(57)【要約】【課題】水性処置に適さない紙資料に対しても水性処置を行うことを可能にする紙資料の保存修復方法を提供する。【解決手段】微粒子発生ノズル16は、保存修復用溶液貯留容器26から供給され、溶液吐出口から吐出される保存修復用溶液を、気体噴出口から噴出される空気により破砕微細化して、保存修復用溶液の微粒子を噴出させる。微粒子発生ノズル１６から噴出された保存修復用溶液の微粒子は、ガイド部材14内を通って微粒子分別容器10の下部まで導かれる。微粒子分別容器10の下部まで導かれた保存修復用溶液の微粒子は、微粒子選別プレート20,22,24に設けられた微粒子通過孔20b,22b,24bを通って、徐々に微粒子分別容器10内を浮上する。このとき、微粒子の選別が行われ、均一な粒子径の微粒子のみが微粒子分別容器10の吐出部28から吐出される。吐出部28から吐出された保存修復用溶液の微粒子を保存修復対象紙資料に噴霧する。【選択図】図１
2005187967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子発生装置によって発生された保存修復用溶液の微粒子を保存修復対象紙資料に噴霧する紙資料保存修復方法であって、
前記微粒子発生装置は、
保存修復用溶液を気体により破砕微粒化して保存修復用溶液の微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を分別する分別容器と、
前記分別容器において分別された微粒子を吐出する吐出部と
を備え、
前記微粒子発生ノズルは、
前記分別容器内に前記保存修復用溶液を吐出する溶液吐出口と、当該溶液吐出口に連通する溶液供給口と、前記溶液吐出口の前方に気体の高速渦流を形成するように前記溶液吐出口の周囲に形成された気体噴射口と、当該気体噴射口に連通する気体供給口と
を有し、
前記溶液供給口へ供給された保存修復用溶液は、前記溶液吐出口から吐出され、前記気体供給口へ供給された気体の高速渦流によって破砕されて前記分別容器内に噴出され、
前記分別容器は、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を、当該分別容器の下部まで導くガイド部材と、
前記ガイド部材により分別容器の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制することで、微粒子の選別を行う微粒子選別部材とを備える
ことを特徴とする紙資料保存修復方法。
【請求項２】
前記保存修復用溶液として、炭酸水素マグネシウム水溶液、炭酸水素カルシウム水溶液及び水酸化カルシウム溶液のいずれかを使用して、脱酸性化処置を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の紙資料保存修復方法。
【請求項３】
前記保存修復用溶液の微粒子を負に帯電させる
ことを特徴とする請求項２に記載の紙資料保存修復方法。
【請求項４】
前記保存修復用溶液として、セルロースエーテル水溶液を使用して、紙力強化処置を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の紙資料保存修復方法。
【請求項５】
前記保存修復用溶液として、キレート剤水溶液を使用して、金属イオン抗酸化処置を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の紙資料保存修復方法。
【請求項６】
保存修復用溶液の微粒子を発生させる微粒子発生装置と、前記微粒子発生装置によって発生された保存修復用溶液の微粒子を保存修復対象紙資料に噴霧するための処置部とを備えた紙資料保存修復装置であって、
前記微粒子発生装置は、
保存修復用溶液を気体により破砕微粒化して保存修復用溶液の微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を分別する分別容器と、
前記分別容器において分別された微粒子を吐出する吐出部と
を備え、
前記微粒子発生ノズルは、
前記分別容器内に前記保存修復用溶液を吐出する溶液吐出口と、当該溶液吐出口に連通する溶液供給口と、前記溶液吐出口の前方に気体の高速渦流を形成するように前記溶液吐出口の周囲に形成された気体噴射口と、当該気体噴射口に連通する気体供給口と
を有し、
前記溶液供給口へ供給された保存修復用溶液は、前記溶液吐出口から吐出され、前記気体供給口へ供給された気体の高速渦流によって破砕されて前記分別容器内に噴出され、
前記分別容器は、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を、この分別容器の下部まで導くガイド部材と、
前記ガイド部材により分別容器の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制することで、微粒子の選別を行う微粒子選別部材とを備える
ことを特徴とする紙資料保存修復装置。
【請求項７】
前記微粒子発生装置は、前記分別容器内の微粒子を上昇させるための二次気体を前記分別容器内に供給する二次気体供給手段を更に備える
ことを特徴とする請求項６に記載の紙資料保存修復装置。
【請求項８】
前記微粒子選別部材は、上下方向に配置された複数の微粒子選別プレートによって構成され、
前記微粒子選別プレートのそれぞれには、微粒子が通過する複数の微粒子通過孔が設けられており、
