(57)【要約】【課題】簡易かつ忠実に立体形状を再現した立体紙の製造方法を提供する。【解決手段】立体形状の立体紙を製造する立体紙製造方法であって、表面に凹みを有する凹型であって、前記凹みの底部に空気を通過させる通気孔が形成された凹型を準備する準備ステップと、前記凹み上に、濡らした一枚の紙を載置する載置ステップと、載置された前記紙を、前記通気孔から空気を逃がしながら前記凹みに沿うように密着させて立体形状に変形させる密着ステップと、前記立体形状に変形した前記紙を乾燥させる乾燥ステップと、乾燥した前記紙を離型する離型ステップと、を有する、立体紙製造方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体形状の立体紙を製造する立体紙製造方法であって、
表面に凹みを有する凹型であって、前記凹みの底部に空気を通過させる通気孔が形成された凹型を準備する準備ステップと、
前記凹み上に、濡らした一枚の紙を載置する載置ステップと、
載置された前記紙を、前記通気孔から空気を逃がしながら前記凹みに沿うように密着させて立体形状に変形させる密着ステップと、
前記立体形状に変形した前記紙を乾燥させる乾燥ステップと、
乾燥した前記紙を離型する離型ステップと、
を有する、立体紙製造方法。
【請求項２】
前記凹型の前記凹みには、凹凸部が形成され、
前記密着ステップで、前記紙を前記凹凸部に沿うように密着させる、
請求項１に記載の立体紙製造方法。
【請求項３】
前記載置ステップで載置された前記紙の前記凹みに対応する部分に、粘剤を塗布する塗布ステップを更に有する、
請求項１又は２に記載の立体紙製造方法。
【請求項４】
前記密着ステップで、前記紙の前記凹みに対応する部分に振動を与えて密着させる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の立体紙製造方法。
【請求項５】
前記載置ステップで、前記凹みの深さが所定深さより大きい場合には、繊維が長い原料で生成された紙を載置し、前記凹みの深さが前記所定深さより小さい場合には、繊維が短い原料で生成された紙を載置する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の立体紙製造方法。
【請求項６】
一枚の平らな紙から成形された立体形状の立体紙であって、
第１厚さを有する平坦部分と、
前記平坦部分から突出するように成形され、前記第１厚さよりも小さい第２厚さを有する立体部分と、
前記立体部分の表面に成形された凹凸と、
を備える、立体紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平らな紙から立体形状の立体紙を製造する立体紙製造方法及び立体紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、装飾性に優れた立体形状の紙（以下、立体紙と呼ぶ）の活用ニーズが高まっている。例えば、店舗等のディスプレイに立体紙を用いることが検討されている。
【０００３】
立体紙の製造方法として、下記の特許文献１では、表面に凹凸模様が形成された多孔質の弾性型材上に、製紙原料（繊維原料と水を溶解したもの）中の繊維原料を積層させて成形する方法が提案されている。特許文献２では、立体形状の抄造用型枠の外表面に原料パルプ液中の紙料を被着させて成形する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６７００２１号公報
