JP2006512504A - 乾燥布を製造する方法及び改善されたシートの安定性のために背面で空気を流す乾燥布 - Google Patents

Abstract

抄紙機の乾燥部で用いられる乾燥布のような、抄紙機用又は工業用の布を製造する方法は、基礎基材の裏側にある予め選択された場所へ重合体樹脂材を適用することを含んでおり、それには予め選択された場所に約０．５ｍｍの高さを有する重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積を堆積させるために１０μ（１０ミクロン）以上の平均直径を有する滴状で重合体樹脂材を沈積させるピエゾジェットの配列が使用される。予め選択された場所は布を作る糸を織り合わせることによって形成される突起でよい。沈積の目的は、例えば乾燥シリンダーや回転ロールなどの表面から乾燥布の裏面を離すことであり、それは乾燥布と表面の間に閉じ込められた空気を、布の中を無理に通すやり方、即ち“ドロップオフ”を引き起こし得るやり方の代わりに、その表面と平行する縦方向と横方向へ逃すことを可能とする。重合体樹脂材はその構成にふさわしい手段によって定着され、もし必要であるならば、任意的に、基礎基材の表平面上において沈積に均一の高さを備えさせるために研磨されてよい。

Description

本発明は抄紙技術に関する。より具体的には、本発明は抄紙機の乾燥部において、特に単一走行乾燥部において使用される抄紙機用布に関する。そのような布は一般的に乾燥布と呼ばれる。

当業者によく知られているように、製紙の過程は、抄紙機の形成部において動いている形成布に繊維状のスラリー、すなわちセルロースの繊維が水に分散したものを沈積させることから始まる。大量の水がこの過程の間に形成布を通してスラリーから排出され、形成布の表面に繊維状のウェブが残る。

新しく形成されたウェブは形成部から、一連のプレスニップを含む乾燥部へと進められる。繊維状のウェブはプレス布によって、若しくはしばしばあることだが２つのプレス布の間で支持されるプレスニップを通過する。プレスニップにおいて繊維状のウェブは、水を絞り出し及びシートにするために構成繊維を互いに付着させる圧縮力にかけられる。ウェブから絞り出された水は１つの、若しくは複数のプレス布によって受け入れられ、理想的にはウェブへと戻らない。

ウェブ、今やシートは最終的に、内部を蒸気によって過熱された、少なくとも１つの一連の回転式乾燥ドラム又はシリンダーを含む乾燥部へと進む。シート自体は、少なくとも幾つかあるドラムの表面と近接しているウェブを支える乾燥布によって、一連のドラムを各々巡っている蛇行する通路へと向けられる。加熱されたドラムは、蒸発脱水を通してシートの水分含有量を望ましいレベルにまで減少させる。

形成布、プレス布、乾燥布の全ては抄紙機においてエンドレスループの形をしており、及びコンベヤーのような機能をすることは、正しく認識されるべきである。更に、製紙はかなりのスピードで進行する連続的な過程であることも正しく認識されるべきである。すなわち、繊維状のスラリーが形成部において形成布へと連続して沈積させられている間、新しく製造された紙のシートは抄紙機の下流端にある乾燥部から出た後に連続してロールへと曲げられている。

今、より具体的に乾燥部に言及すると、乾燥部において乾燥シリンダーは上部と下部の段に配置されてよい。下部の段にある乾燥シリンダーは、上部の段にある乾燥シリンダーと関係して、厳密に垂直というよりむしろ、互い違いにして配列されている。シートが乾燥部の中を進むにつれ、最初に２つの段の内の１つにある乾燥シリンダーの周りを通り、それから他の段にある乾燥シリンダーの周りを通るという、乾燥部の中を連続的に通過して行く様に、上部の段と下部の段の間を交互に通る。

乾燥ドラムの上部の段と下部の段は個別の乾燥布でそれぞれ覆われていてよい。その状況では、乾燥された紙シートは支持されないまま、各々の乾燥シリンダーと他の段にある次の乾燥シリンダーの間の空間、若しくは“ポケット”を横断する。

単段乾燥部において、シリンダーの単一段は、多くの回転するシリンダー又はロールと共に使用されてよい。回転しているロールは剛性でも、穴を開けられていてもよい。

生産率を増加させ且つシートへの障害を最小限にするために、単一走行乾燥部は乾燥されたシートを高速で運搬するために使用される。単一走行乾燥部において、紙シートは、上部の段と下部の段で乾燥シリンダーの周りを連続して蛇行する通路に沿って進む単一の乾燥布を使用することによって運搬される。

単一走行乾燥部では、乾燥布は２つの段のうち１つ、一般的には上部の段において、直接に乾燥された紙シートを乾燥シリンダーに対して保持するが、下部の段にある乾燥シリンダーの周囲には紙シートを運ぶだけということは正しく認識されるであろう。布の帰りの走行は上部乾燥シリンダーの上にある。他方、ある種の単一走行乾燥部は、乾燥布が下部の段にある乾燥シリンダーに対して直接にシートを保持するが、上部のシリンダーの周囲には紙シートを運ぶだけという、反対の形態を有している。この場合、布の帰りの走行は下段のシリンダーの下である。何れの場合も、圧力楔は移動する乾燥布が乾燥シリンダーに接近する場所である狭い空間において、移動する乾燥布の裏側表面に沿って運ばれる空気によって形成される。結果的に圧力楔において空気の圧力が増加することは、空気が乾燥布を通して外部へ流れ出る原因となる。この空気の流れは次に、紙シートを乾燥布の表面から飛ばしてしまう。この現象は“ドロップオフ”と呼ばれている。“ドロップオフ”は、紙の端部にひび割れを引き起こすことによって、製造された紙製品の品質を減少させ得る。

