JP2003502527A

JP2003502527A - 紙匹を成形するための方法及び装置

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Publication number: JP2003502527A
Application number: JP2001505380A
Authority: JP
Inventors: ワイルドファング、バウ・ジェイ; アーウィン、ジェフリー・シー; シャンズ、ジェイ・エイ; クラーク、ロバート・エル
Original assignee: メツォ・ペーパー・インコーポレイテッド
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2003-01-21
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: AU5815700A; WO2000079041A1; DE10084722T1; US20010025697A1; CA2377574A1; JP5025741B2; FI20012351A; US6372091B2; JP4582282B2; CA2377574C; JP2010090528A; DE10084722B3

Abstract

(57)【要約】本発明は、フォーミングシュー（１０）の多孔質フェース面全般にわたりフォーミングワイヤ上またはフォーミングワイヤ間に紙料の流れ（４６）を噴射するためのヘッドボックス（４４）を含む、走行フォーミングワイヤ上または１対の収束フォーミングワイヤ（４０、４２）間での紙匹の形成を開始する方法及び装置を提供する。フォーミングワイヤは、ループ状で連続パスを走行し、フェース面の少なくとも一部上の溝または開口により多孔性であるようなフォーミングシューが、少なくとも１枚のループ状フォーミングワイヤ内にある。ヘッドボックスに近接するフォーミングワイヤの走行パスの一部を画定するためにループ状フォーミングワイヤの内面と係合するフォーミングシューの表面には溝がある。溝または開口がフォーミングワイヤからの水を受容し、紙料の含水量を低減してフォーミングシュー上のフォーミングワイヤで発生期の紙匹成形の初期段階を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、通常は紙料と呼ばれる木材パルプ繊維の含水スラリーからの紙匹成
形に関するものであり、特に、フォーミングシューの多孔質面上の或る位置にお
いて、紙の成形の初期段階に走行フォーミングワイヤに対して（走行フォーミン
グワイヤ間に）紙料の流れを噴射することにより高速で紙を成形する方法及び装
置に関する。また、本発明は特に、フォーミングワイヤを支持するフォーミング
シューのフェースにおいて多孔質面に溝が形成されており、その溝が実質上フォ
ーミングワイヤの走行方向に小角度をなして延在しているようなフォーミングシ
ューを利用した紙匹の成形に関する。別の好適実施例では、多孔質面は複数の開
口を有する。

【０００２】（発明の背景）木材パルプ繊維の含水スラリーから紙を製造する場合、長網式フォーミングパ
ートなどのシングルフォーミングワイヤまたはいわゆるギャップフォーマなどの
ツインフォーミングワイヤ機械で初期の成形を行う。ここでは、フォーミングワ
イヤ間のヘッドボックスから噴射される紙料の流れ上で、収束する共走行経路に
１対のループ状の対向フォーミングワイヤを方向づけ、フォーミングワイヤを介
して紙料中の水を排出し、木材パルプ繊維をフォーミングワイヤ上または共走行
フォーミングワイヤの間にランダムに配置することにより紙匹の成形を開始する
。

【０００３】製造する紙または板紙の種類によって、異なる種類の紙料を用いる。良質紙を
製造するために異なる紙料から搾水し得る速度は、多数の要素、例えば紙製品、
製造する紙製品の所望の厚さ、製紙機械の設計速度、最終紙製品のファイン、繊
維、充填材の所望レベル等の関数である。

【０００４】製紙機械のフォーミングパートでフォーミングシューを用いて１枚または２枚
のフォーミングワイヤをガイドすることは、当分野では既知である。また、いわ
ゆるフォーミングロールを用いることも既知である。フォーミングロールは、フ
ォーミングワイヤを通過する水及びフォーミングワイヤの外面上を搬送される紙
料からフォーミングロールに入る水を受容するために、小孔カバーから製造され
ることもある。

【０００５】更に、フォーミングシューの前縁の下流から始まり流れ方向（即ち製紙機械上
を紙匹が走行する方向）に小角度をなして延在するような溝を表面に有するよう
なフォーミングシューを用いることも既知である。

【０００６】製紙機械のフォーミングパート内には、フォイルブレード、真空ボックス、タ
ーニングロール、サクションロール、開曲面ロールなど既知の様々な種類の装置
があり、これらは発生期の紙匹を成形する際の搾水速度、時間及び位置の最適化
を模索するべく種々の構造及び順序で用いられる。製紙は、可能な限り速い単な
る搾水だけでは高品質の紙製品を作り出さない点で厄介である。換言すれば、例
えば６，０００ｆｔ／ｍｉｎ（２，０００ｍ／ｍｉｎ）程度の高速での高品質紙
製品の生産は、搾水速度、搾水方法、搾水継続時間及びフォーミングワイヤ上ま
たはフォーミングワイヤ間の紙料からの搾水位置の関数である。

【０００７】過去において、製紙機械の速度が低かった場合、例えば３，０００〜４，００
０ｆｔ／ｍｉｎ（９１４〜１２１９ｍ／ｍｉｎ）であった場合には、紙製品の所
望の品質を得るために上記要素の相対適用を異なるものとすることができた。更
に殆どのプロセスにおいて、より速い速度で製品を生産しつつ製品の品質を維持
または向上させることが望ましい場合には、所望の品質を維持または達成するた
めに生産速度を低下させなければならなくなるか、或いは生産速度をより速くす
るために所望の品質を犠牲にしなければならなくなる事態をもたらすような予期
せぬ問題にしばしば直面する。

【０００８】フォーミングシューの表面構造が曲面であるか平面であるかに拘らず、フォー
ミングシューのための既存のブレードエレメント即ちフォイルは時として、ブレ
ードエレメントの縦方向に沿いに延在する複数のブレードエレメント間に形成さ
れた複数のスロットを有する。スロットは、フォーミングワイヤの走行方向に垂
直な幅方向に配列されたブレードエレメント上において前縁を画定する。このよ
うな配列は、十分に機能する。フォーミングシュー／フォイルの前縁上において
紙料の流れがフォーミングワイヤに噴射され、それによって紙料の流れの一部が
フォーミングワイヤを通ってシュー／フォイルの下を通過する。各フォイル、ブ
レードエレメントまたはフォーミングシューは、ボトムを大気に開放するか、或
いは準大気圧源に接続して、フォイルまたはフォーミングシューのフェースまた
はトップ面を画定するような隣接したフォイルまたはブレードエレメント間のス
ロットに注水することにより脱水プロセスを向上させる。

【０００９】しかしながら、より経済的に紙製品を製造するために製紙機械の速度を増すに
つれて、生産された紙製品の外観及び内部構造と併せて製紙装置の運転能力に関
する新たな現象が現れ始める。このような変化の大部分は、望ましいものではな
い。

【００１０】このような現象は、例えばファイン及び充填材の望ましくない分配など様々な
形態を取ることができ、第１パスの保持またはファイン材料の保持率が減少する
。これらの変化及び欠点は、紙製品にとって有害であり、ヒートシール適性に影
響する。

【００１１】（発明の概要）製紙機械のフォーミングパートのフォーミングシューまたはフォイルセクショ
ンにより生じるような上記の欠点、不足及び、紙製品の生産及び品質に影響する
要素は、本発明によって取り除かれたり軽減されたりしてきた。