下側に位置する微粒子選別プレートに設けられた微粒子通過孔の大きさは、上側に位置する微粒子選別プレートに設けられた微粒子通過孔の大きさに比較して大きい
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の紙資料保存修復装置。
【請求項９】
前記微粒子発生装置は、前記保存修復用溶液の微粒子を帯電させる手段を更に備える
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の紙資料保存修復装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙資料の保存修復（例えば、脱酸性化処置、紙力強化処置、金属イオン抗酸化処置等）に関する。
【背景技術】
【０００２】
公文書館や文書館などの情報保存機関には、行政資料、私文書、郷土資料、古文書、写真資料など、様々な紙資料が所蔵されている。このような紙資料は、時を経ることで物理的・化学的に劣化していくものであり、その劣化を食い止めるために、様々な保存修復処置が行われている。
【０００３】
保存修復処置の例としては、まず、酸性紙に対して施される脱酸性化処置が挙げられる。酸性紙は、中性紙に比べて劣化の進行が速いことが知られており、情報保存機関に所蔵されている酸性紙資料に対しては、その劣化を遅らせるため、脱酸性化処置が行われている。
【０００４】
脱酸性化処置とは、酸性紙を中和し、アルカリの緩衝剤（アルカリバッファー）を紙繊維の間に残す方法であり、この処置によりその資料の過ごしてきた期間の３〜５倍の延命ができると言われている。
【０００５】
脱酸性化処置は、大きく水性脱酸性化処置と非水性脱酸性化処置とに分けられる。資料の劣化の度合いに関わらず安定した処置効果が望めるのは、炭酸水素マグネシウム水溶液、炭酸水素カルシウム水溶液、水酸化カルシウム溶液等を使った水性脱酸性化処置である。その理由は、水分を介在させるため、紙繊維の毛細管現象により紙繊維の深部に溶液が入り込むことができ、なおかつ空気中の二酸化炭素と処置溶液が反応し、紙繊維内にアルカリ塩として強固なアルカリ緩衝剤を定着させることができるためである。
【０００６】
しかしながら、水性脱酸性化処置は、水分を与えることになるので、水分によって悪影響を受ける紙資料（例えば、水性インクなど水溶性の筆記材料が使用されているものや、浮世絵版画などのように紙の凹凸を情報として優先するものや、水分で膨潤させると破損するおそれのある冊子形態のもの）には適しない。このような紙資料に対しては、通常、非水性脱酸性化処置が行われている。
【０００７】
非水性脱酸性化処置でアルカリ塩を紙繊維中に強固に残存させる処置としては水酸化バリウムメタノール溶液噴霧法があるが、人体に有害であるメタノールを使用することに問題があり、また、資料に使用されている筆記材料のインクがメタノールに溶解するものであると処置が不可能となる。
【０００８】
現在、世界各国で筆記材料を溶解させず、冊子形態などの紙の束である資料を水分によって変形させない処置を考案する動きがあるが、その全てが水性処置を回避する方向にある。現在最もリスクの少ない非水性処置としては、ブックキーパー法（酸化マグネシウム微粉末噴霧法）があり、アメリカ議会図書館等で試験適用されているが、紙繊維と比較して酸化マグネシウムの粒子が大きいため、劣化紙の紙繊維中には入っていくことができず、紙繊維中にとどまる酸性劣化要因に対しては効力が望めないであろうことが指摘されている。また噴霧により酸化マグネシウムが積層し、紙資料に白濁を与えるなどの問題点もある。
【０００９】
なお、米国特許第５，４３３，８２７号明細書（特許文献１）には、高湿度下で、処置対象の酸性紙を炭酸カルシウムを含有する紙に接触させて圧力をかけることで、酸性紙の脱酸性化処置を行う方法が開示されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の方法は、処置に手間や時間がかかるし、圧力をかけるため、紙の凹凸を情報として優先するもの（浮世絵版画等）の処置には適さない。
【特許文献１】米国特許第５，４３３，８２７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、水性処置に適さない紙資料に対しても水性処置を行うことを可能にする紙資料保存修復方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、後述するような構成を有する微粒子発生装置によって発生された保存修復用溶液の微粒子を保存修復対象である紙資料に噴霧・塗布することにより、水性処置に適さない紙資料に対しても、水性処置が可能であることを見いだした。
【００１３】
本発明に係る紙資料保存修復方法は、微粒子発生装置によって発生された保存修復用溶液の微粒子を保存修復対象紙資料に噴霧するものである。
【００１４】