多くの製紙工場が、乾燥シリンダー又はロールの中に機械加工して溝を入れることにより、若しくはそれらの乾燥ロールに真空源を付加することによって、この問題に取り組んだ。これら双方の手段は、圧縮楔に閉じ込められた空気を違った方法で乾燥布を通過せずに取り除くことを可能にしたけれども、双方ともに高価である。

これに関して、布製造はまた、付加的な機能を布に分与するために、布にコーティングを適用してきた。例えば“シート抵抗法”である。この機能を例えば乾燥布に加えるための方法として、コーティングを適用することの重要性はルチアーノ−ファーガーホルムによって言及されている。（“表面と接触する親水性紙を有する乾燥布”と題を付けられた特許文献１）
ルチアーノとファーガーホルムは、元来の浸透性と近い浸透性を維持する一方、シート保持性質を分与するために、布に親水性表面加工を行うことを実地説明した。しかし、布の表面の加工に関するこの方法では、シート抵抗を分与することの成功と同時に、コーティングの親水性と耐久性を高めることも望まれている。特許文献２もまたシート抵抗法の重要性を認識しており、それは布を十分に不浸透性にするように、完全に布を覆い且つ布に含浸するためのシリコーンコーティング樹脂を使用することに関する。しかし、この重要な浸透性の減少は乾燥布に応用することを容認されていない。シート抵抗はまた、紙が縮むことを防ぐために布の側面に接着剤を適用することに関する特許文献３で議論されている。他の関係する先行技術は、高い温度及びほつれから守るために布の端部にのみ、シリコーンシーリング材を使用することを報告する特許文献４；及び布の突起に樹脂を適用することに関する特許文献５を含んでいる。上記で参照された全ての特許はここで参照文献に組み込まれる。
米国特許第５，８２９，４８８号明細書 国際公開第９７／１４８４６号パンフレット 米国特許第５，３９７，４３８号明細書 米国特許第５，７３１，０５９号明細書 米国特許第５，７８７，６０２号明細書 米国特許第４，４２７，７３４号明細書 米国特許第４，５６７，０７７号明細書 米国特許第５，３６０，６５６号明細書

本発明は、圧縮楔に閉じ込められた空気が乾燥布を通過せずに逃れる事を可能にする、背面で空気を流す仕組みを乾燥布に設けるという形をとる、この問題を解決するための別のアプローチである。本発明は又、乾燥布を製造するための方法も含む。

従って本発明は、抄紙機の形成部、プレス部、乾燥部で使用されるあらゆる布及び不織布の製造において使用される工業用布に応用を見出し得るが、基本的に乾燥布に関する。抄紙機用又は工業用の布は、背面及び紙と接触する面を有するエンドレスループ形をした基礎基材から成る。重合体樹脂材の複数の個別で半連続的な沈積は、背面の予め決められた場所になされる。これらの沈積は背面と比較して、少なくとも０．５ｍｍは高いので、乾燥シリンダーや回転ロールの周囲を通過するとき、ある程度シリンダーやロールの表面から乾燥布の背面を引き離しておくことが出来る。その沈積は、乾燥布の背面と乾燥シリンダーの表面との間に閉じ込められた空気が、“ドロップオフ”の問題を解消するために、布を通るのではなく、表面に平行して縦方向及び横方向両方へと逃れることを可能とする。

重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積のための予め決められた場所は、布のある方向にある糸が他の方向にある糸の上を通過する所に形成される突起でよい。別法では、予め決められた場所は突起の間にある“谷”でよく、それは糸が交差する点で２つの交差している糸を互いに結合させるという利点をもたらす。更に別法では、予め決められた場所は、縦方向又は横方向に、及び谷又は間にある谷に整列している２つ以上の連続する突起でよい。予め決められた場所が縦方向に並べられているとき、この代替案は空気の経路の流れを改善するという利点をもたらす。好ましくは、布の浸透性に影響を与えないために、沈積は突起又は糸の裏側表面にのみ与えられる。更に、沈積が背面にある種の半連続的なコーティングを形成するので、沈積は背面の屈曲する性質又は背面の屈曲の中心線に影響を与えない。最終的に、空気の経路を布の背面に設けるために精密で完全な織パターンを使用するよりむしろ、空気をこのやり方で取り扱うために布の背面の性能を改善することによって、基礎基材のために使用される基礎布の織構造は、乾燥率を向上させるためのより高い浸透性を与える他の特質、例えば解放性が設けられてよい、そして製造や縫製がより簡単且つ低コストでされ得る。

本発明はまた、乾燥布といった抄紙機用又は工業用の布を製造するための方法である。その方法は布に基礎基材を設けるという最初の工程から成る。

重合体樹脂材は、基礎基材の表面と比較して少なくとも０．５ｍｍ以上の高さまで重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積を堆積させるために、１０μ（１０ミクロン）以上の平均直径を有する滴状で基礎基材の予め決められた場所に沈積させられる。少なくとも１つのピエゾジェットが、基礎基材上に重合体樹脂材を沈積させるために使用されてよいのであるが、上記の大きさの滴を沈積させるための他の手段は当業者に知られてよく、又将来開発されてもよい。