【００１２】本発明においては、多孔質面を有するフォーミングシューを用いる。好適実施
例では、多孔質面はフェース面の一部において複数の平行な溝の形状をなし得る
。別の好適実施例では、多孔質面は、複数の小開口の形状、例えばドリル穴、ス
ロット、ハニカムなどの形状をなし得る。

【００１３】フォーミングシューは曲り前縁ノーズ面及び溝を有し、好適実施例ではフォー
ミングシューは先ず、そこで滑らかに連続する始端（即ち溝のボトム面）を有す
るノーズの下流部に形成される。溝は、流れ方向即ちフォーミングワイヤの走行
方向に小角度をなして延在する。また、フォーミングシュー上のノーズ面との最
初の共通部分のポイントから溝深さが徐々に増す。

【００１４】好適実施例において、各溝はフォーミングシューを貫通して延在せず、フォー
ミングシューのもとで大気圧に曝されない。更に好適実施例では各溝は、或る距
離の間、流れ方向に小角度をなして延在し、それによって溝の始端が流れ方向に
おいて少なくとも１つの隣接する溝の終端と重畳し、それによって流れ方向に走
行するフォーミングワイヤの所与のポイントがフォーミングシュー上の走行パス
において少なくとも２つの溝の一部を通過する。

【００１５】好適実施例では更に、多孔質フォーミングシューの曲率半径は、例えば、流れ
方向に約４５．７２ｃｍ（１８インチ）延在するフェース面を有するフォーミン
グシュー上の複合半径であり、流れ方向の最初の１０．１６ｃｍ（４インチ）長
さに対する半径は最大約１５２．４ｃｍ（６０インチ）、好適には約７６．２ｃ
ｍ〜１０１．６ｃｍ（３０〜４０インチ）であり、流れ方向下流方向の次の１０
〜１２インチに対する半径は約２．５４ｍ〜５．０８ｍ（１００〜２００インチ
）であり、フェース面長さの最後の２〜４インチに対する半径は約２５．４ｃｍ
（１０インチ）である。しかしながら、複合半径が２つの半径を有し、シュー内
に流れ方向に長さ約１７．７８ｃｍ（７インチ）のブレードを２つの別々に有し
得ることは本発明の特許請求の範囲内であると考えられ且つそのように意図され
る。両ブレード間には、例えば約２．５４ｃｍ（１インチ）以下の小スロットを
有し得る。例えばフェース面の最初の１０．１６ｃｍ（４インチ）に対しては半
径を１０１．６ｃｍ（４０インチ）、全長約３８．１ｃｍ（１５インチ）のフォ
ーミングシューにおけるフェース面の残りに対しては半径を約２．５４ｍ〜５．
０８ｍ（１００〜２００インチ）とし得る。

【００１６】曲率半径が、フォーミングシュー前縁即ちノーズ部から中間部即ちフォーミン
グシューの多孔質部を介して多孔質または非多孔質のフォーミングシュー後縁を
通過して連続的にフレンチカーブ方式で変化するとも考えられる。これは、連続
的に変化する複合曲線になり得る。所与の位置での瞬間半径は、紙料の流れを噴
射するポイント及び多孔質部上での搾水速度が所望のように一定またはほぼ一定
になるようにし得る。

【００１７】更に、溝付きフォーミングシューの曲率は、実質上直線である後縁面または連
続曲線を伴うノーズ部に対する単純な曲線から構成されるとも考えられる。直線
後縁面構造は、おそらく単一のフォーミングワイヤにのみ用いることになる。直
線面の長さは、おそらく約１７．７８ｃｍ（７インチ）を超えない長さにするこ
とになる。例えば、フェース面に対するそのような連続曲線の半径は、長さ約２
０．３２ｃｍ（８インチ）のフェース面に対して約６３．５〜１５２．４ｃｍ（
２５〜６０インチ）の範囲とし得る。以上のことは、本発明の特許請求の範囲内
であるように意図される。

【００１８】上記の半径に関連して、フォーミングワイヤの各位置が流れ方向に走行するよ
うな実質上幅方向に延在する個々の溝を有しないことによって、フォーミングワ
イヤの外面上を搬送される紙料は、脱水作業中に比較的静かに溝上を通過する。
これは、フォーミングワイヤが走行する比較的短時間の間に溝が実質上同一方向
に同一長さ延在するためであるが、この時間は、スロットが幅方向に延在する場
合にスロットが紙料の下を通過し得る時間より長い。溝の流れ方向特性は、排水
の流れの方向を向け直す。これは、排出された流れがブレードに衝突する際に、
紙匹へ戻される流れが少ないことを意味する。

【００１９】小孔等の複数の開口によりフェース面が多孔性である場合には、個々の開口の
小サイズは、小開口を含まないフェース面の面積と関係して同一の利点を提供す
る。逆流、紙匹の再流動化及びファイン材料の剥離を回避するべく、スロットは
図１１に示すように或る角度をなしている。

【００２０】多孔質面の予期された構造に拘らず、本発明は、先行技術で行われていたよう
に、多孔質面上のフォーミングシューの曲りフェース面に紙料の流れを噴射し、
フォーミングシューの前縁上には噴射しないというコンセプトを更に具現化する
。

【００２１】更に、フォイル、フォイルボックスまたはフォーミングシューのスロット及び
それに続くランド面積の急速な変化がもたらす先行アレンジメントにおけるフォ
ーミングワイヤのトップでの紙料の急速なパルセーションは、本発明において緩
和されている。なぜなら、水の一部を多孔質面に通過させることによって紙料の
流れの噴射力を吸収し、それによってパルスの形成を減少させる多孔質面の能力
に起因して、フォーミングワイヤ上の紙料の小面積即ち木材パルプ繊維の含水ス
ラリーの小面積が、幾分長い時間の間、多孔質面を形成する複数の溝またはその
他の手段に曝されるからである。このパルス吸収は、次の連続ブレードエレメン
トの接近してくる前縁が同時に幅方向の特定のラインを通過しないように機械の
走行方向に小角度をなして延在する溝の形態か、多孔質面の開口全般にわたりフ
ォーミングワイヤ上に存在する紙料の形態かのいずれかをとる。

【００２２】この動作はまた、フォーミングシューのフェース面上を通過する紙料中のパル
セーションを緩和するのみならず、幅方向の紙匹ベースの重量変化を等しくする
ように機能する。このことは、紙匹の成形を維持または向上させつつ、より速い
製紙機械速度を可能にするのに役立つ。

【００２３】従って、本発明の特色は、製紙機械のフォーミングパートにおける紙料の脱水
を向上させるための方法及び装置を提供し、多孔質フォーミングシュー上のフォ
ーミングワイヤにヘッドボックスが紙料の流れを吐出する際に、紙成形の初期段
階で発生期の紙匹を成形することにある。

【００２４】本発明の別の特色は、多孔質面を有するフォーミングシューを用いて紙匹を成
形する方法及び装置を提供することにある。

【００２５】本発明の別の特色は、流れ方向に小角度をなして延在する複数の溝を有するフ
ォーミングシューを用いて紙料から搾水することにより紙匹を成形する方法及び
装置を提供することにある。

【００２６】本発明の別の特色は、複数の小開口を含む表面を有するフォーミングシューを
形成する方法及び装置を提供することにある。

【００２７】本発明の更に別の特色は、下流方向に実質上一定の排水を提供するような多孔
質面を有するフォーミングシューを用いて紙匹を成形する方法及び装置を提供す
ることにある。