そして、前記微粒子発生装置は、保存修復用溶液を気体により破砕微粒化して保存修復用溶液の微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を分別する分別容器と、前記分別容器において分別された微粒子を吐出する吐出部とを備える。また、前記微粒子発生ノズルは、前記分別容器内に前記保存修復用溶液を吐出する溶液吐出口と、当該溶液吐出口に連通する溶液供給口と、前記溶液吐出口の前方に気体の高速渦流を形成するように前記溶液吐出口の周囲に形成された気体噴射口と、当該気体噴射口に連通する気体供給口とを有する。そして、前記溶液供給口へ供給された保存修復用溶液は、前記溶液吐出口から吐出され、前記気体供給口へ供給された気体の高速渦流によって破砕されて前記分別容器内に噴出される。また、前記分別容器は、前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を、当該分別容器の下部まで導くガイド部材と、前記ガイド部材により分別容器の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制することで、微粒子の選別を行う微粒子選別部材とを備える。
【００１５】
そして、保存修復処置として脱酸性化処置を行う場合は、前記保存修復用溶液として、例えば、炭酸水素マグネシウム水溶液、炭酸水素カルシウム水溶液及び水酸化カルシウム溶液のいずれかを使用する。この場合、前記保存修復用溶液の微粒子を負に帯電させるようにしてもよい。
【００１６】
また、保存修復処置として紙力強化処置を行う場合は、前記保存修復用溶液として、例えば、セルロースエーテル水溶液を使用する。
【００１７】
また、保存修復処置として金属イオン抗酸化処置を行う場合は、前記保存修復用溶液として、例えば、キレート剤水溶液を使用する。
【００１８】
以上の場合において、前記微粒子発生装置は、前記分別容器内の微粒子を上昇させるための二次気体を前記分別容器内に供給する二次気体供給手段を更に備えるようにしてもよい。
【００１９】
また、前記微粒子選別部材は、例えば、上下方向に配置された複数の微粒子選別プレートによって構成され、微粒子選別プレートのそれぞれには、微粒子が通過する複数の微粒子通過孔が設けられており、下側に位置する微粒子選別プレートに設けられた微粒子通過孔の大きさは、上側に位置する微粒子選別プレートに設けられた微粒子通過孔の大きさに比較して大きいようにする。
【００２０】
また、前記微粒子発生装置は、前記保存修復用溶液の微粒子を帯電させる手段を更に備えるようにしてもよい。
【００２１】
本発明に係る紙資料保存修復装置は、上述したような構成を有する微粒子発生装置と、当該微粒子発生装置によって発生された保存修復用溶液の微粒子を保存修復対象紙資料に噴霧するための処置部とを備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、これまで水性処置に適しないとされていた紙資料に対しても、水性処置を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
まず、本発明による紙資料保存修復方法に利用される微粒子発生装置について説明する。
【００２５】
図１は、本発明による紙資料保存修復方法に利用される微粒子発生装置の構成を示す図である。本発明による紙資料保存修復方法は、この微粒子発生装置によって発生させた保存修復用溶液の微粒子を利用して、紙資料の保存修復処置を行う。
【００２６】
同図に示すように、微粒子発生装置１００は、微粒子分別容器１０と、微粒子発生ノズル１６と、保存修復用溶液貯留容器２６と、電源装置２７と、ノズル用コンプレッサ３４と、二次気体用コンプレッサ１７と、制御装置３８とを備える。
【００２７】
微粒子分別容器１０と保存修復用溶液貯留容器（以下、溶液貯留容器という）２６とは配管２５によって接続されている。また、溶液貯留容器２６と微粒子発生ノズル１６とは、電磁弁３２を介して、溶液供給管５４によって接続されている。また、ノズル用コンプレッサ３４と微粒子発生ノズル１６とは、気体供給管４５によって接続されている。
【００２８】
溶液貯留容器２６は、各保存修復処置に応じた保存修復用溶液を貯留するための容器である。溶液貯留容器２６に貯留された保存修復用溶液は、溶液供給管５４を介して、微粒子発生ノズル１６へ供給される。なお、溶液供給管５４には、微粒子発生ノズル１６への溶液供給量を調整するための電磁弁３２が設けられている。
【００２９】
微粒子分別容器１０は、微粒子発生ノズル１６により発生させた微粒子の分別を行うためのもので、概ね円筒状の外形を有する。微粒子分別容器１０の蓋部１０ａの中央部には、微粒子発生ノズル１６が設けられている。微粒子発生ノズル１６は、ノズルの先端部に設けられた溶液吐出口から吐出された保存修復用溶液に向けて気体噴出口から気体を噴出させ、当該気体により保存修復用溶液を破砕微細化することにより保存修復用溶液の微粒子を噴出させるものである。
【００３０】
図２（ａ）は微粒子発生ノズル１６の平面図であり、同図（ｂ）は微粒子発生ノズル１６の断面図である。
【００３１】
同図に示すように、微粒子発生ノズル１６は、略円筒状の中空のケーシング４１の内部に略円筒状の中子４２を挿入してねじ込んだ構造になっている。ケーシング４１はステンレス鋼や黄銅などの金属材料を機械加工して作製されており、その先端には微粒子発生ノズル１６の中心軸線Ａと中心が一致した横断面が円形である開口孔４３が形成されていて気体噴射口６０（図３参照）の外側輪郭を形成している。ケーシング４１の側面には微粒子発生ノズル１６の中心軸線Ａに対して垂直な軸線を有するようにして気体供給口としての孔４４が穿設されている。この孔４４の内周面には雌ネジ溝が切られていて気体供給管４５を螺入して結合できるようになっている。ケーシング４１の内面における基端部には雌ネジ溝４６が形成されていると共に、そのさらに基端方向の部分にはやや内径の大きくなった段差部４７が形成されている。またケーシング４１の先端部における外面には雄ネジ溝４８が形成されていて、微粒子発生ノズル１６を取付けるための固定ナット４９を螺着できるようになっている。