予め選択された場所は、上記で述べられているように、糸を織り合わせることによって布の表面上に形成される突起でよい。

続いて、重合体樹脂材の沈積は、基礎基材の表平面上に均一な高さを設けるために、任意的に研磨されてよい。

本発明は以下に認められる図表を頻繁に参照することによって、より完全な詳細が今や記載されるであろう。

本発明の抄紙機用又は工業用の布を製造するための方法は、基礎基材を設けることから始まる。一般的に、その基礎基材はモノフィラメント糸から織られた布である。しかし、更に広くは、その基礎基材は、例えばモノフィラメント糸、撚られたモノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、撚られたマルチフィラメント糸のような不織品や不織布を製造するために使用される、抄紙機クロージング又は工業用布の生産において使用される様々な糸から成る、織られていたり、不織であったり、ニットであったりする布地でよい。これらの糸は、当業者によってこの目的のために使用される重合体樹脂材からの押し出し形成によって得られてよい。それゆえに、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリオレフィンやその他の樹脂といった系統の樹脂が、使用されてよい。

別法では、基礎基材は特許文献６で開示されているように、メッシュの布地から構成されてもよい。特許文献６の教示はここで参照文献に組み込まれている。基礎基材は更に、特許文献７のように、多くの米国特許で開示されている多様なスパイラルリンクベルトであってよい。特許文献７の教示はここで参照文献に組み込まれている。

更に基礎基材は、特許文献８によって開示されている方法通りに、織られたり、不織であったり、ニットであったり、メッシュであったりする布のストリップを螺旋状に巻くことによって、製造されてよい。特許文献８の教示はここで参照文献に組み込まれている。その基礎基材は従って螺旋状に曲げられたストリップから成ってよいし、そこにおいて各々の螺旋回転は縦方向に基礎基材をエンドレス形にする連続的な縫い目によって、隣接するものと連結されている。

上記のことが基礎基材を形成するための唯一の可能的な形式であると思われるべきではない。抄紙機クロージング及び関連する技術における技術者によって使用される、あらゆる種類の基礎基材が代替的に使用されてよい。

一度基礎基材が設けられたら、ステープルファイバーバットの一つ以上ある層は当業者によく知られている方法によって、その基材の２つの側部の片方若しくは両方に任意に取り付けられてよい。おそらく、最もよく知られており、及び一般的に使用されている方法はニードリングであり、その方法ではバットの中の個々のステープルファイバーが複数の往復運動する有刺針によって、基礎基材へ打ち込まれている。別法では、個々のステープルファイバーが水流による絡み合わせによって基礎基材へ取り付けられてもよく、その方法では水の鋭い高圧ジェットが上記の往復運動する有刺針と同じ働きをする。一度ステープルファイバーバットが当業者によく知られているそれらの方法によって基礎基材へと取り付けられたら、それは抄紙機の乾燥部において水分を含んだ紙を脱水するために一般的に使用される様々なプレス布のものと同様の構造を有すると、一般に認められるであろう。

２つの側部の一方にステープルファイバーバット材が付加されているかどうかに関わらず、一度基礎基材が設けられたら、それは図１で概略的に示されている装置１０に設置され、重合体樹脂材は本発明に従ってその裏面に沈積させられる。基礎基材は抄紙機に設置されている間はエンドレス形又はエンドレス形へと縫われていることは理解されるべきである。すなわちそれは、図１において記されている基礎基材１２が、基礎基材１２の全長の比較的短い部分であると理解されるべきということである。基礎基材１２がエンドレス形である場合、それは１組のロール付近に実際には取り付けられるだろう。それは図では表示されてないが、抄紙機クロージング技術の技術者に最もよく知られている。そのような状況において、装置１０は２つのロールの間にある基礎基材１２の２つある走行のうちの１つ、最も好都合な場合には上部走行に配置されるであろう。しかし、エンドレス形であるのかどうかによって、基礎基材１２は加工の間に適切な度合いの張力を好ましくはかけられる。更に、たるみを防止するために、基礎基材１２は装置１０を通過している間、水平動の支持部材によって下から支持されてよい。基礎基材１２がエンドレス形である場合、それを逆さにして、すなわち裏返しにして、続いて重合体樹脂材が基礎基材１２の裏側に確実に存在させるために、本発明に従って重合体樹脂材を適用することが必要とされてよい。

更に、幾つかの応用に関して、樹脂のパターンをシートの接触側に適用する必要があり得る。また、空気をコントロールするための樹脂の適用は、布の両側に同じ又は異なるパターンでなされるべきであることが考えられる。

更に具体的に図１に言及するならば、本発明の方法が実行されると、基礎基材１２は装置１０の中を上方へと動くよう指示されており、装置１０はベルトがそこで製造されるように、基礎基材１２が次々と通過することが出来る連続した幾つかのステーションから成っている。

ステーションは下記のように認められる：
１．任意ポリマー沈積ステーション１４；
２．画像／精密ポリマー沈積ステーション２４；
３．任意定着ステーション３６；及び
４． 任意研磨ステーション４４。