【００２８】当業者は、添付図面と併せて好適実施例を読むことにより、本発明の上記及び
その他の特色及び利点について容易に識別し得ることになる。

【００２９】（発明を実施するための形態）図１及び２を参照すると、通常符号１０で示すフォーミングシューはボディ２
４を有し、ボディ２４には製紙機械のフォーミングパートの取付金具に滑り可能
に係合するためのＴ型スロット１２が含まれる。フォーミングシューのトップは
フェース面１４を有し、フェース面１４は複数のランド領域１６を有し、ランド
領域１６は複数の平行な溝を画定する。ランド領域及び溝は、矢印２０の方向に
フォーミングシューの有効幅を横断する方向に実質上平行配列に並んで延在する
。

【００３０】溝は、正確にではないが実質上は矢印２２の方向に、フェース面１４を横断す
るように、フォーミングシューのフェースに流れ方向に延在する。矢印２２はフ
ォーミングワイヤの走行方向を表しているので、溝は矢印２２に平行に延在しな
いが、矢印２２に関連して小角度をなす。各溝は他の溝と実質上一致するので、
１つ１つの溝について個々に示すことはしない。

【００３１】製紙業界用語では、流れ方向とはフォーミングパートからリールへの方向であ
り、フォーミングパートでは木材パルプ繊維の含水スラリー（通常は紙料と呼ば
れる）が紙匹に成形され始め、リールでは更に先のプロセスのためにスプールに
ドライ紙匹が巻回され、例えばプリンティング操作で用いるために均一ロールに
巻回される。このように、フォーミングワイヤは矢印２２で示す方向に走行する
。フォーミングワイヤには紙料が付着し、紙匹の成形プロセスが開始する。

【００３２】この定義に従えば、上流とはヘッドボックス（ウエットエンド）の方向であり
、下流とはリール（ドライエンド）に向かってフォーミングワイヤが走行する方
向である。

【００３３】同様の理由付けにより、幅方向は、流れ方向と垂直または直角をなすように延
在するような、製紙機械の幅を横断する方向である。

【００３４】フォーミングシューはボディ２４を有し、ボディ２４は、フォーミングシュー
が動作位置にある時に図２に示すように流れ方向と垂直に配置された、共延在の
前縁２６及び後縁２７と共に流れ方向に延在する。

【００３５】フォーミングシューボディのフェース面は、湾曲したノーズ２８を有する。フ
ォーミングシューが動作位置にある場合、フェース面の残りの部分に関連して上
流方向に下向きに湾曲するようにフェース面のノーズ位置を配置する。前縁２６
に最も近いノーズの表面は、平滑で、連続していて、溝がなく、そこを通過する
水を通さない。

【００３６】フェース面１４のノーズ部２８は、フェース面の下流部分の半径１７より小さ
な半径１５を有するのが好ましい。例えば、シューの表面は複合半径を有する曲
線により形成される。流れ方向に１８インチ幅で延在するフェース面を有するシ
ュー上では、例えばノーズの最初の１０．１６ｃｍ（４インチ）は約７６．２〜
１０１．６ｃｍ（３０〜４０インチ）の半径を、次のフェース面の１２インチは
約２５４ｃｍ（１００インチ）の半径を、後縁２インチまたはシューの２インチ
は例えば半径が約３８１〜５０８ｃｍ（１５０〜２００インチ）の半径を有し得
る。

【００３７】多孔質後縁部において紙匹からの搾水速度を向上させると、曲率半径は中間部
の曲率半径に関連して再度小さくなる。ノーズ２８が単純連続曲線であれば、ノ
ーズ部下流のフェースの残りは、例えば約５０８ｃｍ（２００インチ）の、より
大きな半径を有する曲線から構成し得る。

【００３８】同様に、多孔質部フェース面の曲率は、ノーズ部２８から開始する２つ以上の
半径から構成し得る。半径は例えば（図９Ａ）、最初は約７６．２〜１０１．６
ｃｍ（３０〜４０インチ）、次に約２５４ｃｍ（１００インチ）まで増加し、最
後は約５０８ｃｍ（２００インチ）とし得る。

【００３９】シュー（図９）のノーズ及びフェース面に単純連続曲線を用いる場合、半径は
例えば約２５４〜５０８ｃｍ（１００〜２００インチ）とし得る。搾水を強化す
るべく曲率半径をフォーミングシューのフェース面に沿って連続的に変化させる
ことができると考えられる。

【００４０】シューの全フェース幅２９（即ちシューが動作位置にある場合の流れ方向の距
離）は、好適実施例では約３８．１〜４５．７２ｃｍ（１５〜１８インチ）であ
る。これは、ノーズ部２８から後縁部３１まで延在するフェース面全般にわたり
２つ以上の半径を用いる構造に対して十分な広さを提供する。フェース面は幅方
向に沿って非多孔質部２８、中間多孔質部１９、後縁部３１に分割される。

【００４１】図４及び図５に示すような２つのフォーミングシューをタンデム配列で用いる
ような好適実施例では、フォーミングシューは、各ブレードのフェース面幅が約
１２．７〜２０．３２ｃｍ（５〜８インチ）、シューまたはブレードセグメント
間の間隔が例えば約１．２７〜１０．１６ｃｍ（０．５〜４．０インチ）である
ような１対のシューまたはブレードを有し得る。このような好適実施例では、第
１（前縁）シュー／ブレードは約７６．２〜１５２．４ｃｍ（３０〜６０インチ
）の範囲にある単一の曲率半径を有することになる。この半径は、複合半径であ
る。第２（後縁）シュー／ブレードは約２５４〜５０８ｃｍ（１００〜２００イ
ンチ）の範囲にある単一の曲率半径を有することになる。

【００４２】本発明において「多孔質」は、近接するフォーミングワイヤを介して紙料から
排出される水を受容する溝または開口を有するようなフォーミングシューのフェ
ース面の中間部及び後縁部を表現するために用いる語である。開口は、孔、スロ
ット、ハニカムなどの形状をなし得る。多孔質能力を与えるのが溝であるかまた
は開口であるかにより、水はオープンエンド（溝）またはフォーミングシュー（
開口）を経由して排出される。

【００４３】図１及び図２に示すように、各溝は前方共通部分３０を有し、前方共通部分３
０は、溝の実質上直線であるボトム面３２と、ボトム面３２が下向きに湾曲した
非多孔質ノーズ面と交差する位置との間の移行を円滑にする。従って、前縁２６
に向いている上フェース面の下向きに湾曲したノーズ部に延在する溝の一部は、
溝の下流部ほどの深さはない。しかしながら、溝の始端においてより高い真空が
望ましい場合には、溝の始端が突然開始することも考えられる。これによりシュ
ー全体を取付金具上で回転させて、シュー上の特定の位置で溝に入る水の量を制
御することによって、脱水速度の制御が可能になる。また、下流方向の溝がこの
ように漸進的に依存することにより、溝から溢れさせることなく溝に入る追加の
水を収容する。