【特許文献２】特許第２９０２５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の製造方法においては、弾性型材の孔から水分だけで無く繊維原料も流れ出てしまい、弾性型材上に繊維原料が適切に積層されない場合がある。同様に、特許文献２に記載の製造方法においても、抄造用型枠の透孔から水分だけで無く紙料も流れ出てしまい、成形型に紙料が適切に付着しない場合がある。このため、特許文献１や特許文献２の製造方法では、立体形状を忠実に再現できない恐れがある。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、簡易かつ忠実に立体形状を再現した立体紙の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様においては、立体形状の立体紙を製造する立体紙製造方法であって、表面に凹みを有する凹型であって、前記凹みの底部に空気を通過させる通気孔が形成された凹型を準備する準備ステップと、前記凹み上に、濡らした一枚の紙を載置する載置ステップと、載置された前記紙を、前記通気孔から空気を逃がしながら前記凹みに沿うように密着させて立体形状に変形させる密着ステップと、前記立体形状に変形した前記紙を乾燥させる乾燥ステップと、乾燥した前記紙を離型する離型ステップと、を有する、立体紙製造方法を提供する。
【０００８】
上記の立体紙製造方法において、前記凹型の前記凹みには、凹凸部が形成され、前記密着ステップで、前記紙を前記凹凸部に沿うように密着させてもよい。
【０００９】
また、上記の立体紙製造方法は、前記載置ステップで載置された前記紙の前記凹みに対応する部分に、粘剤を塗布する塗布ステップを更に有してもよい。
【００１０】
上記の立体紙製造方法の前記密着ステップで、前記紙の前記凹みに対応する部分に振動を与えて密着させてもよい。
【００１１】
また、上記の立体紙製造方法の前記載置ステップで、前記凹みの深さが所定深さより大きい場合には、繊維が長い原料で生成された紙を載置し、前記凹みの深さが前記所定深さより小さい場合には、繊維が短い原料で生成された紙を載置してもよい。
【００１２】
本発明の第２の態様においては、一枚の平らな紙から成形された立体形状の立体紙であって、第１厚さを有する平坦部分と、前記平坦部分から突出するように成形され、前記第１厚さよりも小さい第２厚さを有する立体部分と、前記立体部分の表面に成形された凹凸と、を備える、立体紙を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易かつ忠実に立体形状を再現した立体紙を製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る立体紙１０の一例を示す斜視図である。
【図２】立体成形前の紙１０を示す図である。
【図３】本実施形態に係る凹型５０の構成の一例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す凹型５０のＡ−Ａ断面図である。
【図５】凹型５０に密着した立体紙１０を説明するための図である。
【図６】立体紙１０の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図７Ａ】立体紙１０の製造方法を説明するための図である。
【図７Ｂ】立体紙１０の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜立体紙の概要＞
本発明の一実施形態に係る立体紙は、装飾性に優れた立体形状の紙であり、店舗等のディスプレイ用に利用される。具体的には、立体紙は、レストランやホテルの入口案内、展示品、食事メニュー等に利用される。
【００１６】
本実施形態に係る立体紙は、例えば和紙である。ここで、和紙は、楮、三椏、雁皮などの靱皮繊維を原材料とし、流し漉きという日本独特の技法で漉かれた手漉きの紙である。このような和紙は、薄くて強靭で、風合いが美しいといった特長を有する。ただし、立体紙は、和紙に限定されず、唐紙等の他の種類の紙であってもよい。
【００１７】
以下では、図１を参照しながら、本実施形態に係る立体紙の構成の一例について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る立体紙１０の一例を示す斜視図である。なお、図１では、説明の便宜上灰色の色彩が付されているが、実際には白色である。立体紙１０は、図１に示すように、平面部分１２と、立体部分１４と、を有する。
【００１８】
