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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022076244
(43)【公開日】2022-05-19
(54)【発明の名称】紙シートの嵌合方法および紙成形品
(51)【国際特許分類】
D21J 3/00 20060101AFI20220512BHJP
B65D 1/00 20060101ALI20220512BHJP
D21J 5/00 20060101ALI20220512BHJP
【ＦＩ】
D21J3/00
B65D1/00 111
D21J5/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020186568
(22)【出願日】2020-11-09
(71)【出願人】
【識別番号】000231361
【氏名又は名称】ＮＩＳＳＨＡ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】大西 厚史
(72)【発明者】
【氏名】西川 哲
(72)【発明者】
【氏名】宮下 修平
(72)【発明者】
【氏名】仲川 元
【テーマコード（参考）】
3E033
4L055
【Ｆターム（参考）】
3E033BA10
3E033BB08
3E033CA20
3E033FA01
4L055BF06
4L055EA08
4L055FA22
4L055FA30
4L055GA05
(57)【要約】
【課題】紙シートどうしを容易に嵌合することができる紙シートの嵌合方法と、嵌合部を有する紙成形品とを提供する。
【解決手段】紙シートの嵌合方法は、紙シートの少なくとも一部の領域に吸水させる吸水ステップと、紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、プレス金型を開いて、成形済の紙シートに、吸水させていない別の紙シートを積層する積層ステップと、プレス金型を閉じて、積層物を１組の第１成形面で立体形状に成形することで、成形済の紙シートと、吸水させていない別の紙シートとを嵌合する嵌合ステップと、プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む。
【選択図】図１
【解決手段】紙シートの嵌合方法は、紙シートの少なくとも一部の領域に吸水させる吸水ステップと、紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、プレス金型を開いて、成形済の紙シートに、吸水させていない別の紙シートを積層する積層ステップと、プレス金型を閉じて、積層物を１組の第１成形面で立体形状に成形することで、成形済の紙シートと、吸水させていない別の紙シートとを嵌合する嵌合ステップと、プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙シートの少なくとも一部の領域に吸水させる吸水ステップと、
前記紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
前記プレス金型を閉じて、前記紙シートの吸水させた領域を前記１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
前記プレス金型を開いて、前記成形済の紙シートに、吸水させていない別の紙シートを積層する積層ステップと、
前記プレス金型を閉じて、積層物を前記１組の第１成形面で立体形状に成形することで、前記成形済の紙シートと、前記吸水させていない別の紙シートとを嵌合する嵌合ステップと、
前記プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む、紙シートの嵌合方法。
前記紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
前記プレス金型を閉じて、前記紙シートの吸水させた領域を前記１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
前記プレス金型を開いて、前記成形済の紙シートに、吸水させていない別の紙シートを積層する積層ステップと、
前記プレス金型を閉じて、積層物を前記１組の第１成形面で立体形状に成形することで、前記成形済の紙シートと、前記吸水させていない別の紙シートとを嵌合する嵌合ステップと、
前記プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む、紙シートの嵌合方法。
【請求項2】
前記嵌合ステップよりも前に、前記吸水させていない別の紙シートを、前記成形済の紙シートと同形状に成形するステップを含む、請求項１に記載の紙シートの嵌合方法。
【請求項3】
１枚の紙シートの半分の領域に吸水させる吸水ステップと、
前記紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
前記プレス金型を閉じて、前記紙シートの吸水させた領域を前記１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
前記プレス金型を開いて、前記紙シートの吸水させていない領域を、前記成形済の紙シートの方へ折り曲げることで、前記成形済の紙シートと前記吸水させていない領域とを積層する積層ステップと、
前記プレス金型を閉じて、積層物を前記１組の第１成形面で立体形状に成形することで、前記成形済の紙シートと前記吸水させていない領域とを嵌合する嵌合ステップと、
前記プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む、紙シートの嵌合方法。
前記紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