【００４４】曲りフェース面では、溝の最大深さは、流れ方向においてフォーミングシュー
の中心または中間にあり得る。

【００４５】フォーミングシューが動作位置にある場合に幅方向に延在するフォーミングシ
ューの作業幅のためのフェース面は、フォーミングワイヤ下のシューの縦方向長
さに沿って幅方向に横向きに延在する。各溝は、上縁３７、３９で終了する２つ
の平行な側面３４、３６（図１Ａ）及びボトム面３２により画定されており、全
ての溝が実質上流れ方向に延在するが、流れ方向に対して図２に角度βで示すよ
うな小角度（好適実施例では例えば約２°〜２０°）をなして延在する。好適実
施例ではボトム面３２は（深さを増しつつ）直線であるが、曲線とすることもで
きると考えられる。図２に示すように、フォーミングシューの作業幅は、実質上
フォーミングシューの面の全般にわたり矢印３８の右側にフォーミングシュー右
側の類似のポイント（図示せず）まで延在する。

【００４６】図１及び図２に更に関連して、動作位置において、前縁２６及び後縁２７が各
々フォーミングシューの長さ方向に沿って幅方向に延在するように、製紙機械に
フォーミングシューを取り付ける。従って、縦長さが幅方向において製紙機械の
幅の方向に延在するようにフォーミングシューを取り付ける。

【００４７】従って、複数の溝は同一の取決めにより実質上フォーミングシューの幅方向に
沿って延在し、このフォーミングシューの幅は製紙機械の流れ方向に延在する。

【００４８】図３を参照されたい。本発明のフォーミングシューを利用したツインワイヤ紙
匹成形装置が示されている。この装置では、トップ及びボトムフォーミングワイ
ヤ４０、４２が、フォーミングシュー１０上を共走行収束（co-running converg
ence）で走行するようにガイドされている。下方フォーミングワイヤ４０は、ノ
ーズ２８を含むフォーミングシューのフェース面全体の上でガイドされている。
トップフォーミングワイヤは、フェース面の多孔質部上で更に下流のボトムフォ
ーミングワイヤと共に収束に向かう。

【００４９】ヘッドボックス（図示せず）からのノズル４４により、フォーミングシューの
フェース面の多孔質部または非多孔質部上で両フォーミングワイヤ間の収束領域
４８に紙料の流れ４６を噴射する。スライス（図４）と呼ばれる開口５２を有す
るヘッドボックスもある。スライスは、例えばノズル４４などの紙料の流れを噴
射するためのノズルに類似している。この収束は、フォーミングシューの比較的
長い幅の全般にわたり、紙料から溝１８への排水を穏やかに推進及び促進する。
下方フォーミングワイヤ４２上またはフォーミングワイヤ４０、４２間に紙料の
流れを衝突させるポイント４９は、フォーミングシューのフェース面の多孔質部
（即ち図３に示す溝）上にあるのが好ましい。しかしながら、紙料の流れの衝突
点を非多孔質部上に設けることもできると考えられる。ボトムフォーミングワイ
ヤを介して排水する速度は、開口多孔質面及び個々の溝の断面により制御する。
その際、フォーミングシューの下の大気圧に開放された経路手段を用いるか、或
いはそのような経路手段をシューにより準大気圧（即ち真空）にするかいずれか
により、フォーミングシューによる排水はないという事実を踏まえて制御を行う
。

【００５０】或いは図２に示すように、溝のオープンエンド５０を経由し、フォーミングシ
ューの後縁２７において搾水を行う。

【００５１】走行フォーミングワイヤの平面に関連したフォーミングシューの位置関係（at
titude）次第では、水を排出する際に水を少量でも含んでいれば、末広の溝は真
空を生じさせることができる。真空の量は、機械速度、溝深さ、溝角度などの要
素による。真空は、排水の関数でもある。従って、各溝で僅かな真空を作り出す
ための十分な開口量を提供し且つ追加の水を受容するために、下流方向に溝深さ
を増す。

【００５２】図４は、図３に示したものと類似であるが、２つのフォーミングシューをタン
デムに用いたツインワイヤ成形装置を示す。図４には、ヘッドボックススライス
開口５２及び、前フォーミングシューの多孔質部上でトップ及びボトムフォーミ
ングワイヤを収束にガイドするためのワイヤターニングロール５４、５６も示し
てある。この場合、各シューのフェース面の溝により多孔質特性が与えられる。
複数のフォイル６０を有する曲り脱水部５８がフォーミングシューの下流にあり
、フォイル６０は、紙匹を更に緩やかに脱水するべく発生期の紙匹を間に挟んだ
フォーミングワイヤが走行する長い半径の曲り経路を画定するように配列されて
いる。

【００５３】最後に図４では、第１フォーミングシュー１０の下流にある第２フォーミング
シュー１０ａに、上記で説明した溝以外の開口を設けることもできる。２つ以上
のフォーミングシューをシューセグメント構造で用いて、２つ以上の半径を含む
ような複合半径を有するフォーミングパートを形成し、被選択流れ方向位置での
ペーパーマット成形の望ましい度合いと一致した或る望ましい排水状態を提供し
、または促進し得ることが考えられる。このような構造については図５に示す。
Ｒ₅₁は約７６．２〜１０１．６ｃｍ（３０〜４０インチ）、Ｒ₅₂は約３８１〜５
０８ｃｍ（１５０〜２００インチ）とし得る。

【００５４】ツインワイヤの紙匹成形装置を図３及び図４に示したが、本発明は、ツインワ
イヤ紙匹成形装置と同時に上述の方法と同じ方法でシングルワイヤの紙匹成形装
置にも適用し得ると考えられる。シングルワイヤ紙匹形成装置は、脱水プロセス
中に紙料をフォーミングワイヤ上に維持するためにより水平に配置することにな
る。シングルワイヤ装置においては、溝シューの実施例での多孔質面が実質上平
面に形成された溝の形状を取ることになる。このような装置では、紙料の流れを
噴射するポイントはチップの上またはチップの前に配置することになる。

【００５５】図２及び図３を参照すると、運転中は、その上部または間に紙料が噴射される
ようなフォーミングワイヤが、溝のボトム面とノーズの表面間の共通部分３０に
おける溝の始端を越えて走行する際に、下方フォーミングワイヤを介して水を搾
り出す。先ず、少なくともフォーミングワイヤ４２がノーズの無孔または平滑前
縁面上を瞬間的に通過し、紙料からフォーミングワイヤの隙間に水を排出する。
フォーミングシューのフェース上でフォーミングワイヤがガイドされているので
、フォーミングワイヤが溝のボトム面の平滑共通部分３０上を通過する際に、水
は非常に穏やかにフォーミングワイヤから出て溝の最初の比較的浅い部分に入る
。

【００５６】好適実施例では、フォーミングワイヤが下流方向に通過する際に、フォーミン
グシュー上のフォーミングワイヤ４２の下面を通って徐々に排出される水をより
多く受容するように、ノーズ２８の下流方向に溝１８の深さが徐々に（滑らかに
）増している。水は、各溝のバックエンド３１のオープンエンド５０から排出さ
れる。

【００５７】溝は、ワイヤの走行方向に対して好適実施例では約２°〜２０°、より好適に
は６°の小角度をなして延在するので、溝の上縁３７、３９が、これと同一の小
角度でループ状フォーミングワイヤの内面を遮断し、それによってループ状フォ
ーミングワイヤの下内面から徐々に水を溝に排出して取り除く。