平面部分１２は、厚さが均一な矩形状の平坦部分である。平面部分１２には、図１には示されていないが、例えば文字や図形が描かれて良い。これにより、立体紙１０の装飾性をより優れたものに実現できる。なお、平面部分１２は、矩形状となっているが、これに限定されず、例えば円形等の他の形状であっても良い。
【００１９】
立体部分１４は、平面部分１２から図１に示すＺ方向に盛り上がった部分である。立体部分１４の厚さは、平面部分１２の厚さよりも小さい。図１では、立体部分１４の一例として、山の形状となっている。また、立体部分１４の表面には、凹凸として例えば山の細かな起伏部１６が形成されている。これにより、山の沢等をより忠実に再現した立体形状を実現することができる。
【００２０】
本実施形態に係る立体紙１０は、後述する凹型を用いて、図２に示す一枚の平らな紙から成形している。
図２は、立体成形前の紙１０を示す図である。立体成形前の紙１０は、立体成形後の平面部分１２と同じ形状である。すなわち、本実施形態の立体紙１０は、紙の立体部分１４に対応する部分を延ばして、立体形状にしている。また、立体部分１４に対応する部分を延ばすため、立体成形後の立体部分１４厚さが平面部分１２の厚さよりも小さくなる。さらに、立体部分１４の厚みを調整することで、立体部分１４の高さも容易に調整できる。このように一枚の平らな紙から成形するので、容易かつ忠実に立体紙１０を製造できる。
【００２１】
ところで、立体紙を成形する方法として、立体形状の抄造用型枠の外表面に、原料パルプ液中の紙料を被着させて成形する方法がある。しかし、かかる方法の場合には、抄造用型枠の透孔から水分だけで無く紙料も流れ出てしまい、成形型に紙料が適切に付着せず、立体形状を忠実に再現できない。
これに対して、本実施形態の場合には、図２に示すような紙の状態から立体形状を成形するので、水分を逃がす透孔が不要となり、上述した問題の発生を防止できる。また、一枚の紙から成形するので、成形後の立体紙の厚みが不均一になることを抑制できる。
【００２２】
＜凹型の構成＞
上述した立体部分１４を有する立体紙１０は、立体部分１４に対応する凹みを表面に備える凹型を用いて成形される。以下では、本実施形態に係る凹型の構成の一例について、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る凹型５０の構成の一例を示す斜視図である。図４は、図３に示す凹型５０のＡ−Ａ断面図である。図５は、凹型５０に密着した立体紙１０を説明するための図である。
【００２４】
凹型５０は、例えば樹脂製であり、図４に示すように厚みがほぼ均一になっている。ただし、凹型５０は、樹脂製に限定されず、例えば木製であってもよい。また、凹型５０は、本実施形態では３Ｄプリンタにより成形されている。これにより、細かな形状を有する凹型５０を成形できる。なお、凹型５０は、３Ｄプリンタ以外の方法で成形されてもよい。
【００２５】
凹型５０は、図３に示すように矩形状の型である。凹型５０は、載置部５１と、囲い５２と、凹み５３と、通気孔５５と、を有する。なお、図３では、凹み５３が山の形状を示すが、これに限定されず、他の形状であってもよい。また、凹みが文字や記号を示すものであってもよい。
【００２６】
載置部５１は、平らな紙が載置される部分である。載置部５１は、紙の平面部分と略同じ大きさとなるように、矩形状に形成されている。
【００２７】
囲い５２は、載置部５１を取り囲むように、載置部５１の縁から突出した凸部である。囲い５２を設けることで、載置部５１に載置させる紙の位置決めとなり、また紙が移動することを防止できる。
【００２８】
凹み５３は、載置部５１の一部を図４に示すＺ方向に凹ませて、形成されている。凹み５３は、図１に示す立体紙１０の立体部分１４に対応する部分である。立体紙１０は、図５に示すように紙を凹み５３の内面５３ａに密着するように変形させることで、成形される。
【００２９】
凹み５３の表面には、凹凸部５４が形成されている。凹凸部５４は、立体紙１０の起伏部１６に対応する部分である。紙が凹凸部５４に入り込むように密着することで、細かな起伏部１６を有する立体紙１０が成形される。
【００３０】