前記プレス金型を閉じて、前記紙シートの吸水させた領域を前記１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
前記プレス金型を開いて、前記紙シートの吸水させていない領域を、前記成形済の紙シートの方へ折り曲げることで、前記成形済の紙シートと前記吸水させていない領域とを積層する積層ステップと、
前記プレス金型を閉じて、積層物を前記１組の第１成形面で立体形状に成形することで、前記成形済の紙シートと前記吸水させていない領域とを嵌合する嵌合ステップと、
前記プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む、紙シートの嵌合方法。
【請求項4】
１枚の紙シートの半分の領域に吸水させる吸水ステップと、
前記紙シートの吸水させた領域が、第１プレス金型の１組の第１成形面の間に位置し、前記紙シートの吸水させていない領域が、前記１組の第１成形面とは別の領域に設けられた、前記１組の第１成形面の形状とは反対の形状を有する１組の第２成形面の間に位置するように、前記１枚の紙シートを配置する配置ステップと、
前記第１プレス金型を閉じて、前記紙シートの吸水させた領域を前記１組の第１成形面で立体形状に成形し、前記紙シートの吸水させていない領域を前記１組の第２成形面で前記立体形状と反対の立体形状に成形する成形ステップと、
前記第１プレス金型を開いて、前記１組の第２成形面で成形された紙シートを、前記１組の第１成形面で成形された紙シートの方へ折り曲げることで、前記１組の第１成形面で成形された紙シートと、前記１組の第２成形面で成形された紙シートとを積層する積層ステップと、
積層物を、前記１組の第１成形面と同じ形状の成形面を有する第２プレス金型の間に配置し、前記第２プレス金型を閉じて、前記積層物を押圧することで、前記第１プレス金型で成形された紙シートどうしを嵌合する嵌合ステップと、
前記第２プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む、紙シートの嵌合方法。
前記紙シートの吸水させた領域が、第１プレス金型の１組の第１成形面の間に位置し、前記紙シートの吸水させていない領域が、前記１組の第１成形面とは別の領域に設けられた、前記１組の第１成形面の形状とは反対の形状を有する１組の第２成形面の間に位置するように、前記１枚の紙シートを配置する配置ステップと、
前記第１プレス金型を閉じて、前記紙シートの吸水させた領域を前記１組の第１成形面で立体形状に成形し、前記紙シートの吸水させていない領域を前記１組の第２成形面で前記立体形状と反対の立体形状に成形する成形ステップと、
前記第１プレス金型を開いて、前記１組の第２成形面で成形された紙シートを、前記１組の第１成形面で成形された紙シートの方へ折り曲げることで、前記１組の第１成形面で成形された紙シートと、前記１組の第２成形面で成形された紙シートとを積層する積層ステップと、
積層物を、前記１組の第１成形面と同じ形状の成形面を有する第２プレス金型の間に配置し、前記第２プレス金型を閉じて、前記積層物を押圧することで、前記第１プレス金型で成形された紙シートどうしを嵌合する嵌合ステップと、
前記第２プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含む、紙シートの嵌合方法。
【請求項5】
前記紙シートの坪量は、３５０ｇ／ｍ２～６００ｇ／ｍ２である、請求項１から４のいずれかに記載の紙シートの嵌合方法。
【請求項6】
前記嵌合ステップのときに、または前記取出しステップの後に、前記嵌合部の一部をアンダーカット形状に変形するステップを含む、請求項１から５のいずれかに記載の紙シートの嵌合方法。
【請求項7】
少なくとも一部の領域が２層の紙シートを含んでおり、前記領域は立体形状を有するとともに密着された嵌合部であり、前記嵌合部以外の領域は密着されていない、紙成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紙シートの嵌合方法および紙成形品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、パルプを原料とした紙成形品が知られている。このような紙成形品や紙成形品を製造する方法はパルプモールドと呼ばれ、容器や緩衝材などに応用されている。従来の製造方法は、まず、凹状の成形面を有する抄型１２が設置されたタンク内に、パルプ１０を水に分散させたパルプ懸濁液１１を注入し、抄型１２に形成された吸引孔からパルプ懸濁液１１を抄型１２上に吸引脱水する（図１２（ａ）参照）。これにより、抄型１２の成形面に、中間体１３が形成される（図１２（ｂ）参照）。次に、抄型１２の凹状の成形面に嵌合する、凸状の成形面を有する押圧型１４で中間体１３を熱プレス成形する（図１２（ｃ）参照）。そして、金型を開いてパルプ成形品１５を取り出す（図１２（ｄ）参照）。
【0003】
このようなパルプ成形品１５を２つ積層させる方法として、たとえば、特許文献１に示す方法がある（図１３参照）。これは、図１２（ｂ）で得られた中間体１３に、パルプ成形品１５を積層し（図１３（ａ）参照）、積層物を押圧型１４で熱プレス成形し（図１３（ｂ）参照）、パルプ成形品１６を取り出すものである（図１３（ｃ）参照）。この製造方法によれば、中間体１３の持つ水分がパルプ成形品１５に浸透し、水の表面張力によって両者内部のパルプ繊維が引き寄せられ、熱プレスによって水素結合が生じるため、中間体１３とパルプ成形品１５とが十分な接着力で接着されたパルプ成形品１６を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－０９７３５１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、従来の紙成形品の製造方法では、中間体１３とパルプ成形品１５との間の面は、すべて接着されてしまう。そのため、中間体１３からパルプ成形品１５を取り外すことができなかった。従来の製造方法では、取り外し可能なように紙成形品どうしを嵌合することができないといった問題があった。