【００５８】更に、好適実施例では、溝深さ（より正確には出口溝深さ）は約０．１２７〜
１．９０５ｃｍ（０．０５〜０．７５インチ）、好適には０．５０８ｃｍ（０．
２０インチ）、溝幅は約０．１５８７〜１．９０５ｃｍ（０．０６２５〜０．７
５インチ）、好適には０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）であるが、特許請求の
範囲の精神及び範囲から逸脱することなくパラメータを若干変更することができ
ると考えられる。また、好適実施例ではシューのフェース面のランド幅が溝幅に
等しいが、ランド幅と溝幅が同じである必要はない。例えば、溝幅をランド幅よ
り大きくすることもできる。

【００５９】好適実施例では、フォーミングシューの幅を横断する溝の低角及び長さに関連
して、共通部分３０と呼ばれる各溝の始端がそのようになっているので、溝の共
通部分３０（即ち始端）上を通過するフォーミングワイヤの下面にある位置の特
定の点が、近接する溝の後縁位置３１（図２）上も通過することになる。しかし
ながら、機械速度、溝幅及び溝深さなどの運転パラメータによっては、ループ状
フォーミングワイヤの内面にある特定の点は、近接していない溝（例えば近接す
る溝から一度除去された溝など）の後縁部上を通過し得る。そのような場合には
、フォーミングシューのフェース面の多孔質部上を走行する際に、走行点は２つ
以上の溝の上を通過することになる。

【００６０】ヘッドボックスからの紙料の流れの衝突ポイント４９は、ノーズ面における溝
の始端の共通部分３０を越えたところにある。フォーミングシューのノーズ部及
びフェース面全体の溝の配列は、フォーミングシューへの紙料衝突と搾水プロセ
スとの相互作用を向上させ、形成初期段階での紙匹の形成を向上させる。

【００６１】図６は、製造されたペーパーシートのトップからボトムまで測定した濾過コン
システンシーの割合に対して流れ方向からの溝の角度をプロットしたグラフであ
る。この点については、コンシステンシー割合の差が小さければ小さいほど、シ
ート全体にわたって良質なペーパーシートが製造される。図６に示すように、溝
角度が約２°以下の場合には、シートは品質目的で合格となるよりも不均一にな
る傾向にある。約２°から約２０°の間の場合には、濾過コンシステンシーの割
合は良質のペーパーシートに許容できる。溝角度が約６°の場合には、製造され
るペーパーシート全体にわたって濾過コンシステンシーの最適割合が達成される
。

【００６２】図７は、製造されたペーパーシートのトップからボトムまで測定した濾過コン
システンシーの割合（左縦座標）及びカヤニー（Kajaani）フォーミング法によ
り測定したペーパーシートのフォーメーションに対して溝幅をプロットしたグラ
フである。図から読み取れるように、濾過の差と製造される紙匹シートのフォー
メーションの最適な組合せは、溝幅が約０．３１７５〜０．９５２５ｃｍ（０．
１２５〜０．３７５インチ）の範囲内である場合に達成される。

【００６３】図８は、フォーミングワイヤの下の溝への排水に対して溝深さをプロットした
グラフである。溝への排水量は多ければ多いほど良い。この図から読み取れるよ
うに、最適な溝深さは、溝深さが約０．３１７５〜１．２７ｃｍ（０．１２５〜
０．５０インチ）の範囲内である場合に達成される。

【００６４】図９、図９Ａ、図１０、図１１Ａ〜Ｃ及び図１２は、近接するフォーミングワ
イヤにより絞り出された水を、制御された方法でフォーミングシューにより走行
させて製紙機械から取り除くことができるようにするための複数の開口、例えば
ドリル穴、小スロット、ハニカム穿孔などが、フォーミングシューのフェース面
の多孔質部に存在するような本発明の別の実施例に関連する。

【００６５】図９及び図９Ａを参照すると、図９Ａは、多孔質部１９がノーズ部２８から後
縁部２１の端へ下流に延在しているようなフェース面１４を有するフォーミング
シューを示している。後縁部は、図２及び図９Ａに関連して、要望通りに多孔質
または非多孔質とすることができる。図９において、ノーズ部２８の曲率半径は
Ｒ₉₁、中間多孔質部１９の曲率半径はＲ₉₂、後縁部２１の曲率半径はＲ₉₃で、全
て同一の半径である。

【００６６】図９Ａにおいて、ノーズ部２８、中間（多孔質）部１９及び後縁（非多孔質）
部２１の対応する曲率半径は、異なるものであり且つ弓状面に沿って連続的に変
化する。これは、Ｒ_9A1、Ｒ_9A2及びＲ_9A3が各々小から大まで変化する程度まで
フレンチカーブと類似している。ここでのコンセプトは、機械速度、紙料コンシ
ステンシー、所望の紙製品など他のパラメータの関数として搾水速度の制御が可
能なことである。

【００６７】図９Ｂにおいて、フォーミングシューのフェース面は小半径Ｒ（３０〜４０イ
ンチ）から大半径Ｒ（１００〜２００インチ）まで常に変化し、減少Ｒ（１０イ
ンチ）に戻る。これは、Ｒ_9B1からＲ_9B2までの範囲にある複数の半径によって示
される。

【００６８】３つの別々のフォーミングシュー１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃがタンデムに取り付
けられ、それによりシューの脱水機能が与えられているようなフォーミングシュ
ー装置を図１０に示す。全ての実施例においてそうであるように、フォーミング
ワイヤ４０、４２を前フォーミングシュー上のフェース面１４の多孔質部１９と
接触させ、それによって、ヘッドボックスノズル４６またはヘッドボックススラ
イス５２から紙料の流れ４６が噴射された際に多孔質フェース面を介して水を即
時に排出する。

【００６９】前フォーミングシュー１０Ａのフェース面１４の曲率半径は、Ｒ₁₀₁である。
矢印２２で示される流れ方向における第２フォーミングシュー１０Ｂのフェース
面の曲率半径は、Ｒ₁₀₂である。同様に、第３フォーミングシュー１０Ｃの曲率
半径はＲ₁₀₃である。好適実施例では、半径Ｒ₁₀₁は約７６．２〜１５２．４ｃｍ
（３０〜６０インチ）、半径Ｒ₁₀₂は約３８１〜５０８ｃｍ（１５０〜２００イ
ンチ）、終端の半径Ｒ₁₀₃は約２５．４ｃｍ（１０インチ）またはそれ以下であ
る。半径は、フレンチカーブと類似した滑らかな様式で連続的に変化し得る。図
１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃにおいて、フォーミングシュー上のフェース面の
多孔質部を形成する開口６２を異なる角度例えばα₁、α₂、α₃で配置し、それ
によって、走行方向に対して前向きに角度をなし、フォーミング装置から排水す
るためにそこを通過する水を受容する方法を変えることができる。従ってα₁は
、中心軸がフォーミングシューに入るような接平面に垂直の中心軸６４により形
成された孔を表す。同様にして、α₂は中心軸からフェース面の位置における接
平面への垂線までで約２２．５°とし得る。α₃は、例えば孔がフェース面に入
るような接平面への垂線と中心軸の間で４５°とし得る。