最初のステーションである、任意ポリマー沈積ステーション１４において、横断レール１８、２０に取り付けられ、装置１０を通る基礎基材１２の運動と横方向に平行して移動している、すなわち基礎基材１２の運動と平行方向であるピエゾジェットの配列１６は、基礎基材１２が静止している間に、基礎基材１２の上若しくは中に重合体樹脂材を沈積させるために使用されることが出来る。もし望まれるのなら、任意ポリマー沈積ステーション１４は、例えばスプレーのような従来の技術を使用することで達成されるより、重合体樹脂材を基礎基材上により均一に沈積させるために使用されてよい。

ピエゾジェットの配列１６は少なくとも一つ、しかし好ましくは複数の個別のコンピュータにコントロールされた、能動部品が圧電素子のポンプのように各々が機能しているピエゾジェットから成る。実際的な問題として、２５６個以上あるピエゾジェットの配列は、もし技術が許すのであれば利用されてよい。その能動部品は応用電気信号によって物理的に変形させられた結晶（ｃｒｙｓｔａｌ）やセラミックである。この変形は結晶やセラミックをポンプとして機能させることができ、そのポンプは適切な電気信号を受信するたびに、液状の物質を物理的に排出する。以上のように、コンピュータにコントロールされた電気信号に反応して、望ましい材料の滴を供給するためにピエゾジェットを使用するこの方法は、通常“ドロップオンデマンド”方式と呼ばれている。

材料を沈積させる際のジェットの精度の程度は形成される構造の寸法と形に依存する。使用されるジェットの型及び適用される材料の粘度はまた、選択されたジェットの精度に影響を与える。

再び図１を参照するが、基礎基材１２の端部から、若しくはそこにおいて縦に伸張している基準スレッドから好ましくは始まっているピエゾジェットの配列１６は基礎基材１２を横切って縦方向と横方向に平行移動し、基礎基材１２が静止している間に、上記のパターンの一つで１０μ（１０ミクロン）以上の名目直径、例えば５０μ（５０ミクロン）や１００μ（１００ミクロン）、を有しているかなり小さな滴状で、基礎基材１２上に重合体樹脂材を沈積させる。基礎基材１２と関係するピエゾジェットの配列１６の縦方向及び横方向への平行移動や、配列１６における各々のピエゾジェットから出る重合体樹脂の滴の沈積は、３平面、長さ、幅、深さや高さ（ｘ、ｙ、ｚ軸、または方向）においてコントロールされた形状で望ましい量の重合体樹脂を適用するための制御されたやり方で、及び望まれるのならば基礎構造１２の単位領域ごとに、コンピュータによってコントロールされている。加えて、材料の沈積は、基礎基材の動きを横切る必要はなく、そのような運動に対し平行、又はそのような運動に対し螺旋形、若しくは目的に適合するあらゆる他のやり方を取ることが出来る。

ピエゾジェットの配列が基礎基材１２の表面上、若しくはその中に、重合体樹脂材を沈積させるために使用されていることを特徴とする本発明において、重合体樹脂材の選択は、放出されるとき、すなわち重合体樹脂材が沈積のために用意がされ、ピエゾジェットのノズルにあるとき、その粘度が１００ｃｐｓ（１００センチポイズ）以下であるという要件によって制限されているので、個別のピエゾジェットは一定の給滴率で重合体樹脂材を供給することが出来る。この点において、ジェットの大きさと関係する放出点における重合体樹脂材の粘度は基礎基材１２上で形成される滴の大きさ及び形を規定する際に、及び最終的に獲得される分解度において重要となる。重合体樹脂材の選択を制限している別の要件は、重合体樹脂材が水滴のようにピエゾジェットから基礎基材１２へと落ちる間、若しくは基礎基材１２の上に乗った後に流れ出すことを防ぎ、基礎基材１２上の乗っている場所に滴状のまま残り続けることを確実にするように重合体樹脂材のコントロールを維持するために、部分的に定着してなければならないということである。それらの基準に適合し、好ましくは耐摩耗性を有している適切な重合体樹脂材は以下のものである：
１． ホットメルトと湿分硬化ホットメルト；
２． ウレタンとエポキシから成る２体反応生成物；
３． ウレタン、ポリエステル、ポリエーテルやシリコーンから得られた反応性のアクリル化モノマーや、アクリル化オリゴマーから成る、感光性樹脂の混合物；
４． 水性ラテックスと水性分散体、そしてアクリル樹脂とポリウレタンを含む粒子充填処方。

重合体樹脂材は、沈積に続いて、基礎基材１２上、若しくは中に固着される必要がある。重合体樹脂材が定着、若しくは固着される手段は、自身の物理的及び／又は化学的要件に依存する。感光性樹脂は光によって硬化し、一方ホットメルト材は冷却によって定着する。水性ラテックスと水性分散体は乾燥され、そして熱で硬化し、反応生成物は熱によって硬化される。したがって、重合体樹脂材は硬化、冷却、乾燥、又はそれらの組み合わせによって定着され得る。

重合体樹脂材を適切に定着させるには、その材料の基礎基材１２の中への浸透と内部での配置をコントロールすること、すなわち、基礎基材１２の望ましい容積の中に材料をコントロールし、かつ制限することが必要とされる。このようなコントロールは、ウィッキングやスプレッディングを防ぐために、基礎基材１２の表平面の下において重要である。そのようなコントロールは、例えば重合体樹脂材が接触してすぐに定着する温度に基礎基材１２を維持することによって、果たされることが出来る。コントロールはまた、重合体樹脂材が基礎基材１２の望ましい容積を越えて拡散する前に定着するような、ある程度の自由度を有する基礎基材上で、よく知られた、またはよく規定された硬化時間、あるいは反応時間を有する材料を使用することによって果たされることが出来る。