【0006】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、紙シートどうしを容易に嵌合することができる紙シートの嵌合方法と、嵌合部を有する紙成形品と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】
本発明の紙シートの嵌合方法は、
紙シートの少なくとも一部の領域に吸水させる吸水ステップと、
紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
プレス金型を開いて、成形済の紙シートに、吸水させていない別の紙シートを積層する積層ステップと、
プレス金型を閉じて、積層物を１組の第１成形面で立体形状に成形することで、成形済の紙シートと、吸水させていない別の紙シートとを嵌合する嵌合ステップと、
プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含むものである。
上記態様において、嵌合ステップよりも前に、吸水させていない別の紙シートを、成形済の紙シートと同形状に成形するステップを含んでもよい。
紙シートの少なくとも一部の領域に吸水させる吸水ステップと、
紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
プレス金型を開いて、成形済の紙シートに、吸水させていない別の紙シートを積層する積層ステップと、
プレス金型を閉じて、積層物を１組の第１成形面で立体形状に成形することで、成形済の紙シートと、吸水させていない別の紙シートとを嵌合する嵌合ステップと、
プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含むものである。
上記態様において、嵌合ステップよりも前に、吸水させていない別の紙シートを、成形済の紙シートと同形状に成形するステップを含んでもよい。
【0008】
また、本発明の紙シートの嵌合方法は、
１枚の紙シートの半分の領域に吸水させる吸水ステップと、
紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
プレス金型を開いて、紙シートの吸水させていない領域を、成形済の紙シートの方へ折り曲げることで、成形済の紙シートと吸水させていない領域とを積層する積層ステップと、
プレス金型を閉じて、積層物を１組の第１成形面で立体形状に成形することで、成形済の紙シートと吸水させていない領域とを嵌合する嵌合ステップと、
プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含むものである。
１枚の紙シートの半分の領域に吸水させる吸水ステップと、
紙シートの吸水させた領域が、プレス金型の１組の第１成形面の間に位置するように配置する配置ステップと、
プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形する成形ステップと、
プレス金型を開いて、紙シートの吸水させていない領域を、成形済の紙シートの方へ折り曲げることで、成形済の紙シートと吸水させていない領域とを積層する積層ステップと、
プレス金型を閉じて、積層物を１組の第１成形面で立体形状に成形することで、成形済の紙シートと吸水させていない領域とを嵌合する嵌合ステップと、
プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含むものである。
【0009】
また、本発明の紙シートの嵌合方法は、
１枚の紙シートの半分の領域に吸水させる吸水ステップと、
紙シートの吸水させた領域が、第１プレス金型の１組の第１成形面の間に位置し、紙シートの吸水させていない領域が、１組の第１成形面とは別の領域に設けられた、１組の第１成形面の形状とは反対の形状を有する１組の第２成形面の間に位置するように、１枚の紙シートを配置する配置ステップと、
第１プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形し、紙シートの吸水させていない領域を１組の第２成形面で立体形状と反対の立体形状に成形する成形ステップと、
第１プレス金型を開いて、１組の第２成形面で成形された紙シートを、１組の第１成形面で成形された紙シートの方へ折り曲げることで、１組の第１成形面で成形された紙シートと、１組の第２成形面で成形された紙シートとを積層する積層ステップと、
積層物を、１組の第１成形面と同じ形状の成形面を有する第２プレス金型の間に配置し、第２プレス金型を閉じて、積層物を押圧することで、第１プレス金型で成形された紙シートどうしを嵌合する嵌合ステップと、
第２プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含むものである。
１枚の紙シートの半分の領域に吸水させる吸水ステップと、
紙シートの吸水させた領域が、第１プレス金型の１組の第１成形面の間に位置し、紙シートの吸水させていない領域が、１組の第１成形面とは別の領域に設けられた、１組の第１成形面の形状とは反対の形状を有する１組の第２成形面の間に位置するように、１枚の紙シートを配置する配置ステップと、
第１プレス金型を閉じて、紙シートの吸水させた領域を１組の第１成形面で立体形状に成形し、紙シートの吸水させていない領域を１組の第２成形面で立体形状と反対の立体形状に成形する成形ステップと、
第１プレス金型を開いて、１組の第２成形面で成形された紙シートを、１組の第１成形面で成形された紙シートの方へ折り曲げることで、１組の第１成形面で成形された紙シートと、１組の第２成形面で成形された紙シートとを積層する積層ステップと、
積層物を、１組の第１成形面と同じ形状の成形面を有する第２プレス金型の間に配置し、第２プレス金型を閉じて、積層物を押圧することで、第１プレス金型で成形された紙シートどうしを嵌合する嵌合ステップと、