【００７０】図１２は、フォーミングシューの中間部及びおそらく後縁部においてドリル穴
などの孔により多孔質機構（即ち開口６２）が与えられるような或る実施例の平
面図における均一性を示す。フォーミングシューのフェース面の小孔領域にある
隙間は、個々の小孔のサイズが小さい（即ち例えばドリル穴の直径は約０．７６
ｃｍ（０．３０インチ）である）ので、比較的穏やかな方法で水を通過させるこ
とができる。これにより、搾水の制御が可能になる。

【００７１】孔などの開口により多孔質機構が提供されるような実施例においては、特に好
適実施例では図１０に示した３シューのフォーミング装置を参照すると、フェー
ス面の曲率半径Ｒ₁₀₁、Ｒ₁₀₂、Ｒ₁₀₃は異なり、それによって多孔質面沿いの異
なる位置で異なる排水速度を許容し、また走行パス沿いの異なる位置で望み通り
に均一または実質上一定の排水速度を与えるように、排水速度に影響を与える。
従って、図１０を参照すると、第３フォーミングシューＲ₁₀₃はフェース面の小
さな曲率半径を有し、発生期の紙匹に対して増加した圧力を供給する。圧力はフ
ォーミングワイヤ張力の一次関数であると同時に半径の逆関数だからである。紙
匹は第３フォーミングシューに到達するまで更に脱水されるので、望み通りに実
質上一定またはほぼ一定の排水速度を維持するべく、脱水機能に影響する圧力と
等しいかそれより大きな圧力を維持するためのより大きな圧力が必要である。シ
ューが複数あるフォーミング装置における異なる半径は、増加させた機械速度で
の紙匹形成を維持または向上しつつ排水速度を最適化及び増加させることを可能
にする。

【００７２】しかしながら、図１０を更に参照すると、Ｒ₁₀₁、Ｒ₁₀₂及びＲ₁₀₃の各半径は
、図９Ｂに関連して示し且つ説明した方法で連続的に変化させ得ると考えられる
。

【００７３】好適実施例では、フォーミングシューの前縁が幅方向に流れ方向と直角をなし
て延在するが、溝が前縁と直角をなして延在し、溝を所望の小角度で製紙機械内
に配列して、所望の緩やかな脱水作業を提供することができるように全フォーミ
ングシューを僅かに非対称にすることにより、流れ方向／フォーミングワイヤ走
行方向に関連して配列することが望ましいような小角度は影響を受け得ると考え
られる。これに関連してコンセプトは、流れ方向と小角度をなして溝を配列する
ことにより高速機械速度でより緩やかな脱水を提供することである。このことを
行うに当たり、フォーミングシューの前縁に小角度をなして延在する溝を作り、
次に幅方向に延在する前縁により動作位置にフォーミングシューを配置すること
によって行っても、または前縁に垂直に延在する溝を作り、幅方向に小角度をな
して全フォーミングシューを非対称にすることによって行っても、或いはこれら
の組合せによって行っても、溝の小角度を提供するこのような装置もまた本発明
の特許請求の範囲内にあると考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フォーミングシューの始端からフォーミングシューの終端まで溝が延在してい
るような本発明の溝付きフォーミングシューの側面図である。

【図１Ａ】溝を詳細に示すような図１の線Ａ−Ａに沿ったフォーミングシューの側面図で
ある。

【図２】図１に示すフォーミングシューの平面図であり、フォーミングシューのフェー
ス面におけるノーズ面の始端から互いに平行に延在するような複数のスロットを
示す。

【図３】フォーミングシュー上で収束する２枚の共走行ワイヤ間に紙料の流れを噴射す
るためのヘッドボックスと組み合わせた本発明のフォーミングシューの平面図で
ある。

【図４】フォーミングシュー及び、図３に示すものと類似のフォーミングシュー上に紙
料の流れを噴射するためのヘッドボックスを示す別の平面図である。

【図５】後シューよりも前シューのフェース面の曲率半径が小さい１対の溝付きフォー
ミングシューの側面図である。

【図６】流れ方向に関連して濾過コンシステンシーの割合に対して測定された溝角度を
示すグラフである。

【図７】濾過コンシステンシーの割合に対して測定された溝幅を示すグラフである。

【図８】排水対して測定された出口溝深さを示すグラフである。

【図９】単一の曲率半径、フォーミングシューを貫通して延在する複数の孔を有するよ
うな曲りフェース面を有するフォーミングシューの側面図である。

【図９Ａ】流れ方向の長さに沿って曲率が小さな半径から大きな半径まで連続して変化す
るような曲りフェース面を有するフォーミングシューの側面図である。

【図９Ｂ】長さに沿って曲率が連続して変化するような曲りフェース面を有するフォーミ
ングシューの側面図である。

【図１０】タンデムな３つのフォーミングシューが含まれるフォーミングシュー装置の側
面図である。

【図１１Ａ】多孔質面が複数の孔を有するような本発明のフォーミングシューの実施例の側
面図である。

【図１１Ｂ】多孔質面が複数の孔を有するような本発明のフォーミングシューの実施例の側
面図である。

【図１１Ｃ】多孔質面が複数の孔を有するような本発明のフォーミングシューの実施例の側
面図である。

【図１２】図１１Ａ〜Ｃに示すような、フェース面の孔を示すフォーミングシューの平面
図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１月８日（２００１．１．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００４９】ヘッドボックス（図示せず）からのノズル４４により、フォーミングシューの
フェース面の多孔質部または非多孔質部上で両フォーミングワイヤ間の収束領域
４８に紙料の流れ４６を噴射する。スライス（図４）と呼ばれる開口５２を有す
るヘッドボックスもある。スライスは、例えばノズル４４などの紙料の流れを噴
射するためのノズルに類似している。紙料の流れは、図４に示すように、幅１．
０６７ｃｍ（０．４２インチ）である。この収束は、フォーミングシューの比較
的長い幅の全般にわたり、紙料から溝１８への排水を穏やかに推進及び促進する
。下方フォーミングワイヤ４２上またはフォーミングワイヤ４０、４２間に紙料
の流れを衝突させるポイント４９は、フォーミングシューのフェース面の多孔質
部（即ち図３に示す溝）上にあるのが好ましい。しかしながら、紙料の流れの衝
突点を非多孔質部上に設けることもできると考えられる。ボトムフォーミングワ
イヤを介して排水する速度は、開口多孔質面及び個々の溝の断面により制御する
。その際、フォーミングシューの下の大気圧に開放された経路手段を用いるか、
或いはそのような経路手段をシューにより準大気圧（即ち真空）にするかいずれ
かにより、フォーミングシューによる排水はないという事実を踏まえて制御を行
う。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００５２】図４は、図３に示したものと類似であるが、２つのフォーミングシューをタン
デムに用いたツインワイヤ成形装置を示す。図４には、ヘッドボックススライス
開口５２及び、前フォーミングシューの多孔質部上でトップ及びボトムフォーミ
ングワイヤを収束にガイドするためのワイヤターニングロール５４、５６も示し
てある。この場合、各シューのフェース面の溝により多孔質特性が与えられる。
複数のフォイル６０を有する曲り脱水部５８がフォーミングシューの下流にあり
、フォイル６０は、紙匹を更に緩やかに脱水するべく発生期の紙匹を間に挟んだ
フォーミングワイヤが走行する長い半径の曲り経路を画定するように配列されて
いる。図４においては、紙料の流れの幅は、１．０６７ｃｍ（０．４２インチ）であ
り、流れは、スライススリップのボトムと約３．３°の角度σをなす。角度Φは
約４．４°であり、角度θは約１２．２°である。ファブリックセパレーション
ポイントを３で示し、トラッピングポイントを４で示している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００６７】図９Ｂにおいて、フォーミングシューのフェース面は小半径Ｒ（３０〜４０イ
ンチ）から大半径Ｒ（１００〜２００インチ）まで常に変化し、減少Ｒ（１０イ
ンチ）に戻る。これは、Ｒ_9B1からＲ_9B8までの範囲にある複数の半径によって示
される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００７０】図１２は、フォーミングシューの中間部及びおそらく後縁部においてドリル穴
などの孔により多孔質機構（即ち開口６２）が与えられるような或る実施例の平
面図における均一性を示す。フォーミングシューのフェース面の小孔領域にある
隙間は、個々の小孔のサイズが小さい（即ち例えばドリル穴の直径は約０．７６
ｃｍ（０．３０インチ）である）ので、比較的穏やかな方法で水を通過させるこ
とができる。これにより、搾水の制御が可能になる。図１２において、角度δは5.1207°であり、角度Δは24.05677°である。拭き
取り方向は、矢印２２で示される方向であり、拭き取り方向に小角度をなす列に
位置する孔の中心との距離は通常０．７４４ｃｍ（０．２９３インチ）である。
拭き取り方向にほぼ垂直な列に位置する孔の中心との距離は通常０．８３０６ｃ
ｍ（０．３２７０インチ）である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図１】