【００３２】
中子４２は、前述のケーシング４１と同一の又は異なる金属材料を機械加工して作製されており、その中心軸線Ａに沿って内部はくり抜かれて中空になっている。また、その外径はケーシング４１の中空の孔にぴったりと嵌入するような寸法になっていて、長手方向の略中央部付近の外径はやや細く形成されて、ケーシング４１の内面との間において円環筒状の空間５０が残されるようになっている。この空間５０は前述のケーシング４１に設けられた孔４４に連通していて、孔４４を介して圧縮空気などの気体が導入される。中子４２の基端部よりもやや前よりの外周には雄ネジ溝５１が切られていて前述の雌ネジ溝４６と螺合して中子４２をケーシング４１の内部に固定する。また雄ネジ溝５１よりもさらに基端側の部分はやや大径になっていて、段差部４７との間にてＯ−リングシール５２を挟持して空間５０の気密性を確保している。中子４２の基端部の孔５３の内径には雌ネジ溝が切られていて溶液供給管５４を螺入して結合する。中子４２の先端部には、基端部の溶液供給口としての孔５３から内部の中空空間を通って連通してなる溶液吐出口としての孔５５が開口していて、その周囲の略円錐形状の膨大部分はスパイラル形成体５６として形成されている。そして、スパイラル形成体５６の先端面とケーシング４１の先端の内面との間には渦流室５７が形成されている。渦流室５７を構成している中子４２の先端端面５８は、前述のケーシング４１の開口孔４３との間にて隙間を有していて、これが気体噴射口６０を構成する。
【００３３】
図３（ａ）は微粒子発生ノズル１６の正面図であり、同図（ｂ）は中子４２のスパイラル形成体５６部分の正面図である。
【００３４】
同図に示すように、中心に円形の溶液吐出口としての孔５５が配置され、その周囲に環状の気体噴射口６０が配置されている。この気体噴射口６０は、ケーシング４１の内部に配置されてなるスパイラル形成体５６の円錐面に形成された渦巻状に延在する複数本の旋回溝５９に連通している。
【００３５】
気体供給口としての孔４４から供給された圧縮空気などの気体は、空間５０を通過して、スパイラル形成体５６に形成されている断面積の小さい旋回溝５９を通り抜ける際に圧縮されて高速気流となる。この高速気流は渦流室５７の内部で渦状の旋回気流となって、絞られた円環状の気体噴射口６０から噴射されて微粒子発生ノズル１６の前方に気体の高速渦流を形成する。この渦流はケーシング４１の先端に近接した前方位置を焦点とするような先細りの円錐形に形成される。
【００３６】
このとき、溶液供給口としての孔５３には保存修復用溶液が溶液供給管５４を経由して供給される。孔５３から中子４２の中空部分を通って溶液吐出口としての孔５５から吐出された保存修復用溶液は、気体噴射口６０から噴射された気体の高速渦流によって破砕され、渦流の回転に伴なって強制的に混合拡散されて、微粒子発生ノズル１６の前方へ噴霧状に放出される。
【００３７】
なお、図２（ｂ）に示したように孔５５の内径を中子４２の中ぐり孔の内径よりも若干小径としても保存修復用溶液の目詰りは発生しないが、孔５５の内径は中ぐり孔の内径と同一の径としてもよい。
【００３８】
図１に示すように、微粒子分別容器１０内には、上述したような構造を有する微粒子発生ノズル１６により発生された保存修復用溶液の微粒子を微粒子分別容器１０の下部まで導くガイド部材１４が設けられている。ガイド部材１４は、下向きに口を開けたコーン状の形状を有している。ガイド部材１４の上部の開口部には、微粒子発生ノズル１６の先端部が配置されている。
【００３９】
また、微粒子分別容器１０内には、二次気体用コンプレッサ１７から延びる二次気体供給管１８が配置されており、二次気体用コンプレッサ１７からの二次気体は、ガイド部材１４の下部の開口部付近に供給される。
【００４０】
また、微粒子分別容器１０内には、ガイド部材１４により微粒子分別容器１０の下部まで導かれた保存修復用溶液の微粒子の選別を行う微粒子選別プレート２０，２２，２４が複数（この場合、３枚）設けられている。
【００４１】
図４，図５，図６は、それぞれ微粒子選別プレート２０，２２，２４の構成を示す図である。
【００４２】
図４に示すように、微粒子選別プレート２０は、中央部にガイド部材１４が貫通する開口部２０ａが設けられた円板形状の部材であり、多数の微粒子通過孔２０ｂが設けられている。微粒子通過孔２０ｂの大きさは微粒子の選別精度等に応じて適当な大きさ（例えば、直径5mm）とされる。微粒子選別プレート２０は、微粒子選別プレート２０，２２，２４のうちで一番上に配置される。
【００４３】
図５に示すように、微粒子選別プレート２２は、中央部にガイド部材１４が貫通する開口部２２ａが設けられた円板形状の部材であり、多数の微粒子通過孔２２ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２２ｂは、微粒子選別プレート２０の微粒子通過孔２０ｂの大きさよりも大きく形成されている（例えば、直径1cm）。微粒子選別プレート２２は、微粒子選別プレート２０，２２，２４のうちのまん中に配置される。
【００４４】