通気孔５５は、凹み５３の底部に形成され、空気を通過させる貫通孔である。通気孔５５は、紙を凹み５３の内面５３ａに密着させる際に、紙と凹み５３の間の空気を逃がす逃げ孔の機能を有する。なお、図４では、通気孔５５が一つ示されているが、通気孔５５が複数あってもよい。
【００３１】
上述した凹型５０を用いて立体紙１０を成形する際には、載置部５１に載置された濡れた紙のうちの凹み５３に対応する部分を、凹み５３の内面５３ａに向かって押し込みながら延ばすことで、立体形状にしている。特に、紙を押し込みながら延ばすことで、紙が凹み５３の凹凸部５４に密着しやすくなり、凹み５３の形状を忠実に再現した立体紙１０を成形できる。
【００３２】
立体紙１０として和紙が用いられるとしたが、凹み５３の深さに応じて、原料の異なる和紙を用いてもよい。例えば、凹み５３の深さが所定深さより大きい場合には、繊維が長い原料（例えば楮）で生成された和紙を用い、凹み５３の深さが所定深さより小さい場合には、繊維が短い原料（例えば雁皮）で生成された紙を用いる。これは、凹み５３の深さが大きいと、紙を大きく延ばす必要があるため、長繊維の和紙を用いることが望ましいからである。従って、凹み５３の深さに応じて和紙を使い分けることで、様々な原料で生成された和紙を効率良く利用できる。
【００３３】
ところで、立体形状の紙を成形する方法として、凹型５０を逆にした凸部を有する凸型を用いる方法が検討されうる。これは、紙を凸部の外表面に貼り付けることで、貼り付け後の紙が立体形状になる方法である。しかし、この方法の場合には、貼り付けた紙の厚さの分だけ、紙の表面が凸部の外表面からずれが生じてしまうので、例えば山の沢等の細かな起伏を忠実に再現し難い。
これに対して、本実施形態に係る凹型５０を用いた場合には、立体紙１０の表面が凹み５３の内面５３ａに密着するので、内面５３ａからのずれが生じず、細かな起伏と忠実に再現できる。また、内面５３ａに紙を押し込むように延ばす場合には、凸型の凸部の外表面に紙を貼り付ける場合に比べて、細かな凹凸部５４に入り込むように紙が密着しやすいので、細かな起伏（図１に示す起伏部１６）を一層再現しやすい。
【００３４】
＜立体紙の製造方法＞
上述した凹型５０を用いた立体紙１０の製造方法の一例について、図６、図７Ａ、図７Ｂを参照しながら説明する。
【００３５】
図６は、立体紙１０の製造方法の流れを示すフローチャートである。図７Ａ及び図７Ｂは、立体紙１０の製造方法を説明するための図である。以下では、図２に示す平らな紙から図１に示す立体紙１０を製造するものとして説明する。
【００３６】
まず、作業者は、図７Ａの（ａ）に示すように、凹み５３を有する凹型５０を準備する（ステップＳ１０２：準備ステップ）。ここで、凹型５０は、３Ｄプリンタで予め作成されているものとする。例えば、３Ｄプリンタは、国土地理院等から取り込んだ地図情報を変換したデータに基づいて、凹型５０を作成する。
【００３７】
次に、作業者は、一枚の平らな紙を準備し、当該紙を濡らす。そして、作業者は、図７Ａの（ｂ）に示すように、濡れた紙１０を凹型５０の凹み５３を含む載置部５１上に載置する（ステップＳ１０４：載置ステップ）。
【００３８】
載置部５１に載置される紙１０は、凹型５０の凹み５３の深さに応じて変えてもよい。例えば、凹み５３の深さが所定深さより大きい場合には、繊維が長い原料（例えば楮）で生成された紙を載置し、凹み５３の深さが所定深さより小さい場合には、繊維が短い原料（例えば雁皮）で生成された紙を載置する。
【００３９】
作業者は、載置された紙１０に、トロロアオイの根やノリウツギの樹皮などから抽出した粘剤６０を塗布する（ステップＳ１０６：塗布ステップ）。この際、作業者は、図７Ａの（ｃ）に示すように凹み５３に対応する部分に粘剤を塗布する。これにより、粘剤の使用量を抑制できる。なお、上記の粘剤に代えて、化学粘剤を塗布してもよい。
【００４０】
次に、作業者は、濡れた紙１０の凹み５３に対応する部分を、図７Ａの（ｄ）に示すように凹み５３の内面５３ａに向かって延ばしながら押し込む。この際、作業者は、例えば刷毛やブラシを用いて紙を延ばす。このように紙１０を延ばすため、延ばされた部分の厚さが小さくなる。紙が押し込まれる際に、紙と凹み５３の間に存在する空気が、通気孔５５を通過して外部へ排出される。すなわち、作業者は、通気孔５５から空気を逃がしながら、図７Ｂの（ｅ）に示すように紙を凹み５３に沿うように密着させて立体形状に変形させる（ステップＳ１０８：密着ステップ）。