【図１Ａ】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図９Ａ】

【図９Ｂ】

【図１０】

【図１１Ａ】

【図１１Ｂ】

【図１１Ｃ】

【図１２】

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年８月２１日（２００１．８．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者クラーク、ロバート・エルアメリカ合衆国イリノイ州61073・ロスコー・フィスタレーン 4304 Ｆターム(参考） 4L055 CE50 CE60 EA15 EA19 FA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製紙機械において紙料から紙匹を成形するための装置であ
って、前記紙匹の成形方向に走行させるための、内面及び外面を有する少なくとも１
枚のループ状フォーミングワイヤと、流れ方向に下流に走行するような前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤの
前記外面上に紙料を被着させるためのヘッドボックスとを有し、それと併せて、フォーミングシュー手段が、前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤ内の前
記装置に取り付けられており、該フォーミングシュー手段が、前記少なくとも１
枚のフォーミングワイヤに係合するための前縁及び曲りフェース面を有し、該フ
ェース面には前記前縁の下流から開始してフェース面のノーズ部から下流位置ま
で下流に延在する多孔質部が含まれ、前記ヘッドボックスが、前記フォーミングシューの前記フェース面上の或る被
選択衝突位置において前記紙料を前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤに噴
射するためのノズルまたはスライスを有し、それによって、前記フォーミングワ
イヤが前記フォーミングシュー上を下流に移動する際に、前記多孔質部が、前記
少なくとも１枚のフォーミングワイヤによって、紙匹の成形を向上させるために
制御された方法で前記紙料から水を除去することを特徴とする装置。
【請求項２】前記衝突位置が、前記多孔質部上にあり、前記少なくとも１つのフォーミングシューの前記多孔質部が、前記フェース面
を横断して幅方向に離隔した複数の溝を有し、前記溝が流れ方向に約２０°の小角度をなして下流に延在することを特徴とす
る請求項１に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項３】前記溝が、流れ方向に約２°〜２０°の間の角度をなして
下流に延在することを特徴とする請求項２に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項４】前記溝が、前記前縁から下流にあるノーズ面内の或る点か
ら下流に延在し、該溝が、前記流れ方向に約６°の角度をなして下流に延在することを特徴とす
る請求項２に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項５】前記溝が、前記ノーズ面で実質上水を流し始め、前記後縁
（２７）方向に下流に延在するにつれて徐々に深さを増すことを特徴とする請求
項４に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項６】前記溝深さが約１．２７ｍｍ（０．０５インチ）から約１
９．０５ｍｍ（０．７５インチ）の範囲にあり、前記溝幅が約３．１８ｍｍ（０．１２５インチ）から約１９．０５ｍｍ（０．
７５インチ）の範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の紙匹を成形するた
めの装置。
【請求項７】前記溝深さが約５．０８ｍｍ（０．２０インチ）であり、
前記溝幅が約６．３５ｍｍ（０．２５インチ）であることを特徴とする請求項３
に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項８】前記溝が、前記フォーミングシューの前記前縁から下流に
あるノーズ部内の或る点から下流に延在し、該溝が、前記流れ方向と約６°の角度をなして下流に延在し、前記溝深さが約５．０８ｍｍ（０．２０インチ）であり、前記溝幅が約６．３
５ｍｍ（０．２５インチ）であることを特徴とする請求項２に記載の紙匹を成形
するための装置。
【請求項９】前記溝が、実質上互いに平行であることを特徴とする請求
項２に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１０】前記フォーミングシューが、前記前縁及び、前記前縁か
ら下流に延在する前記フェース面上にノーズ面部を有することを特徴とする請求
項２に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１１】前記溝が、前記フェース面のノーズ面内の或る点から前
記フォーミングシューの前記後縁まで下流に延在することを特徴とする請求項１
０に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１２】前記シューが幅方向に延在し、それによって前記前縁に
垂直な想像線が少なくとも大部分の前記溝に小角度をなすことを特徴とする請求
項１０に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１３】前記溝が、実質上互いに平行に配置されていることを特
徴とする請求項１２に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１４】前記溝が、前記流れ方向に或る角度をなして延在し、そ
れによって、前記シューのフェースの距離全般にわたり、各溝の始端が、少なく
とも１つの隣接する溝の終端と重畳することを特徴とする請求項２に記載の紙匹
を成形するための装置。
【請求項１５】前記溝が、互いに平行であることを特徴とする請求項１
４に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１６】前記各溝の始端の位置が、前記シューの前記前縁の下流
にあることを特徴とする請求項１５に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１７】前記溝が、前記ノーズ面において突然開始し、前記後縁
の下流方向に延在するにつれて前記溝深さが徐々に増すことを特徴とする請求項
４に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１８】前記曲りフェース面が、前記前縁から前記後縁まで連続
的に変化する半径を有し、前記変化する半径が、前記ノーズ部で約７６．２ｃｍ〜１０１．６ｃｍ（３０
〜４０インチ）から変化し、前記中間多孔質層で約２．５４ｍ〜５．０８ｍ（１
００〜２００インチ）から増加し、前記後縁部で約２５．４ｃｍ（１０インチ）
まで減少することを特徴とする請求項１に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項１９】前記フェース面の前記多孔質部が複数の孔を有すること
を特徴とする請求項１８に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項２０】少なくとも１枚のループ状フォーミングワイヤを有する
製紙機械で用いるためのフォーミングシューであって、前縁、フェース幅を有する曲りフェース面、フェース面の非多孔質ノーズ部、
多孔質中間部及び後縁を有する後縁部が含まれるフォーミングシューボディと、前記後縁部の吐出開口へ前記に沿って延在するような、前記中間部に形成され