図６に示すように、微粒子選別プレート２４は、中央部にガイド部材１４が貫通する開口部２４ａが設けられた円板形状の部材であり、多数の微粒子通過孔２４ｂが設けられている。微粒子通過孔２４ｂは、微粒子選別プレート２２の微粒子通過孔２２ｂの大きさよりも大きく形成されている（例えば、直径1.5cm）。微粒子選別プレート２４は、微粒子選別プレート２０，２２，２４のうちで一番下に配置される。
【００４５】
図１に示すように、微粒子分別容器１０の底部には、溶液貯留容器２６に連通する保存修復用溶液排出口１０ｂが設けられている。微粒子分別容器１０の底部にたまった保存修復用液体は、保存修復用溶液排出口１０ｂから排出され、配管２５を介して、溶液貯留容器２６に戻される。
【００４６】
また、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａには、微粒子分別容器１０内において分別された保存修復用溶液の微粒子を吐出する吐出部２８が設けられている。
【００４７】
また、微粒子発生ノズル１６の中子４２には、微粒子発生ノズル１６から噴出される微粒子に電荷を供給する電源装置２７が接続されている。電源装置２７は、所望の直流高電圧を発生する電圧発生装置であり、微粒子発生ノズル１６の中子４２に適当な電圧を給電して、微粒子発生ノズル１６を通過して、出射される保存修復用溶液の微粒子を帯電させる。このようにして保存修復用溶液の微粒子を帯電させることにより、噴霧、塗布しようとする保存修復対象紙資料（以下、処置対象紙資料という）への保存修復用溶液の微粒子の付着効率を向上させることができる。なお、中子４２に電圧を供給していない場合は、微粒子発生ノズル１６から出射される微粒子は帯電しない。
【００４８】
制御装置３８は、微粒子発生装置１００の動作を制御するためのもので、例えば、二次気体用コンプレッサ１７により微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力、ノズル用コンプレッサ３４により微粒子発生ノズル１６に供給されるノズル用気体の圧力、電磁弁３２を介して微粒子発生ノズル１６に供給される保存修復用溶液の量、電源装置２７によって微粒子発生ノズル１６に供給される電圧等を制御する。
【００４９】
次に、上述したような構成を有する微粒子発生装置１００による微粒子の発生について説明する。
【００５０】
まず、微粒子発生装置１００において、ノズル用コンプレッサ３４から気体供給管４５を介して微粒子発生ノズル１６の気体供給口に圧縮空気（ノズル用気体）が供給され、この空気が微粒子発生ノズル１６の先端部の気体噴出口から噴出されることによって生じる負圧により、溶液貯留容器２６内の保存修復用溶液が吸い上げられ、溶液供給管５４を介して微粒子発生ノズル１６の溶液供給口に供給される。
【００５１】
なお、本微粒子発生装置１００では、微粒子発生ノズル１６に供給される圧縮空気によって生じる負圧により、溶液貯留容器２６内の保存修復用溶液を吸い上げているが、保存修復用溶液の粘度が高い場合等には、溶液供給管５４にポンプを設けるようにしてもよい。
【００５２】
微粒子発生ノズル１６では、溶液吐出口から吐出される保存修復用溶液が気体噴出口から噴出される空気により破砕微細化されて、保存修復用溶液の微粒子が噴出される。
【００５３】
この時、電源装置２７から微粒子発生ノズル１６の中子４２に正又は負の高電圧が給電されていた場合は、微粒子発生ノズル１６から噴出される保存修復用溶液の微粒子は正又は負に帯電される。
【００５４】
微粒子発生ノズル１６から噴出された保存修復用溶液の微粒子は、ガイド部材１４内を通って微粒子分別容器１０の下部まで導かれる。一方、二次気体用コンプレッサ１７からの圧縮空気（二次気体）が二次気体供給管１８を介してガイド部材１４の下部の開口部付近に供給される。
【００５５】
微粒子分別容器１０の下部まで導かれた保存修復用溶液の微粒子は、微粒子発生ノズル１６から噴出された空気及び二次気体による上昇流により、微粒子選別プレート２０，２２，２４に設けられた微粒子通過孔２０ｂ，２２ｂ，２４ｂを通って、徐々に微粒子分別容器１０内を浮上する。このとき、保存修復用溶液の微粒子は、微粒子選別プレート２０，２２，２４により浮上を抑制される。即ち、まず微粒子選別プレート２４を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２２により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。ここで粒子径の大きい微粒子は、重力により微粒子分別容器１０の底部に落下する。
【００５６】
また、微粒子選別プレート２２を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２０により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。ここで粒子径の大きい微粒子は、重力により微粒子分別容器１０の底部に落下する。なお、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に滞留する微粒子の粒子径は、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に滞留する微粒子の粒子径よりも小さくなっている。
【００５７】