第２プレス金型を開いて、嵌合部を有する成形品を取り出す取出しステップとを含むものである。
【0010】
上記のいずれかの態様において、紙シートの坪量は、３５０ｇ／ｍ２～６００ｇ／ｍ２であってもよい。
【0011】
上記のいずれかの態様において、嵌合ステップのときに、または取出しステップの後に、嵌合部の一部をアンダーカット形状に変形するステップを含んでもよい。
【0012】
本発明の紙成形品は、少なくとも一部の領域が２層の紙シートを含んでおり、領域は立体形状を有するとともに密着された嵌合部であり、嵌合部以外の領域は密着されていないものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の紙シートの嵌合方法によれば、紙シートどうしを容易に嵌合することができる。また、本発明の紙成形品は嵌合部を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】紙シートの嵌合方法の第１実施形態を示す模式的な断面図である。
【図3】第１実施形態の変形例の１つを示す模式的な断面図である。
【図4】紙シートの嵌合方法の第２実施形態を示す模式的な断面図である。
【図6】プレス金型の別の例を示す模式的な断面図である。
【図7】第２実施形態の変形例の１つを示す模式的な断面図である。
【図8】第２実施形態の変形例の１つを示す模式的な断面図である。
【図9】実施形態に共通の変形例の１つを示す模式的な断面図である。
【図10】実施形態に共通の変形例の１つを示す模式的な断面図である。
【図11】実施形態に共通の変形例の１つを示す模式的な断面図である。
【図12】従来のパルプ成形品の製造方法を示す模式的な断面図である。
【図13】従来のパルプ成形品の製造方法を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本発明の紙シートの嵌合方法および紙成形品の実施形態の一例を説明する。
【0016】
（第１実施形態）
図１を参照して、紙シートの嵌合方法の第１実施形態を説明する。
＜吸水ステップ＞
まず、紙シート１の少なくとも一部の領域１ａに吸水させる（図１（ａ）参照）。領域１ａ以外は、吸水させていない領域１ｂである。領域１ａは、後述する成形ステップで立体形状に成形される領域を含む。吸水させる領域１ａは、図のように紙シート１の一部であってもよいし、紙シート１全体であってもよい。紙シート１に吸水させることで、紙シート１を立体形状に成形しやすくなる。紙シート１の坪量は、２００ｇ／ｍ２～８００ｇ／ｍ２とすることができる。好ましくは、３５０ｇ／ｍ２～６００ｇ／ｍ２である。この範囲であると、後述する成形ステップや嵌合ステップにおいて、紙シートが破れにくい。また、剛性もあるため、嵌合部４ａにおいて、紙シート１，２どうしがしっかりと密着する。
紙シート１に吸水させる時間は坪量に比例し、たとえば、２００ｇ／ｍ２では１０秒、３８０ｇ／ｍ２では１０分、５７０ｇ／ｍ２では１５分とすることができる。
図１を参照して、紙シートの嵌合方法の第１実施形態を説明する。
＜吸水ステップ＞
まず、紙シート１の少なくとも一部の領域１ａに吸水させる（図１（ａ）参照）。領域１ａ以外は、吸水させていない領域１ｂである。領域１ａは、後述する成形ステップで立体形状に成形される領域を含む。吸水させる領域１ａは、図のように紙シート１の一部であってもよいし、紙シート１全体であってもよい。紙シート１に吸水させることで、紙シート１を立体形状に成形しやすくなる。紙シート１の坪量は、２００ｇ／ｍ２～８００ｇ／ｍ２とすることができる。好ましくは、３５０ｇ／ｍ２～６００ｇ／ｍ２である。この範囲であると、後述する成形ステップや嵌合ステップにおいて、紙シートが破れにくい。また、剛性もあるため、嵌合部４ａにおいて、紙シート１，２どうしがしっかりと密着する。
紙シート１に吸水させる時間は坪量に比例し、たとえば、２００ｇ／ｍ２では１０秒、３８０ｇ／ｍ２では１０分、５７０ｇ／ｍ２では１５分とすることができる。
【0017】
＜配置ステップ＞
次に、紙シート１を、吸水させた領域１ａが、プレス金型５の１組の第１成形面５ａの間に位置するように配置する（図１（ｂ）参照）。図の下方の金型は、所定の立体形状の一方の面を成形するための、凹状の第１成形面を有している。凹部の深さＨは、たとえば、３ｍｍ～２０ｍｍとすることができ、凹部の幅Ｗは、たとえば、１０ｍｍ～５０ｍｍとすることができる。
上方の金型は、所定の立体形状の他方の面を成形するための、凸状の第１成形面を有している。これら凹状および凸状の第１成形面が、１組の第１成形面５ａを構成している。紙シート１の吸水させた領域１ａが、１組の第１成形面５ａの間に位置するよう、紙シート１を位置決めして配置する。
第１実施形態では、紙シート１のＹ方向の長さは、プレス金型５のＹ方向の長さと同じであり、紙シート１のＸ方向の長さは、プレス金型５のＸ方向の長さと同じである。言い換えると、配置ステップにおいて、平面視したときに、紙シート１はプレス金型５からはみ出ている部分がない。
次に、紙シート１を、吸水させた領域１ａが、プレス金型５の１組の第１成形面５ａの間に位置するように配置する（図１（ｂ）参照）。図の下方の金型は、所定の立体形状の一方の面を成形するための、凹状の第１成形面を有している。凹部の深さＨは、たとえば、３ｍｍ～２０ｍｍとすることができ、凹部の幅Ｗは、たとえば、１０ｍｍ～５０ｍｍとすることができる。
上方の金型は、所定の立体形状の他方の面を成形するための、凸状の第１成形面を有している。これら凹状および凸状の第１成形面が、１組の第１成形面５ａを構成している。紙シート１の吸水させた領域１ａが、１組の第１成形面５ａの間に位置するよう、紙シート１を位置決めして配置する。
第１実施形態では、紙シート１のＹ方向の長さは、プレス金型５のＹ方向の長さと同じであり、紙シート１のＸ方向の長さは、プレス金型５のＸ方向の長さと同じである。言い換えると、配置ステップにおいて、平面視したときに、紙シート１はプレス金型５からはみ出ている部分がない。