【００４１】
前述したように、凹み５３には凹凸部５４が形成されているが、本実施形態では、凹み５３の内面５３ａから紙１０を押し込むので、紙が凹凸部５４に入り込みやすい。この結果、紙が、凹凸部５４の形状に沿うように密着される。
【００４２】
ステップＳ１０６で粘剤６０が塗布されているので、紙１０を構成する繊維間の結合が緩まり、紙が拡がりやすくなる。これにより、拡がった紙が、凹み５３の内面５３ａ全体に密着しやすくなる。なお、凹み５３の深さが低い場合には、紙に粘剤を塗布しないこととしてもよい。
【００４３】
作業者は、紙を凹み５３に密着させる際に、紙の凹み５３に対応する部分に振動を与えてもよい。例えば、作業者は、電動ブラシや超音波等で紙に振動を与えてもよい。このような振動を与えることで、紙を構成する繊維間の結合が緩まり、紙が凹み５３の凹凸部５４に一層密着しやすくなる。
【００４４】
図７に示すフローチャートに戻って、説明を続ける。作業者は、凹み５３に密着して立体形状に変形した紙１０を乾燥させる（ステップＳ１１０：乾燥ステップ）。例えば、作業者は、１昼夜程度、紙を自然乾燥させる。
【００４５】
次に、作業者は、乾燥した紙１０を離型させる（ステップＳ１１２：離型ステップ）。すなわち、作業者は、図７Ｂの（ｆ）に示すように、凹み５３の内面５３ａに密着した紙を剥離させる。これにより、図１に示すような立体紙１０が得られる。その後、上述したステップＳ１０４〜Ｓ１１２を繰り返すことで、立体紙１０を複数枚成形できる。
【００４６】
上記では、各工程（ステップＳ１０２〜Ｓ１１２）を作業者が行うこととしたが、これに限定されない。例えば、少なくとも一つの工程は、機械によって自動化されてもよい。これにより、立体紙１０を製造する際の作業者の負担を軽減でき、また立体紙１０を多量に成形しやすくなる。
【００４７】
＜本実施形態の効果＞
上述したように、本実施形態では、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、凹み５３の底部に空気を通過させる通気孔５５が形成された凹型５０上に濡れた紙を載置し、載置された紙を、当該紙と凹み５３の間にある空気を通気孔５５から逃がしながら、内面５３ａに沿うように密着させて立体形状に変形させる。そして、立体形状の紙は、乾燥された後に、凹型５０から離型される。
【００４８】
かかる場合には、一枚の平らな紙から立体紙を成形するので、簡易に立体紙を製造できる。また、凹型５０に載置された紙のうちの凹み５３に対応する部分を、凹み５３の内面５３ａに向かって押し込みながら延ばすことで、紙が内面５３ａに密着しやすくなり、凹み５３の形状を忠実に再現できる。また、一枚の紙から立体紙を成形することで、内面５３ａに均一に密着されるので、型の形状をより忠実に再現しやすくなる。特に、凹み５３に凹凸部５４が形成されている場合には、押し込まれた紙が、凹凸部５４に密着して凹凸部５４の形状を忠実に再現できる点で、より有効である。
【００４９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５０】
１０    立体紙
１２    平面部分
１４    立体部分
１６    起伏部
５０    凹型
５１    載置部
５３    凹み
５３ａ    内面
５４    凹凸部
５５    通気孔
【図２】
2016078282.tif 000003
【図６】
2016078282.tif 000004
【図１】
2016078282.tif 000005
【図３】
2016078282.tif 000006
【図４】
2016078282.tif 000007
【図５】
2016078282.tif 000008
【図７Ａ】
2016078282.tif 000009
【図７Ｂ】
2016078282.tif 000010