基礎基材１２上にある１つ以上のパスは、望ましい量の材料を沈積させ、望ましい形を製作するためにピエゾジェットの配列によって作られる。この点に関して、沈積は一般的に図７において示されているような数々の形を取り得る。その形は上方へと先細りしている厚い基底を持つ、四角形、円錐、長方形、楕円形、台形などである。選択されたデザインに依存して、沈積された多くの材料はジェットが繰り返し沈積領域を横切るにつれ、減少するやり方で層にされ得る。

望ましい量の重合体樹脂材が、基礎基材１２を横切る横断レール１８、２０の間のバンドにおいて、単位領域当たりにつき適用されたとき、基礎基材１２はバンドの幅と同じ長さだけ縦に進み、そして上述された手順は、以前に完成したバンドと隣接する新しいバンドに重合体樹脂を適用するために繰り返される。この繰り返しのやり方で、基礎基材１２全体は、単位領域当たりにつき、望ましい量の重合体樹脂材を備えることが出来る。

別法では、再度基礎基材１２の端部から、あるいは、そこで縦方向へ伸張した基準スレッドから好ましくは始まっている、ピエゾジェットの配列１６は横断レール１８、２０と関連する固定場所にとどめられ、一方基礎基材１２は、基礎基材１２の周囲にある縦のストリップにおいて単位領域当たりにつき望ましい重合体樹脂材を適用されるために、その固定場所の下に動かされる。縦のストリップの完成によって、ピエゾジェットの配列１６は縦のストリップと同じ幅まで、横断レール１８、２０において、横方向へ動かされ、そして上記の手順は以前に完成したものと隣接している新しい縦のストリップに、重合体樹脂材を適用するために繰り返される。もし望まれるならば、この繰り返しのやり方で、基礎基材１２全体は単位領域当たりにつき望ましい量の重合体樹脂材を備えることが出来る。

そのパターンはランダム、若しくは基礎基材上の繰り返されるランダムパターン、または品質をコントロールするためにベルトからベルトへと繰り返されるパターンであり得るということを注意する。

横断レール１８、２０の一端に、ジェット検査ステーション２２がピエゾジェットの配列１６における各々のピエゾジェットからの重合体樹脂材の流れをテストするために、設けられている。そこにおいて、製造ピエゾジェットユニットの自動的な働きを回復させるために、ピエゾジェットは汚れを除去、洗浄され得る。

二番目のステーション、すなわち画像／精密ポリマー沈積ステーション２４であり、本発明において任意ではない唯一のステーションにおいて、横断レール２６、２８は、基礎基材１２を横切って平行移動しているディジタル画像カメラ３０、及び基礎基材１２を横に且つ横断レール２６、２８の間に関係して縦に交差して平行移動するピエゾジェットの配列３２を、基礎基材１２が静止している間、支持する。

ディジタル画像カメラ３０は、基礎基材１２のある方向の糸が他の方向の糸の上を織る所に形成される突起を特定するために、基礎基材１２の表面を調べる。織工程において、これらの交差する地点は織パターンに依存して予め決められた、又は規則的な間隔で非常に近くに位置している一方、しかし逸れている所もある。従って、単に個別の間隔で重合体樹脂材を沈積させようと試みることは、全て又は望ましい数の交差点での沈積の受け入れを確実にはしないであろう。従って、実際の表面と望ましい外観の間の比較は、同時にディジタル画像カメラ３０に連結された高速パターン認識（ＦＰＲ）処理装置によってなされる。ＦＰＲ処理装置は、望ましい外観と合うよう要請された場所に、重合体樹脂材を沈積させるようにとピエゾジェットの配列３２に信号を送る。本発明において重合体樹脂材は、重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積を堆積させるために、布の裏面の突起に沈積させられる。別法では、重合体樹脂材は突起の間の谷に、若しくは縦又は横方向に整列した２つ以上の連続する突起上に、及びそれらの間の谷に沈積させられる。基本的に、布の裏面によって圧力楔の中へ運ばれる空気が布の中に押し進められる、つまり“ドロップオフ”を引き起こす代わりに裏側の表面を沿って縦方向及び横方向の双方へと空気が逃れ得るように、乾燥シリンダーや回転ロールから布の裏面を離しておくために沈積はなされる。理想的には、突起の上に０．５ｍｍから１．０ｍｍの名目幅を持つ高さを獲得するために、ピエゾジェットの配列３２による複数のパスにおけるピエゾジェットからの重合体樹脂材の滴の沈積を通して、沈積は漸次的に堆積させられ、それはある程度乾燥シリンダーや回転ロールから布の裏面を離すことになる。ピエゾジェットの配列３２による複数のパスは、乾燥布の浸透性に影響を与えないように、沈積の形が注意深くコントロールされることを可能とする。すなわち、次の滴の上に１つの滴を層をなすように重ねるという繰り返しのパターンで滴を沈積させることによって、基礎基材１２上の重合体樹脂材の高さ又はｚ方向は、コントロールされ、且つ望まれるように均一に又は異なるように又は他の状態へと適合されてよい。更に、複数の重合体樹脂材から成る微視的な領域を有する表面を作るために、ピエゾジェットの配列における幾つかの個別のピエゾジェットが重合体樹脂材のあるものを沈積させるために使用されている間、他のピエゾジェットは違う重合体樹脂材を沈積させるために使用されてよい。沈積する際のそのような正確さは、沈積させられた重合体樹脂材を横切る単一表面を得るために、削り又は磨きといった工程を避けることを可能とする。もちろん、削り又は磨きといった工程もまた、望まれるのならばなされてよい。

