大判用紙に均等な圧力をかけるDIYプレスの作り方

プレスする予定の最大の用紙または束のサイズを測定し、その周囲に板や取り扱いのためのスペースを確保します。『Hand Papermaking』で紹介されたDIYプレスは、さまざまな用紙サイズに対応できるように設計されていました。製作者はパンタグラフジャッキ、数種類のサイズのプレス板、そして中央に配置された積層を使用しました。この記事では、板の配置と中央揃えが用紙全体に均等に荷重を分散させるのに役立つと強調しています。「Do-It-Yourself」Press

その配置は設計の原理として活用し、そのままコピーできる寸法とはみなさないでください。参照元のプレスは独自の製紙作業のために製作されたものであり、その記事は一般的な木材サイズや安全荷重定格を定めているわけではありません。また、圧盤が広くても、脆弱なフレームが安全になるわけではありません。大型プレスは相当な力を生み出します。MITの「ビーバー・プレス（Beaver Press）」では、その木製タワーが力に耐えるために強固な構造を必要とし、寸法は入手可能な材料に合わせて選ばれたことが記されています。MIT OpenCourseWare: “Making the Beaver Press”

手頃なペーパープレスの場合は、筋交いを入れた剛性のあるフレーム、選択した向きで作動するように作られたジャッキ、平らなベース、そして滑らかなプレス板数枚を用意することを計画してください。板は用紙を覆うのに十分な大きさがあり、反りに強いものである必要があります。『Hand Papermaking』の製作例では、フレームにレッドウッド、プレス板に両面と端面にコーティングを施した3/8インチの合板が使用されました。これらは1つのプロジェクトにおける例であり、同じ厚さや素材がお使いのスパンや荷重に適していることを保証するものではありません。

ジャッキとフレームは合わせて選定してください。パンタグラフジャッキは文書で実証されている選択肢の1つですが、その耐荷重や許容される向きは個々の機器によって異なります。その取扱説明書を読み、荷重を常に中央に保ち、車両用ジャッキを安全に反転させたり改造したりできると思い込まないでください。薄く補強されていない板に埋め込まれた長いネジに頼るのは避けてください。MITのプレスの記録では、ネジとナットが重要な部品であると特定され、荷重を支えるために頑丈なタワーフレームが使用されています。意図する荷重に対してフレームや金具のサイズを自信を持って決定できない場合は、プレスのサイズを小さくするか、専用に製造されたプレスを使用してください。

下部のベッドを水平にし、上部フレームをそれと平行にします。ジャッキが上昇したときに上部が傾かないよう、フレームの歪み（ラッキング）を防ぐ筋交いを入れます。適切な構造用金物と確実な接合方法で継手を固定してください。プレスフレームは荷重を支える構造物であり、装飾用のスタンドではありません。MITの教材用プレスでは、位置を正確に合わせた継手とスチール製ボルトが使用されており、著者は製作者に対し、各自の設計における構造上の要件を考慮するよう注意を促しています。MIT OpenCourseWare: “Making the Beaver Press”

ジャッキをプレスエリアの中央に設置し、そのヘッドが剛性のある上部部材または荷重分散ブロックに直角に当たるようにします。板や支持フレームの柔軟性が高すぎる場合、中央に1点集中で力が加わると、幅の広い板がたわんだり傾いたりする原因になります。剛性と正確な位置合わせは、ジャッキの公称能力と同じくらい重要です。目に見えてねじれているフレームに対して、力を強めて無理に修正しようとしないでください。

サイズを段階的に小さくした、滑らかで平らな板を1セット準備します。最も大きな板をベッドの上に置き、その中央の上に順次小さくなる板を積み重ね、用紙サイズに合わせた上部の板の上に用紙の束を置きます。用紙の上に同じサイズの板を追加し、残りの板を中心を揃えて上に向かって順次小さくなるようにジャッキに向かって積み重ねていきます。その結果、浅いピラミッドのような形になり、ジャッキの力が頂点から加わり、各層を通じて外側へと分散されます。

これは『Hand Papermaking』の設計における実践上最も重要な知見です。力の伝達経路を超えて不均等に突き出た板は上方に反り返り、均等なプレスの妨げになる可能性があるため、板はピラミッド状に配置されています。用紙の束は、その板の中心にできる限り近づけて配置する必要があります。“Do-It-Yourself” Press