【0018】
＜成形ステップ＞
次に、プレス金型５を閉じて、紙シート１の吸水させた領域１ａを１組の第１成形面５ａで立体形状に成形する（図１（ｃ）参照）。加圧時間は、たとえば１０秒とすることができ、荷重は、たとえば５ｋＮとすることができる。プレス金型５によって、紙シート１をプレスするとともに加熱する。このときの金型温度は、たとえば、１００℃とすることができる。加熱により紙シート１は完全には乾燥させない。その理由は、後述する嵌合ステップで説明する。
次に、プレス金型５を閉じて、紙シート１の吸水させた領域１ａを１組の第１成形面５ａで立体形状に成形する（図１（ｃ）参照）。加圧時間は、たとえば１０秒とすることができ、荷重は、たとえば５ｋＮとすることができる。プレス金型５によって、紙シート１をプレスするとともに加熱する。このときの金型温度は、たとえば、１００℃とすることができる。加熱により紙シート１は完全には乾燥させない。その理由は、後述する嵌合ステップで説明する。
【0019】
＜積層ステップ＞
次に、プレス金型５を開いて、成形済の紙シート１に、吸水させていない別の紙シート２を積層する（図１（ｄ）参照）。紙シート２の坪量は、紙シート１と同じであってもよく、異なってもよい。ただし、紙シート２の坪量が紙シート１に対して小さすぎると（たとえば、紙シート１が５７０ｇ／ｍ２に対して紙シート２が２００ｇ／ｍ２）、嵌合時のプレスの際に嵌合部がシワになったり、紙シートの乾燥時に嵌合部の食い込みが弱くなったりする。
なお、１枚目の紙シート１と、２枚目の紙シート２とで、繊維の方向が異なるように配置してもよい。このようにすると、立体形状のエッジ部分が破れにくくなる。
次に、プレス金型５を開いて、成形済の紙シート１に、吸水させていない別の紙シート２を積層する（図１（ｄ）参照）。紙シート２の坪量は、紙シート１と同じであってもよく、異なってもよい。ただし、紙シート２の坪量が紙シート１に対して小さすぎると（たとえば、紙シート１が５７０ｇ／ｍ２に対して紙シート２が２００ｇ／ｍ２）、嵌合時のプレスの際に嵌合部がシワになったり、紙シートの乾燥時に嵌合部の食い込みが弱くなったりする。
なお、１枚目の紙シート１と、２枚目の紙シート２とで、繊維の方向が異なるように配置してもよい。このようにすると、立体形状のエッジ部分が破れにくくなる。
【0020】
＜嵌合ステップ＞
次に、プレス金型５を閉じて、積層物３を１組の第１成形面５ａで立体形状に成形することで、成形済の紙シート１と、吸水させていない別の紙シート２とを嵌合する（図１（ｅ）参照）。成形ステップと同様に、プレス金型５によって、積層物３をプレスするとともに加熱する。このときの金型温度は、たとえば１００℃とすることができ、加圧時間は、たとえば６０秒とすることができ、荷重は、たとえば５ｋＮとすることができる。
前述した通り、成形ステップ（図１（ｃ）参照）では紙シート１は完全には乾燥されておらず、わずかに膨潤している。そして、嵌合ステップつまり２回目の熱プレス成形で、紙シート１は完全に乾燥される。このとき、紙シート１が収縮するために、紙シート１，２どうしの嵌合強度が大きくなる。
次に、プレス金型５を閉じて、積層物３を１組の第１成形面５ａで立体形状に成形することで、成形済の紙シート１と、吸水させていない別の紙シート２とを嵌合する（図１（ｅ）参照）。成形ステップと同様に、プレス金型５によって、積層物３をプレスするとともに加熱する。このときの金型温度は、たとえば１００℃とすることができ、加圧時間は、たとえば６０秒とすることができ、荷重は、たとえば５ｋＮとすることができる。
前述した通り、成形ステップ（図１（ｃ）参照）では紙シート１は完全には乾燥されておらず、わずかに膨潤している。そして、嵌合ステップつまり２回目の熱プレス成形で、紙シート１は完全に乾燥される。このとき、紙シート１が収縮するために、紙シート１，２どうしの嵌合強度が大きくなる。
【0021】
＜取出しステップ＞
最後に、プレス金型５を開いて、紙成形品４を取り出す（図１（ｆ）参照）。紙成形品４は、嵌合部４ａと、嵌合部４ａ以外の領域４ｃとを有する。紙成形品４は、図１（ｆ）のように断面視で全体が２層の紙シート１，２で構成されており、嵌合部４ａは立体形状を有している。嵌合部４ａ以外の領域４ｃでは、紙シート１，２どうしは密着されていないため、たとえば図２のように、嵌合部４ａ以外の領域４ｃを上下方向に動かすことができる。嵌合部４ａは紙シート１，２が密着しているが、接着はしていない。そのため、紙シート１，２それぞれの領域４ｃを持ち、力を加えれば、紙シート１，２どうしを分離することができる。言い換えると、紙シート１から紙シート２を取り外すことができる。
最後に、プレス金型５を開いて、紙成形品４を取り出す（図１（ｆ）参照）。紙成形品４は、嵌合部４ａと、嵌合部４ａ以外の領域４ｃとを有する。紙成形品４は、図１（ｆ）のように断面視で全体が２層の紙シート１，２で構成されており、嵌合部４ａは立体形状を有している。嵌合部４ａ以外の領域４ｃでは、紙シート１，２どうしは密着されていないため、たとえば図２のように、嵌合部４ａ以外の領域４ｃを上下方向に動かすことができる。嵌合部４ａは紙シート１，２が密着しているが、接着はしていない。そのため、紙シート１，２それぞれの領域４ｃを持ち、力を加えれば、紙シート１，２どうしを分離することができる。言い換えると、紙シート１から紙シート２を取り外すことができる。
【0022】
このようにして、２枚の紙シート１，２を嵌合させた嵌合部４ａを有する紙成形品４を容易に得ることができる。
【0023】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態は、嵌合ステップ（図１（ｅ）参照）よりも前に、吸水させていない別の紙シート２を、成形済の紙シート１と同形状に成形するステップを含んでもよい。言い換えると、このステップは、吸水させていない別の紙シート２を、紙シート１と同じ立体形状に予め成形するステップである。成形した別の紙シート２を、吸水させた成形済の紙シート１の上に配置し（図３参照）、プレス金型５を閉じて、紙シート１，２を嵌合する（図１（ｅ）参照）。