任意ポリマー沈積ステーション１４におけるように、横断レール２６、２８の一端に、ピエゾジェット検査ステーション３４が各々のピエゾジェットからの重合体樹脂材の流れをテストするために、設けられている。そこにおいて、製造ピエゾジェットユニットの自動的な働きを回復させるために、ピエゾジェットの配列３２における各々のピエゾジェットは汚れを除去、洗浄され得る。

三番目のステーション、すなわち任意定着ステーション３６において、横断レール３８、４０は、使用される重合体樹脂材を定着させるのに必要とされる定着装置４２を支持する。その定着装置４２は、例えば、使用される重合体樹脂材の要件によって決定される選択にしたがって、赤外線、熱い空気、マイクロウェーブ、レーザー源；冷たい空気；また紫外線や可視光線源といった熱源となる。

最終的に、四番目で最後のステーションが任意研磨ステーション４４であり、そこでは均一な厚さを基礎基材１２の表平面上にある重合体樹脂材に備えさせるために、適切な研磨用具が使用される。任意研磨ステーション４４は粗い表面を有するロールと、研磨が均一の厚さをもたらすことを確実にするための、基礎基材１２の他側におけるもう一つのロール、または支持面（ｂａｃｋｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）から成る。

例えば、本発明に従って個別で半連続的な沈積６０を形成するために、裏側表面の突起に沈積させられた重合体樹脂材を有している乾燥布５０の、縦方向に取られた断面図である図２を、今参照する。乾燥布５０は２重織りで縦糸５２及び横糸５４から織られているが、示されている特殊な織り方は１つの例であり、本発明はその例に限定されない。

図３は図２において示されたものを横方向に取った断面図である。図２及び３で示されているように、縦糸５２と横糸５４は双方とも長方形の断面をしているが、これは１つの例であり、本発明はその例に限定されないことは理解されるべきである。

図２及び３において示されている図の下側にあるのは、乾燥布５０の裏側５６である。本発明に従えば、縦糸５２が下部の横糸５４の下を織る所で形成される突起５８は、画像／精密ポリマー沈積ステーション２４によって小さな滴状で沈積させられることによって堆積した、重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積６０を有する。沈積６０は、容易に視認され得るように、例えば乾燥シリンダーの表面といった、あらゆる表面から突起を離しており、そのような表面と関係する乾燥布５０全体を持ち上げる。図２及び３にある図面によって示されているように、乾燥布５０を通過して外へと通るのではなく、空気を通すために移動する乾燥布５０によって圧力楔の中へと空気が運ばれるようにするために、沈積６０は乾燥布５０の裏面５６と乾燥シリンダーの間で縦方向及び横方向の双方へ空気を流すことを可能とする。上記で述べられたように、沈積６０は、重合体樹脂材が沈積させられた突起と比較して、０．５ｍｍから１．０ｍｍの名目幅の高さを有している。

図４は縦糸５２によって形成された突起５８にある沈積６０を示している乾燥布５０の裏面５６の斜視図である。突起５８と沈積６０は裏面５８に綾目を形成しているが、その様な配列は図２から図４において示されている特徴的な織パターンに由来するものであり、それが本発明の全ての乾燥布に必要な特徴ではないことを、当業者は理解するであろう。要するに沈積６０は、特許文献７において示されているようなスパイラルリンク型の布も含めて、あらゆる乾燥布５０の裏面に適用され得るだろう。製造過程の最後の工程として、上記の特許の教示はここで参考文献に組み込まれている。

それらの利点として、表面上を半連続的に覆っていることで、沈積６０は乾燥布５０の剛性にも屈曲の中心線の場所にも影響を与えないので、ある意味で乾燥布５０の裏面５６で半連続的なコーティングを形成する、沈積６０は乾燥布５０の屈曲する性質に影響を与えない。

本発明の代替の実施態様において、任意ポリマー沈積ステーション１４、画像／修復ステーション２４、任意定着ステーション３６は、上述されたように横方向に一定の間隔で繰り返し動かすよりむしろ、螺旋技術に従って、基礎基材１２から布を製造するために適用されてよい。螺旋技術において、任意ポリマー沈積ステーション１４、画像／精密ポリマー沈積ステーション２４、任意定着ステーション３６は、基礎基材１２の一端、例えば図１における左端で始まり、そして基礎基材１２が図１において指示された方向に動くのにつれ、基礎基材１２を徐々に横切るように動く。ステーション１４、２４、３６及び基礎基材１２が動かされる割合は、最終的な布に望まれている重合体樹脂材が連続するやり方において望まれるように、基礎基材１２上において螺旋形にされるように設定されいる。この代替案において、任意ポリマー沈積ステーション１４と画像／精密ポリマー沈積ステーション２４によって沈積させられる重合体樹脂材は、各々螺旋形のパスとして任意定着装置４２の下で定着、若しくは固着され、そして基礎基材１２全体が装置１０を通して進められた時、完全に定着される。