このようにして微粒子が微粒子分別容器１０内を浮上するにしたがい、微粒子の選別が行われ、均一な粒子径の微粒子のみが微粒子分別容器１０の吐出部２８から吐出される。なお、微粒子分別容器１０の底部にたまった保存修復用溶液は、保存修復用溶液排出口１０ｂから排出され溶液貯留容器２６に戻されて再利用される。
【００５８】
ノズル用コンプレッサ３４を制御して、微粒子発生ノズル１６に供給される圧縮空気の圧力を高くしたり、二次気体用コンプレッサ１７を制御して微粒子分別容器１０内に供給される圧縮空気の圧力を高くしたりすることにより、吐出部２８から吐出される微粒子の粒子径を小さくすることができる。
【００５９】
一方、微粒子発生ノズル１６に供給される空気の圧力を低くしたり、微粒子分別容器１０内に供給される空気の圧力を低くしたりすることにより、吐出部２８から吐出される微粒子の粒子径を大きくすることができる。
【００６０】
なお、微粒子発生ノズル１６に供給される空気の圧力、微粒子分別容器１０内に供給される空気の圧力の何れか一方を制御することにより、吐出部２８から吐出される微粒子の粒子径を制御することができるが、微粒子発生ノズル１６に供給される空気の圧力と微粒子分別容器１０内に供給される空気の圧力の両方を制御することにより、より精度よく微粒子の粒子径を制御することができる。
【００６１】
また、電磁弁３２を制御して、微粒子発生ノズル１６に供給される保存修復用溶液の量を増加させることにより吐出部２８から吐出される保存修復用溶液の微粒子の粒子量を多くすることができる。一方、微粒子発生ノズル１６に供給される保存修復用溶液の量を減少させることにより、吐出部２８から吐出される保存修復用溶液の微粒子の粒子量を少なくすることができる。
【００６２】
微粒子発生装置１００によれば、微粒子を微粒子径（質量）で分別し、所定（例えば、５μｍ以下）の均一な粒子径を有する保存修復用溶液の微粒子を発生させることができる。また、微粒子発生ノズル１６に供給される保存修復用溶液の量を制御することにより、所定量の微粒子を吐出部２８から吐出させることができる。
【００６３】
なお、上述した実施形態においては、微粒子の選別を行う３枚の微粒子選別プレート２０，２２，２４が設けられ、各微粒子選別プレートには所定の大きさの微粒子通過孔が設けられているが、微粒子選別プレートの枚数及び各微粒子選別プレートに設けられている微粒子通過孔の大きさを適宜変更することにより、微粒子の選別精度を調整することができる。
【００６４】
また、上述した実施形態では、微粒子発生ノズル１６の中子４２に高電圧を供給することによって保存修復用溶液の微粒子を帯電させているが、他の場所（例えば、吐出部２８）において、保存修復用溶液の微粒子を帯電させるようにしてもよい。
【００６５】
次に、上述したような構成を有する微粒子発生装置を利用した紙資料の保存修復方法について説明する。
【００６６】
保存修復処置として脱酸性化処置を行う場合は、保存修復用溶液として、例えば、炭酸水素マグネシウム水溶液、炭酸水素カルシウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液のいずれかを選択する。
【００６７】
そして、溶液貯留容器２６に選択した溶液を入れて、微粒子発生装置１００の動作を開始させ、微粒子発生装置１００の吐出部２８から吐出される保存修復用溶液の微粒子を処置対象紙資料に当てる。
【００６８】
このようにして、微粒子発生装置１００によって発生された保存修復用溶液の微粒子を処置対象紙資料に噴霧・塗布することにより、水性インクなど水溶性の筆記材料が使用されているもの等に使用しても文字の滲みなどの悪影響を与えることなく、処置対象紙資料のｐＨ値を上げることができる。
【００６９】
また、上述した保存修復用溶液はブックキーパー法などで利用されている溶液に比べて非常に安価であるので、大量にある情報保存文書に対して処置を行う場合などは処置費用の大幅な低減も図れる。
【００７０】
なお、酸性紙は正に帯電しているとされ、更に劣化の程度がひどいほど、より正に帯電しているとされているので、電源装置２７によって負の高電圧を微粒子発生ノズル１６の中子４２に供給して、保存修復用溶液の微粒子を負に帯電させることで、保存修復用溶液の微粒子を処置対象紙資料に効果的に付着させることが可能になる。
【００７１】
また、上述したような構成を有する微粒子発生装置を利用して脱酸性化処置以外の保存修復処置を行うこともできる。
【００７２】
例えば、上記微粒子発生装置を利用して紙力強化処置を行うことができる。
【００７３】
水害・虫害・黴害などにより、紙の強度が著しく低下することがあり、このような場合に紙の強度を高めるための処置を紙力強化処置といい、例えば、セルロースエーテル水溶液を紙資料に含浸させることで紙力の強化を行う。
【００７４】
上記微粒子発生装置１００を利用して紙力強化処置を行う場合、まず、溶液貯留容器２６にセルロースエーテル水溶液を入れ、次に、微粒子発生装置１００の動作を開始させ、微粒子発生装置１００の吐出部２８から吐出されるセルロースエーテル水溶液の微粒子を処置対象紙資料に当てる。
【００７５】
このようにして、微粒子発生装置１００によって発生されたセルロースエーテル水溶液の微粒子を処置対象紙資料に噴霧することにより、水性インクなど水溶性の筆記材料が使用されているもの等に使用しても文字の滲みなどの悪影響を与えることなく、処置対象紙資料の紙力を強化することができる。
【００７６】
また、上記微粒子発生装置を利用して金属イオン抗酸化処置を行うこともできる。