た前記複数の溝と、約７６．２ｃｍ〜１０１．６ｃｍ（３０〜４０インチ）の範囲の曲率半径を有
する前記ノーズ部と、約２．５４ｃｍ（１００インチ）の曲率半径を有する前記中間部と、約３．８１ｍ〜５．０８ｍ（１５０〜２００インチ）の曲率半径を有する前記
後縁部（３１）と、前記前縁に関連して約７０°〜８８°の角度をなして配置された前記溝とを有
することを特徴とするフォーミングシュー。
【請求項２１】前記溝深さが約１．２７ｍｍ（０．０５インチ）から約
１９．０５ｍｍ（０．７５インチ）の範囲にあり、前記溝幅が約１．５９ｍｍ（
０．０６２５インチ）から約１９．０５ｍｍ（０．７５インチ）の範囲にあるこ
とを特徴とする請求項２０に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項２２】前記溝間のランド幅が、約１．５９ｍｍ（０．０６２５
インチ）から約１９．０５ｍｍ（０．７５インチ）の範囲にあることを特徴とす
る請求項２１に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項２３】前記溝が、約６°の前記前縁への垂線に関連して配置さ
れ、前記溝幅が約６．３５ｍｍ（０．２５インチ）であり、前記溝深さが約５．０８ｍｍ（０．２０インチ）であり、前記溝間のランド幅が約６．３５ｍｍ（０．２５インチ）であることを特徴と
する請求項２０に記載のフォーミングシュー。
【請求項２４】前記フォーミングシュー手段が、そこに機能的に係合す
るための、前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤ内にタンデムに取り付けら
れた少なくとも２つのフォーミングシューを有し、それによって、前記紙匹を形
成するための前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤ上を搬送される前記紙料
の動きに関連した前及び後フォーミングシューを提供し、前記前フォーミングシューが第１曲率半径を有し、前記後フォーミングシューが、第１曲率半径より大きな前記第２曲率半径を有
し、前記前及び後フォーミングシューが、それぞれ自身のフェース面に形成された
多孔質部を有し、前記紙料の流れを噴射するための前記ヘッドボックスまたはスライスが、前記
前フォーミングシューの前記多孔質部上で前記少なくとも１枚のフォーミングワ
イヤに衝突させることを特徴とする請求項１に記載の紙匹を成形するための装置
。
【請求項２５】前記第１曲率半径が、約６３．５〜１５２．４ｃｍ（２
５〜６０インチ）の間にあり、前記第２曲率半径が、約２．５４ｍ〜５．０８ｍ（１００〜２００インチ）の
間にあり、前記第２フォーミングシュー内の前記少なくとも数個の溝が、前記フォーミン
グワイヤの走行方向に約２°〜２０°の角度をなして延在することを特徴とする
請求項２４に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項２６】成形された前記紙匹からの水を、前記フォーミングワイ
ヤを介してフォーミングシューの内外へ導くために、前記多孔質部が、前記フェ
ース面を通過する複数の開口を有することを特徴とする請求項１に記載の紙匹を
成形するための装置。
【請求項２７】前記曲りフェース面が、非多孔性ノーズ部、中間多孔質
部及び後縁部を有し、前記ノーズ部及び中間部が異なる曲率半径を有し、前記ノーズ部の半径が中間
部の半径より小さいことを特徴とする請求項２６に記載の紙匹を成形するための
装置。
【請求項２８】前記前及び後フォーミングシューがおのおのノーズフェ
ース面部、中間フェース面部、後縁フェース面部を有し、各フォーミングシュー
が複合曲率半径を有し、少なくとも前記中間フェース面が多孔性であり、複数の開口を有する前記フォ
ーミングシューの一方の前記中間フェース面が前記多孔質面を形成し、紙料の流れを噴射するためのヘッドボックスノズルまたはスライスが、前記前
フォーミングシューの前記多孔質部上で前記少なくとも１枚のフォーミングワイ
ヤに衝突することを特徴とする請求項２４に記載の紙匹を成形するための装置。
【請求項２９】フォーミングパートで前記紙匹を成形及び成形する方向
に移送するための内面及び外面を有する少なくとも１枚のループ状フォーミング
ワイヤと、紙料の流れを下流の流れ方向に移送するための前記少なくとも１枚の
フォーミングワイヤの外面に向けるためのヘッドボックスとを有する製紙機械に
おいて紙料から紙匹を成形するための方法であって、１）前記少なくとも１枚のループ状フォーミングワイヤの外面により下流に移
動させるために、該少なくとも１枚のループ状フォーミングワイヤを、前縁及び
後縁を有するフォーミングシューの曲りフェース面の一部に方向づける過程と、２）前記ループ状フォーミングワイヤ内に配置された、前縁及び後縁を有する
前記フォーミングシュー上の衝突位置において、前記紙料を前記ヘッドボックス
から前記少なくとも１枚のループ状フォーミングワイヤに方向づける過程と、３）前記フェース面の前記多孔質部を通じて、前記フォーミングシューの前記
フェース面から水を除去する過程とを有することを特徴とする方法。
【請求項３０】前記フェース面が、非多孔質ノーズ部、前記多孔質中間
部及び、前記後縁を有する前記後縁部を有し、衝突点が、前記フェース面の多孔質部上にあり、前記フェース面の曲率が、前記前縁から前記後縁まで連続的に変化することを
特徴とする請求項２９に記載の紙匹を成形するための方法。
【請求項３１】前記多孔質部から水を除去する過程が、下流に延在する
複数の溝に水を導く過程を有し、前記複数の溝が、離隔して、前記前縁に関連して約７０°〜８８°の角度をな
して配置されていることを特徴とする請求項２９に記載の紙匹を成形するための
方法。
【請求項３２】前記フォーミングシューにタンデムに取り付けられた第
２フォーミングシュー上を前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤが通過する
ようにする過程を更に含み、前記第２フォーミングシューが、曲りフェース面、前縁及び後縁及び前記フェ
ース面上の複数の溝を有し、前記フェース面上の前記複数の溝が、前記前縁に関連して約７０°〜８８°の
小角度をなして延在することを特徴とする請求項３０に記載の紙匹を成形するた
めの方法。
【請求項３３】前記多孔質部が、前記フォーミングシューを通じて水を
導くために、複数の開口を有することを特徴とする請求項２９に記載の紙匹を成
形するための方法。
【請求項３４】製紙機械において紙料から紙匹を成形するための装置で
あって、前記紙匹の成形方向に走行させるための、内面及び外面を有するループ状フォ
ーミングワイヤと、流れ方向に下流に走行するような前記フォーミングワイヤの前記外面上に紙料
を被着させるためのヘッドボックスとを有し、それと併せて、フォーミングシュー手段が、前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤ内の前
記装置に取り付けられており、該フォーミングシュー手段が、前記少なくとも１
枚のフォーミングワイヤに係合するための前縁、後縁及び実質上平面のフェース
面を有し、該フェース面には前記前縁の下流から開始してフェース面のノーズ部
から下流位置まで下流に延在する多孔質部が含まれ、前記ヘッドボックスが、前記フォーミングシューの前記フェース面上の或る被
選択位置において前記紙料を前記少なくとも１枚のフォーミングワイヤに噴射す
るためのノズルまたはスライスを有し、それによって、前記フォーミングワイヤ
が前記フォーミングシュー上を下流に移動する際に、前記多孔質部が、フォーミ
ングワイヤによって、紙匹の成形を向上させるために制御された方法で前記紙料
から水を除去することを特徴とする装置。