この変形例では、紙シート２を予め成形しておくため、生産性を向上させることができる。
第１実施形態は、嵌合ステップ（図１（ｅ）参照）よりも前に、吸水させていない別の紙シート２を、成形済の紙シート１と同形状に成形するステップを含んでもよい。言い換えると、このステップは、吸水させていない別の紙シート２を、紙シート１と同じ立体形状に予め成形するステップである。成形した別の紙シート２を、吸水させた成形済の紙シート１の上に配置し（図３参照）、プレス金型５を閉じて、紙シート１，２を嵌合する（図１（ｅ）参照）。
この変形例では、紙シート２を予め成形しておくため、生産性を向上させることができる。
【0024】
（第２実施形態）
図４を参照して、紙シートの嵌合方法の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、１枚の紙シートを使用した嵌合方法である点で、第１実施形態とは異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
図４を参照して、紙シートの嵌合方法の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、１枚の紙シートを使用した嵌合方法である点で、第１実施形態とは異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【0025】
＜吸水ステップ＞
まず、１枚の紙シート１の半分の領域１ａに吸水させる（図４（ａ）参照）。紙シート１のもう半分は、吸水させていない領域１ｂである。領域１ｂは、後述する嵌合ステップで立体形状に成形される領域を含む。
なお、吸水させる領域は、紙シート１の半分の領域すべてではなく、紙シート１の半分の領域の一部であってもよい。
まず、１枚の紙シート１の半分の領域１ａに吸水させる（図４（ａ）参照）。紙シート１のもう半分は、吸水させていない領域１ｂである。領域１ｂは、後述する嵌合ステップで立体形状に成形される領域を含む。
なお、吸水させる領域は、紙シート１の半分の領域すべてではなく、紙シート１の半分の領域の一部であってもよい。
【0026】
＜配置ステップ＞
次に、紙シート１を、吸水させた領域１ａが、プレス金型５の１組の第１成形面５ａの間に位置するように配置する（図４（ｂ）参照）。紙シート１の吸水させた領域１ａが、１組の第１成形面５ａの間に位置するよう、紙シート１を位置決めして配置する。このとき、吸水させていない領域１ｂは、後の嵌合ステップで成形するため、プレス金型５からはみ出た状態となっている。つまり、第２実施形態では、紙シート１のＸ方向の長さは、プレス金型５のＸ向の長さよりも長い。また、紙シート１のＹ方向の長さは、プレス金型５のＹ方向の長さと同じである。
次に、紙シート１を、吸水させた領域１ａが、プレス金型５の１組の第１成形面５ａの間に位置するように配置する（図４（ｂ）参照）。紙シート１の吸水させた領域１ａが、１組の第１成形面５ａの間に位置するよう、紙シート１を位置決めして配置する。このとき、吸水させていない領域１ｂは、後の嵌合ステップで成形するため、プレス金型５からはみ出た状態となっている。つまり、第２実施形態では、紙シート１のＸ方向の長さは、プレス金型５のＸ向の長さよりも長い。また、紙シート１のＹ方向の長さは、プレス金型５のＹ方向の長さと同じである。
【0027】
＜成形ステップ＞
次に、プレス金型５を閉じて、紙シート１の吸水させた領域１ａを１組の第１成形面５ａで立体形状に成形する（図４（ｃ）参照）。このとき、プレス金型５によって、紙シート１の領域１ａをプレスするとともに加熱する。第１実施形態と同様、加熱により領域１ａは完全には乾燥させない。
次に、プレス金型５を閉じて、紙シート１の吸水させた領域１ａを１組の第１成形面５ａで立体形状に成形する（図４（ｃ）参照）。このとき、プレス金型５によって、紙シート１の領域１ａをプレスするとともに加熱する。第１実施形態と同様、加熱により領域１ａは完全には乾燥させない。
【0028】
＜積層ステップ＞
次に、プレス金型５を開いて、紙シート１の吸水させていない領域１ｂを、成形済の紙シートの方へ折り曲げることで、成形済の紙シートと、紙シート１の吸水させていない領域１ｂとを積層する（図４（ｄ）参照）。成形済の紙シートとは、紙シート１の領域１ａを指す。
なお、折り曲げやすくなるように、領域１ａと領域１ｂとの境界に折目や切れ込みを形成したり、境界部分の厚みを薄くしたりしてもよい。
次に、プレス金型５を開いて、紙シート１の吸水させていない領域１ｂを、成形済の紙シートの方へ折り曲げることで、成形済の紙シートと、紙シート１の吸水させていない領域１ｂとを積層する（図４（ｄ）参照）。成形済の紙シートとは、紙シート１の領域１ａを指す。
なお、折り曲げやすくなるように、領域１ａと領域１ｂとの境界に折目や切れ込みを形成したり、境界部分の厚みを薄くしたりしてもよい。
【0029】
＜嵌合ステップ＞
次に、プレス金型５を閉じて、積層物３を１組の第１成形面５ａで立体形状に成形することで、成形済の紙シートと吸水させていない領域１ｂとを嵌合する（図４（ｅ）参照）。成形ステップと同様に、プレス金型５によって、積層物３をプレスするとともに加熱する。前述した通り、成形ステップ（図４（ｃ）参照）では紙シート１の領域１ａは完全には乾燥されておらず、わずかに膨潤している。そして、嵌合ステップつまり２回目の熱プレス成形で、領域１ａは完全に乾燥される。このとき、吸水させた領域１ａが収縮するために、嵌合部４ａにおける紙シートどうしの嵌合強度が大きくなる。