【００７７】
没食子インク、ブルーブラックインク等の一部の筆記材料に含まれる金属イオンは、酸化触媒作用により紙を腐食させ劣化させる。この酸化作用を抑えるための処置を金属イオン抗酸化処置という。例えば、紙資料に対してキレート剤（フィチン酸）の噴霧を行うことによって、抗酸化処置を行う。
【００７８】
上記微粒子発生装置１００を利用して金属イオン抗酸化処置を行う場合、まず、溶液貯留容器２６にキレート剤水溶液を入れ、次に、微粒子発生装置１００の動作を開始させ、微粒子発生装置１００の吐出部２８から吐出されるキレート剤水溶液の微粒子を処置対象紙資料に当てる。
【００７９】
また、上記微粒子発生装置を利用して絵画顔料の粉状体の定着処置を行うこともできる。この場合、保存修復用溶液としては、膠溶液やセルロースエーテル水溶液を使い、これらの微粒子を処置対象紙資料に噴霧する。
【００８０】
また、上記微粒子発生装置を利用して革の劣化による表面の粉状化の定着を行うこともできる。この場合、保存修復用溶液としては、ヒドロキシプロピルセルロースを使い、その微粒子を保存修復対象物に噴霧する。
【００８１】
なお、上述した二以上の保存修復処置を同時に行うこともできる。例えば、炭酸水素マグネシウム水溶液や、炭酸水素カルシウム水溶液や、水酸化カルシウム水溶液等に、セルロースエーテルを混ぜた溶液の微粒子を発生させ、処置対象紙資料に噴霧することにより、脱酸性化処置と紙力強化処置とを同時に行うことができる。
【００８２】
微粒子発生装置によって発生された保存修復用溶液の微粒子を処置対象紙資料に噴霧する方法としては、様々な方法が考えられる。
【００８３】
一番簡単な方法は、微粒子発生装置の吐出部２８に、適当な噴霧誘導管を接続して、噴霧誘導管の排出口を処置対象紙資料へ向けたり、または、直接処置対象紙資料に当てたりすることによって、噴霧誘導管の排出口から排出される保存修復用溶液の微粒子を処置対象紙資料に噴霧する方法である。
【００８４】
一方、次のような紙資料保存修復装置を利用することもできる。
【００８５】
図７は、本発明による紙資料保存修復装置の構成を示す図である。
【００８６】
同図に示すように、本紙資料保存修復装置７０は、微粒子発生装置７２と、微粒子蓄積部７４と、処置部７６と、真空ポンプ７８とを備える。
【００８７】
微粒子発生装置７２と微粒子蓄積部７４とは、電磁弁７１ａを介して微粒子供給管７３によって接続されている。また、微粒子蓄積部７４と処置部７６とは、電磁弁７１ｂを介して微粒子供給管７５によって接続されている。また、処置部７６と真空ポンプ７８とは、電磁弁７１ｃを介して配管７７によって接続されている。
【００８８】
微粒子発生装置７２は、前述した微粒子発生装置１００と同じ構成を有するものである。微粒子蓄積部７４は、微粒子発生装置７２によって発生された保存修復用溶液の微粒子を一時的に溜めるためのものである。処置部７６は、保存修復用溶液の微粒子による保存修復処置を行うため、処置対象紙資料を収容するものである。真空ポンプ７８は、処置部７６内の気体を排出して、処置部７６内を真空状態にするためのものである。
【００８９】
本紙資料保存修復装置７０では、まず、処置部７６内に処置対象紙資料を入れておいてから、電磁弁７１ｃを開け、真空ポンプ７８を動作させることによって、処置部７６内を真空状態にする。またそれと同時に、電磁弁７１ｂを閉じ、電磁弁７１ａを開けて、微粒子発生装置７２を動作させることによって、微粒子蓄積部７４に、保存修復用溶液の微粒子を溜める。処置部７６内が真空状態となり、微粒子蓄積部７４に、保存修復用溶液の微粒子が充分溜まったら、電磁弁７１ｃを閉じ、真空ポンプ７８を停止させるとともに、電磁弁７１ｂを開ける。これによって、処置部７６内は一気に保存修復用溶液の微粒子で充満することになり、処置部７６内に置かれた処置対象紙資料に対して保存修復用溶液の微粒子を効率よく接触させることができる。
【００９０】
図８は、本発明による別の紙資料保存修復装置の構成を示す図である。
【００９１】
同図に示すように、本紙資料保存修復装置８０は、微粒子塗布部８２と、処置テーブル部８４とを備える。
【００９２】
微粒子塗布部８２は、概ね四角錐状の外形形状を有し、その底面に矩形状の開口を有していて、内部には四角錐状の空間が形成されている。また、その内部空間は、頂点部に形成された開口部を介して、配管８６と連通している。配管８６は、上述した構成を有する微粒子発生装置（不図示）に直接又は微粒子蓄積部を介して接続されている。
【００９３】
処置テーブル部８４は、処置対象紙資料を置くための網状載置面８５を有する。網状載置面８５は、微粒子塗布部８２の底面の開口とほぼ同じ形状及び大きさを有している。処置テーブル部８４は、更に、その内部に吸引装置を備え、網状載置面８５を介して、網状載置面８５の上方にある気体を吸引することができる。
【００９４】
本紙資料保存修復装置８０では、処置テーブル部８４の網状載置面８５上に処置対象紙資料を置いた後に、微粒子塗布部８２を処置テーブル部８４上に被せることで、微粒子塗布部８２の内部面と網状載置面８５によって保存修復処置を行うための処置用空間を形成する。そして、微粒子発生装置を作動させて、微粒子発生装置によって発生された保存修復用溶液の微粒子を配管８６を介して、形成された処置用空間へ導入するとともに、吸引装置を作動させて、処置用空間内部の気体を吸引する。これによって、処置対象紙資料に保存修復用溶液の微粒子を効率的に接触させることができる。
