける網取付部とを備え、前記網の内部にバルーン体を挿入し、前記網と、前記バルーン体の表面との間の空隙に、充填材を充填した後、前記充填材を充填した網を前記網取付部に取り付け、その後、前記バルーン体の内部に溶液を注入しつつ、前記溶液貯蔵槽内に、前記紙原料を分散した溶液を収容し、前記網の表面に紙を抄くようにした、和紙成形体の製造装置。
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