次に、プレス金型５を閉じて、積層物３を１組の第１成形面５ａで立体形状に成形することで、成形済の紙シートと吸水させていない領域１ｂとを嵌合する（図４（ｅ）参照）。成形ステップと同様に、プレス金型５によって、積層物３をプレスするとともに加熱する。前述した通り、成形ステップ（図４（ｃ）参照）では紙シート１の領域１ａは完全には乾燥されておらず、わずかに膨潤している。そして、嵌合ステップつまり２回目の熱プレス成形で、領域１ａは完全に乾燥される。このとき、吸水させた領域１ａが収縮するために、嵌合部４ａにおける紙シートどうしの嵌合強度が大きくなる。
【0030】
＜取出しステップ＞
最後に、プレス金型５を開いて、紙成形品４を取り出す（図４（ｆ）参照）。紙成形品４は、嵌合部４ａと、嵌合部４ａ以外の領域４ｃと、折曲部４ｄを有する。紙成形品４は、図４（ｆ）のように断面視で全体が２層構成となっており、嵌合部４ａは立体形状を有している。嵌合部４ａ以外の領域４ｃでは、紙シートどうしは密着されていないため、たとえば図５のように、嵌合部４ａよりも左側の領域４ｃを上下方向に動かすことができる。ただし、嵌合部４ａよりも右側の領域４ｃは、折曲部４ｄを有しているため、動かすことはできない。
嵌合部４ａは紙シート１どうしが密着しているが、接着はしていない。そのため、たとえば図５を参照して、嵌合部４ａよりも左側にある２つの領域４ｃをそれぞれ持ち、力を加えれば、紙シート１どうしを分離することができる。言い換えると、嵌合部４ａから、上側の紙シートを取り外すことができる。
最後に、プレス金型５を開いて、紙成形品４を取り出す（図４（ｆ）参照）。紙成形品４は、嵌合部４ａと、嵌合部４ａ以外の領域４ｃと、折曲部４ｄを有する。紙成形品４は、図４（ｆ）のように断面視で全体が２層構成となっており、嵌合部４ａは立体形状を有している。嵌合部４ａ以外の領域４ｃでは、紙シートどうしは密着されていないため、たとえば図５のように、嵌合部４ａよりも左側の領域４ｃを上下方向に動かすことができる。ただし、嵌合部４ａよりも右側の領域４ｃは、折曲部４ｄを有しているため、動かすことはできない。
嵌合部４ａは紙シート１どうしが密着しているが、接着はしていない。そのため、たとえば図５を参照して、嵌合部４ａよりも左側にある２つの領域４ｃをそれぞれ持ち、力を加えれば、紙シート１どうしを分離することができる。言い換えると、嵌合部４ａから、上側の紙シートを取り外すことができる。
【0031】
このようにして、１枚の紙シート１から、嵌合部４ａを有する紙成形品４を容易に得ることができる。
【0032】
（第２実施形態の変形例１）
プレス金型５は、１組の第１成形面５ａとは別の領域に、１組の第１成形面５ａの形状とは反対の形状を有する１組の第２成形面５ｂを備えていてもよい（図６参照）。１組の第２成形面５ｂのうち、図の下方は、所定の立体形状の一方の面を成形するための、凸状の第２成形面を有している。図の上方は、所定の立体形状の他方の面を成形するための、凹状の第２成形面を有している。これら凸状および凹状の第２成形面が、１組の第２成形面５ｂを構成している。１組の第１成形面５ａと、１組の第２成形面５ｂとは、互いに上下反対の方向を向いている。
プレス金型５は、１組の第１成形面５ａとは別の領域に、１組の第１成形面５ａの形状とは反対の形状を有する１組の第２成形面５ｂを備えていてもよい（図６参照）。１組の第２成形面５ｂのうち、図の下方は、所定の立体形状の一方の面を成形するための、凸状の第２成形面を有している。図の上方は、所定の立体形状の他方の面を成形するための、凹状の第２成形面を有している。これら凸状および凹状の第２成形面が、１組の第２成形面５ｂを構成している。１組の第１成形面５ａと、１組の第２成形面５ｂとは、互いに上下反対の方向を向いている。
【0033】
このようなプレス金型５を用いた嵌合方法を説明する（図７参照）。
まず、吸水ステップ（図７（ａ）参照）では、第２実施形態と同様、１枚の紙シート１の半分の領域１ａに吸水させる。もう半分の領域は、吸水させていない領域１ｂである。
まず、吸水ステップ（図７（ａ）参照）では、第２実施形態と同様、１枚の紙シート１の半分の領域１ａに吸水させる。もう半分の領域は、吸水させていない領域１ｂである。
【0034】
次に、配置ステップ（図７（ｂ）参照）では、吸水させた領域１ａを、１組の第１成形面５ａの間に配置し、吸水させていない領域１ｂを、１組の第２成形面５ｂの間に配置する。
【0035】
次に、成形ステップ（図７（ｃ）参照）では、プレス金型５を閉じて、１組の第１成形面５ａで、吸水させた領域１ａを立体形状に成形する。それと同時に、１組の第２成形面５ｂで、吸水させていない領域１ｂを立体形状に成形する。
【0036】
次に、積層ステップ（図７（ｄ）参照）では、プレス金型５を開いて、１組の第２成形面５ｂで成形された紙シート（吸水させていない領域１ｂ）を、１組の第１成形面５ａで成形された紙シート（吸水させた領域１ａ）の方へ折り曲げる。これにより、互いに上下反対方向を向いた立体形状を有する、１枚の紙シートが積層される。
【0037】
次に、嵌合ステップ（図７（ｅ）参照）では、プレス金型５を閉じて、積層物３を１組の第１成形面５ａで押圧することで、１組の第１成形面５ａで成形された紙シート（吸水させた領域１ａ）と、１組の第２成形面５ｂで成形された紙シート（吸水させていない領域１ｂ）とを嵌合する。
【0038】
最後に、取出しステップ（図７（ｆ）参照）では、プレス金型５を開いて、嵌合部４ａを有する成形品４を取り出す。成形品４は、第２実施形態における成形品と同様に、一方の端部に折曲部４ｄを有する。
【0039】
このように、２組の成形面５ａ，５ｂを有するプレス金型５を用いて、１度だけ成形することで、１枚の紙シートを互いに上下反対の方向を向いた立体形状に成形することができる。つまり、生産性を向上することができる。
【0040】
（第２実施形態の変形例２）