積層のバランスを保ちます。小さな束をいくつか並べてプレスする場合は、上部の板が1つの高い束の上に載って別の束が緩いままにならないよう、それぞれの高さを揃えてください。参照元では、圧力を推定する際、プレス板に接触する用紙の合計面積を考慮することを明確に推奨しています。日常的なクラフト用途では、通常、目標圧力を厳密に計算する必要はありません。荷重と総接触面積が分かっている場合にのみ計算を用い、安全なフレームの代わりではなく、あくまで目安として扱ってください。

清潔で滑らかな板、または用途に適した合紙の間に用紙を挟みます。用紙が濡れている場合は、水分が逃げ場を持ち、必要に応じて交換できるよう吸水層を配置します。端を揃え、束全体を中心線上に保ちます。『Hand Papermaking』のプレスでは、湿った用紙を扱う工程の一環としてプラスチックシートと取り外し可能な板が使用されました。正確な積層構造は、用紙や作業工程に合わせて調整してください。“Do-It-Yourself” Press

圧盤をゆっくりと接触させます。わずかに圧力をかけ、一度手を止めて、束が中央にあること、板が平行を保っていること、フレームに動きや異常なたわみがないことを確認します。少しずつ締め込んでいきます。ジャッキが傾いたり、板が目に見えてたわんだり、継手がずれたり、フレームが軋んだりねじれたりした場合は中止してください。目標は用紙全体に均等に接触させることであり、ジャッキが生み出せる最大の力を加えることではありません。

大切な用紙をプレスする前に、端紙や重要度の低い用紙の束を使ってセッティングをテストします。中央部と端部で均一に接触し、平らになっているかを確認します。圧盤の上にストレートエッジ（直定規）を当てると、隙間やたわみを発見できます。また、短時間プレスした後に用紙の四隅を比較してみてください。一方の側が緩い場合は、まず束が中央にあるか、板が平らであるか、フレームが直角を保っているかを確認します。機械的な傾きを、強く締め付けることで補おうとしないでください。

これらは、用紙の中央配置、板の整列、安定したフレームという設計上の必要性から導き出された実践的なチェック項目です。これらはプレスの耐荷重を証明するものではありません。テストは問題を発見することはできますが、自作フレームが特定の荷重下で安全であることを証明するものではありません。

中央のジャッキと段状の積層板は、対象物を力の中央に配置できるコンパクトなプレスに適しています。用紙が大きくなるにつれて、フレームのスパンと圧盤の剛性に対する要求はより厳しくなります。プレスが曲がったり、板を平行に保てなくなったり、ジャッキの限界に近い力が必要になったりした場合は作業を中止し、より剛性が高く適切なサイズの構造で再設計するか、その規模に合わせて作られたプレスを選択してください。大判ブックプレスのプロジェクトでは、大判の作品向けにスクリュードライブ式の圧盤をどのように製作できるかが示されていますが、その特定の設計ではCADや特注部品が使用されており、万能な初心者向け設計案ではありません。Hackaday: “DIY Large Format Book Press Puts On The Pressure”

ベッドと板の中心に印を付け、毎回同じように束を配置できるようにします。板を清潔に保ち、湿った作業の後は完全に乾燥させ、使用前に割れ、縁の盛り上がり、反りがないか点検します。平らでなくなった板は交換してください。ジャッキは取扱説明書に従って保管し、素材が湿気に弱い場合はプレスを湿気から保護してください。

大判用紙に対応する信頼性の高いプレスは、荷重に合ったフレームを用意し、プレスの積層を中心線上に保ち、平らな板を通じて力を分散させることで実現します。余裕を持った強度で製作し、端紙でテストを行い、曲がりや位置ずれの兆候が少しでも見られたら作業を中止してください。均等な圧力は、荷重がかかった状態でも構造全体が直角を維持できるかどうかにかかっています。

• “Do-It-Yourself” Press — Hand Papermaking
• “Making the Beaver Press” — MIT OpenCourseWare
• “DIY Large Format Book Press Puts On The Pressure” — Hackaday