【実施例】
【００９５】
上述した構成を有する微粒子発生装置によって、炭酸水素マグネシウム飽和水溶液の微粒子を発生させ、酸性紙（Ground Wood Pulp、pH4.0）に約３分程度当てた後、ｐＨ値の測定を行った。
【００９６】
この時の微粒子発生装置の主な運転条件は次の通りである。
・微粒子発生ノズル１６に供給される気体の圧力：０．５ＭＰａ
・二次気体供給管１８に供給される気体の圧力：０．２５ＭＰａ
・発生された微粒子の粒子径：２〜５μｍ
・微粒子の噴霧量：５〜１０ｃｃ／分
【００９７】
その結果、処置を行った紙のｐＨ値が、４．０から９．０に上昇したことを確認した。また、処置後の紙に、文字の滲みその他の悪影響が生じていないことを目視で確認した。
【００９８】
なお、超音波加湿器や超音波ネブライザー（医療用吸入器）を使うことによって、上記微粒子発生装置と同程度の粒子径の微粒子を発生させることができるが（例えば、超音波加湿器の場合：３〜５μｍ、超音波ネブライザーの場合：１〜５μｍ）、超音波加湿器や超音波ネブライザーで発生させた微粒子では、結露を生じたり、処置対象紙資料に文字の滲みが生じたりするなどの悪影響が生じることが確認できている。
【００９９】
また、上記と同じ条件で発生された微粒子を当てた時の紙資料の表面状態を見るため、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使って、処置後の紙資料表面の観察を行った。
【０１００】
図９は、処置を行っていない紙資料の表面の走査型電子顕微鏡写真であり、図１０は、処置後の紙資料の表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【０１０１】
同図に示すように、処置後の紙表面には、直径約１〜２μｍほどの保存修復用溶液の結晶と考えられる球形粒子が多数付着していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明による紙資料保存修復方法に利用される微粒子発生装置の構成を示す図である。
【図２】微粒子発生ノズル１６の構造を示す平面図及び断面図である。
【図３】微粒子発生ノズル１６の構造を示す正面図である。
【図４】微粒子選別プレート２０の構成を示す図である。
【図５】微粒子選別プレート２２の構成を示す図である。
【図６】微粒子選別プレート２４の構成を示す図である。
【図７】本発明による紙資料保存修復装置の構成を示す図である。
【図８】本発明による別の紙資料保存修復装置の構成を示す図である。
【図９】本発明による紙資料保存修復方法の適用をしていない紙表面の走査型電子顕微鏡写真（図面代用写真）である。
【図１０】本発明による紙資料保存修復方法の適用後の紙表面の走査型電子顕微鏡写真（図面代用写真）である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００    微粒子発生装置
１０      微粒子分別容器
１０ａ    蓋部
１０ｂ    保存修復用溶液排出口
１４      ガイド部材
１６      微粒子発生ノズル
１７      二次気体用コンプレッサ
１８      二次気体供給管
２０，２２，２４      微粒子選別プレート
２０ａ，２２ａ，２４ａ      開口部
２０ｂ，２２ｂ，２４ｂ      微粒子通過孔
２５      配管
２６      保存修復用溶液貯留容器
２７      電源装置
２８      吐出部
３２      電磁弁
３４      ノズル用コンプレッサ
３８      制御装置
４１      ケーシング
４２      中子
４３      開口孔
４４，５３，５５      孔
４５      気体供給管
４６      雌ネジ溝
４７      段差部
４８，５１      雄ネジ溝
４９      固定ナット
５０      空間
５４      溶液供給管
５６      スパイラル形成体
５７      渦流室
５８      先端端面
５９      旋回溝
６０      気体噴射口
７０      紙資料保存修復装置
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ      電磁弁
７２      微粒子発生装置
７３，７５      微粒子供給管
７４      微粒子蓄積部
７６      処置部
７７      配管
７８      真空ポンプ
８０      紙資料保存修復装置
８２      微粒子塗布部
８４      処置テーブル部
８５      網状載置面
８６      配管
【図１】
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【図２】
2005187967.tif 000004
【図３】
2005187967.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005187967.tif 000007
【図６】
2005187967.tif 000008
【図７】
2005187967.tif 000009
【図８】
2005187967.tif 000010
【図９】
2005187967.tif 000011
【図１０】
2005187967.tif 000012