上記変形例１は、配置ステップ（図７（ｂ）参照）から嵌合ステップ（図７（ｅ）参照）まで、２組の成形面を有するプレス金型５を用いていたが、成形ステップ（図７（ｃ）参照）以降は１組の成形面を有するプレス金型５を用いてもよい（図８参照）。成形ステップ（図７（ｃ）参照）の後に、立体形状に成形された紙シート１を取り出し、１組の第２成形面５ｂで成形された紙シート（吸水させていない領域１ｂ）を、１組の第１成形面５ａで成形された紙シート（吸水させた領域１ａ）の方へ折り曲げる（図８（ａ）参照）。次に、積層物３を、１組の第１成形面５ａを有するプレス金型５（第１実施形態で用いたもの、図４参照）の間に配置する（図８（ｂ）参照）。次に、プレス金型５を閉じて、紙シートを嵌合する（図８（ｃ）参照）。
この変形例では、２種類のプレス金型を使い分けるため、サイクルタイムを向上させることができる。
上記変形例１は、配置ステップ（図７（ｂ）参照）から嵌合ステップ（図７（ｅ）参照）まで、２組の成形面を有するプレス金型５を用いていたが、成形ステップ（図７（ｃ）参照）以降は１組の成形面を有するプレス金型５を用いてもよい（図８参照）。成形ステップ（図７（ｃ）参照）の後に、立体形状に成形された紙シート１を取り出し、１組の第２成形面５ｂで成形された紙シート（吸水させていない領域１ｂ）を、１組の第１成形面５ａで成形された紙シート（吸水させた領域１ａ）の方へ折り曲げる（図８（ａ）参照）。次に、積層物３を、１組の第１成形面５ａを有するプレス金型５（第１実施形態で用いたもの、図４参照）の間に配置する（図８（ｂ）参照）。次に、プレス金型５を閉じて、紙シートを嵌合する（図８（ｃ）参照）。
この変形例では、２種類のプレス金型を使い分けるため、サイクルタイムを向上させることができる。
【0041】
（実施形態に共通の変形例１）
第１実施形態、第２実施形態、およびそれらの変形例において、嵌合ステップのときに、または取出しステップの後に、嵌合部４ａの一部をアンダーカット形状４ｂに変形するステップを含んでもよい。嵌合部４ａの一部をアンダーカット形状４ｂに変形することで、嵌合部４ａの嵌合強度を上げることができる。
第１実施形態、第２実施形態、およびそれらの変形例において、嵌合ステップのときに、または取出しステップの後に、嵌合部４ａの一部をアンダーカット形状４ｂに変形するステップを含んでもよい。嵌合部４ａの一部をアンダーカット形状４ｂに変形することで、嵌合部４ａの嵌合強度を上げることができる。
【0042】
取出しステップの後に行うとは、嵌合された紙成形品４に追加工を行うということである。たとえば、紙成形品４を治具に載せ、アンダーカット形状４ｂを付けたい箇所をピンなどで押し込むといった方法を用いて、嵌合部４ａの一部を、嵌合部４ａの内側に突出するアンダーカット形状４ｂに変形することができる（図９（ａ）参照）。なお、図９（ｂ）のように、アンダーカット形状４ｂの突出方向を図９（ａ）よりも下を向くようにすると、より嵌合強度を上げることができる。
【0043】
嵌合ステップのときにアンダーカット形状に変形するには、たとえば図１０に示すようなプレス金型５を用いることができる。プレス金型５の凹型（図の下方）は、スライドピン５１を有しており、嵌合ステップよりも前のステップでは凹型内部に収まっている（図１０（ａ）参照）。スライドピン５１は、嵌合ステップのときにプレス金型５の凸型（図の上方）の方へ向かって突き出す（図１０（ｂ）参照）。凸型のアンダーカット形状に相当する箇所は、突き出たスライドピン５１を逃げられ、かつ紙成形品をプレス金型５から簡単に取り外せるような形状である。
【0044】
（実施形態に共通の変形例２）
嵌合部の平面視の形状は、上述した実施形態および変形例では長方形（図２、図５参照）であり、その位置は紙シートの一方の端部寄りであったが、これに限られない。たとえば、平面視でＸ形状であり紙シートの中央に配置されてもよいし（図１１（ａ）参照）、平面視で２個の長方形が互いに異なる角度で傾けられて配置されてもよい（図１１（ｂ）参照）。これらの形状および配置であると、より嵌合強度を上げることができる。また、平面視で円形状であってもよい（図１１（ｃ）参照）し、平面視で２個の四角形が紙シートの隅に配置されてもよい（図１１（ｄ）参照）。
なお、図１１（ａ）や（ｃ）の嵌合部の数は２個以上であってもよいし、図１１（ｂ）や（ｄ）の嵌合部の数は３個以上であってもよい。
なお、図１１に示す紙成形品４は、折曲部４ｄを有していてもよい。
嵌合部の平面視の形状は、上述した実施形態および変形例では長方形（図２、図５参照）であり、その位置は紙シートの一方の端部寄りであったが、これに限られない。たとえば、平面視でＸ形状であり紙シートの中央に配置されてもよいし（図１１（ａ）参照）、平面視で２個の長方形が互いに異なる角度で傾けられて配置されてもよい（図１１（ｂ）参照）。これらの形状および配置であると、より嵌合強度を上げることができる。また、平面視で円形状であってもよい（図１１（ｃ）参照）し、平面視で２個の四角形が紙シートの隅に配置されてもよい（図１１（ｄ）参照）。
なお、図１１（ａ）や（ｃ）の嵌合部の数は２個以上であってもよいし、図１１（ｂ）や（ｄ）の嵌合部の数は３個以上であってもよい。
なお、図１１に示す紙成形品４は、折曲部４ｄを有していてもよい。
【符号の説明】
【0045】
１ ：紙シート
１ａ ：吸水させた領域
１ｂ ：吸水させていない領域
２ ：別の紙シート
３ ：積層物
４ ：紙成形品
４ａ ：嵌合部
４ｂ ：アンダーカット形状
４ｃ ：嵌合部以外の領域
４ｄ ：折曲部
５ ：プレス金型
５ａ ：１組の第１成形面
５ｂ ：１組の第２成形面
５１ ：スライドピン
１０ ：パルプ
１１ ：パルプ懸濁液
１２ ：抄型
１３ ：中間体
１４ ：押圧型
１５，１６：パルプ成形品
１ａ ：吸水させた領域
１ｂ ：吸水させていない領域
２ ：別の紙シート
３ ：積層物
４ ：紙成形品
４ａ ：嵌合部
４ｂ ：アンダーカット形状
４ｃ ：嵌合部以外の領域
４ｄ ：折曲部
５ ：プレス金型
５ａ ：１組の第１成形面
５ｂ ：１組の第２成形面
５１ ：スライドピン
１０ ：パルプ
１１ ：パルプ懸濁液
１２ ：抄型
１３ ：中間体
１４ ：押圧型
１５，１６：パルプ成形品
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】