別法では、任意ポリマー沈積ステーション１４、画像／精密ポリマー沈積ステーション２４、任意定着ステーション３６が全て、互いに並べられた固定場所に据えられている間に、基礎基材１２はそれらの下を動き、最終的な布のために望まれている重合体樹脂材が基礎基材１２の周囲にある縦のストリップに適用されてよい。縦のストリップが完成したら、任意ポリマー沈積ステーション１４、画像／精密ポリマー沈積ステーション２４、任意定着ステーション３６は縦のストリップの幅と同じだけ横方向へ動かされ、その手順は以前完成したものと隣接している新しい縦のストリップのために、繰り返される。この繰り返すやり方で、基礎基材１２全体は望ましいように、完全に加工され得る。

材料は完全な幅のベルトである必要はなく、特許文献８において開示されているような材料のストリップであってよく、そして続いて完全な幅のベルトへと形成されるということは注意されるべきである。上記の開示はここで参照文献に組み込まれている。そのストリップは巻かれていておらず、完全な加工の後で一連のロールへと巻かれ得る。ベルトになる材料のロールは保管され、それから例えばすぐ前記の特許の教示を使用するエンドレス形の全幅構造を形成するために使用されることが出来る。

図５は、本発明に従って個別の半連続的な沈積を形成するために裏側表面にある、所謂谷に沈積させられた重合体樹脂材を有する乾燥布７０の、縦方向に取られた断面図である。乾燥布７０は平織りで縦糸７２と横糸７４から織られているが、本発明がその織り方に限定されはしないことは理解されるべきである。図５において示されている図における下側にあるのは、乾燥布７０の裏面７６である。そこで示される実施態様において、縦糸７２が横糸７４の下を織る所で形成される突起８０の間にある谷７８は、小さな滴を沈積させることによって堆積させられた重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積を有する。沈積８２は、例えば乾燥シリンダーや乾燥ロールの表面といった、あらゆる表面から布７０の裏面７６を離し、そのような表面と関係して乾燥布７０全体を持ち上げる。沈積８２はまた、交差する点で縦糸７２を横糸７４に結びつける。上記で述べられているように、沈積８２は突起８０と比較して、０．５ｍｍから１．０ｍｍの名目幅の高さを有している。

図６は、個別で半連続的な沈積を形成するために、縦方向に並べられた２つの連続する突起上且つ裏側表面にある谷の間に沈積させられた重合体樹脂材を有する乾燥布９０の、縦方向に取られた断面図である。乾燥布９０は平織りで縦糸９２と横糸９４から織られているが、本発明はその様な織り方に限定されないことは理解されるべきである。図６で示されている図表の下側にあるのは、乾燥布９０の裏面９６である。そこで示されている実施態様において、個別で半連続的な沈積９８は隣接する突起１００の間を通り、縦糸９２でその間にある谷１０２を覆う。突起１００は、縦糸９２が横糸９４の下を織る所に形成される。沈積９８は重合体樹脂材の小滴の沈積によって堆積されて、且つ例えば乾燥シリンダーや回転ロールの表面といった、あらゆる表面から布９０の裏面９６を離し、その様な表面と関係して乾燥布９０全体を持ち上げる。沈積９８は突起８０と比較して、０．５ｍｍから１．０ｍｍの名目幅の高さを有している。図６はある突起１００から次の突起へとしか渡っていない沈積９８を示しているが、沈積はあらゆる望ましい長さ、すなわち望ましいあらゆる数の突起１００へと渡り得ることは理解されるべきである。

個別で半連続的な沈積６０、８２、９８がどのような形を取ろうとも（例えば、四角形、長方形、円筒形、台形、など。図７を見よ）、事情に応じて、それらの沈積は全ての突起、谷、又は他のものに適用される必要はないことも理解されるべきである。むしろそれらは、布の裏面で望ましいパターンを規定するために縦方向又は横方向における数多の、間にある突起や谷によって、互いが離されている。

最終的に、上記で述べられたように、装置１０が基礎基材１２の上部走行に重合体樹脂材を沈積させるために使用されるとき、基礎基材がエンドレス形であるならば、重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積をその裏面に位置させるために、基礎基材を逆さにする、すなわち裏返しにする必要があり得る。基礎基材１２がエンドレス形でないのならば、基礎基材１２が乾燥部でエンドレス形へと縫い合わされる時、個別で半連続的な沈積を与えられた側部はその内側へと最終的に位置されるだろう。いずれの場合においても、前述されたように、樹脂が裏面に加えてシートの接触側にも適用されるという状況が存在し得る。また、別法として、沈積させられた樹脂材のためのモールドを本質的に作るために、望ましいパターンで犠牲材料を沈積させるということが考えられるだろう。この犠牲材料は、布に望ましいパターンで定着された樹脂がその後に除去されるような、例えばワックスや水溶性物質であり得る。

また、配列において異なるジェットを使うことで、同じ布の異なる場所に異なる重合体樹脂材を適用することが望まれてよい。

上記に対する修正は明らかに当業者で対処出来るが、補正クレームの範囲を超えた修正をもたらすことは出来ないであろう。特に、ピエゾジェットが基礎基材の予め選択された場所へ重合体樹脂材を沈積させるために使用されると上記では開示されているのではあるが、望ましい大きさの滴を沈積させるための手段は当業者によって知られてよく、又将来的に開発されてよく、且つその様な他の手段は本発明の実践において使用されてよい。例え実践されたとしても、その様な手段の使用は補正クレームの範囲を超えた発明をもたらしはしない。

本発明の方法に従って抄紙機用且つ工業用の布を製造するために使用される装置の略図である。 本発明の乾燥布の縦方向に取られた断面図である。 図２で示されている図面に関して、横方向に取られた乾燥布の断面図である。 乾燥布の裏面の斜視図である。 乾燥布の代替の実施様態の縦方向に取られた断面図である。 乾燥布の更に別の実施態様の又縦方向に取られた断面図である。 沈積させられる材料の様々な表現形の斜視図である。

符号の説明

１０ 装置
１２ 基礎基材
１４ 任意ポリマー沈積ステーション
１６ ピエゾジェットの配列
１８、２０ 横断レール
２２ ジェット検査ステーション
２４ 画像／精密ポリマー沈積ステーション
２６、２８ 横断レール
３０ ディジタル画像カメラ
３２ ピエゾジェットの配列
３４ ピエゾジェット検査ステーション
３６ 任意定着ステーション
３８、４０ 横断レール
４２ 定着装置
４４ 任意研磨ステーション
５０ 乾燥布
５２ 縦糸
５４ 横糸
５６ 裏面
５８ 突起
６０ 個別で半連続的な沈積
７０ 乾燥布
７２ 縦糸
７４ 横糸
７６ 裏面
７８ 谷
８０ 突起
８２ 沈積
９０ 乾燥布
９２ 縦糸
９４ 横糸
９６ 裏面
９８ 個別で半連続的な沈積
１００ 突起
１０２ 谷

Claims (28)

1. 抄紙機用又は工業用の布を製造するための方法において：
   ａ） 基礎基材に布を設ける工程；
   ｂ） 制御された方法で滴状に前記基礎基材上の予め選択された場所へ重合体樹脂材を沈積させて、前記の予め選択された個別の場所に約０．５ｍｍの高さを有する前記重合体樹脂材の個別で半連続的な沈積を堆積する工程；
   ｃ） 少なくとも部分的には前記重合体樹脂材を硬化する工程；
   から成る前記方法。
2. 前記滴は１０μ（１０ミクロン）以上の名目直径を有する、請求項１に記載の方法。
3. 工程ｂ）及び工程ｃ）は前記基礎基材を横切って横方向へと伸張している連続するバンド上において逐次遂行される、請求項１に記載の方法。
4. 工程ｂ）及び工程ｃ）は前記基礎基材の周囲を縦方向へと伸張している連続するストリップ上において逐次遂行される、請求項１に記載の方法。
5. 工程ｂ）及び工程ｃ）は前記基礎基材の周囲で螺旋状に遂行される、請求項１に記載の方法。
6. 前記基礎基材は織られており、及び工程ｂ）において前記基礎基材上の前記の予め選択された個別の場所は横糸を通過する前記基礎基材の縦糸によって形成される突起である、請求項１に記載の方法。
7. 前記基礎基材は織られており、及び工程ｂ）において前記基礎基材上の前記の予め選択された場所は縦糸を通過する前記基礎基材の横糸によって形成される突起である、請求項１に記載の方法。
8. 前記基礎基材は織られており、及び工程ｂ）において前記基礎基材上の前記の予め選択された場所は横糸を通過する前記基礎基材の縦糸によって形成される突起の間の谷である、請求項１に記載の方法。
9. 前記基礎基材は織られており、及び工程ｂ）において前記基礎基材上の前記の予め選択された場所は縦糸を通過する前記基礎基材の横糸によって形成される突起の間の谷である、請求項１に記載の方法。
10. 前記基礎基材は織られており、及び工程ｂ）において前記基礎基材上の前記の予め選択された場所は横糸を通過する前記基礎基材の縦糸によって形成される２つの連続する突起の間に渡っており、その間の谷を含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記基礎基材は織られており、及び工程ｂ）において前記基礎基材上の前記の予め選択された場所は縦糸を通過する前記基礎基材の横糸によって形成される２つの連続する突起の間に渡っており、その間の谷を含む、請求項１に記載の方法。
12. 工程ｂ）において、前記重合体樹脂材は少なくとも１台のコンピュータにコントロールされたピエゾジェットから成るピエゾジェットの配列によって沈積させられる、請求項１に記載の方法。
13. 工程ｂ）は：
    ｉ） 予め選択された個別の場所を特定し、及び前記重合体樹脂材を沈積させることで前記の個別で半連続的な沈積を堆積させるために、前記基礎基材の表面を同時に検査する工程；及び
    ｉｉ） 前記沈積を望ましい高さまでするために重合体樹脂を必要としている前記の予め決められた場所に、前記重合体樹脂を沈積させる工程；
    から成る、請求項１に記載の方法。
14. 前記検査工程は、同時にディジタルカメラと連動して作動する高速パターン認識（ＦＰＲ）処理装置によって実行される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記の沈積させる工程は前記ＦＰＲ処理装置と対になったピエゾジェットの配列によって実行される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記重合体樹脂材は：
    １． ホットメルトと湿分硬化ホットメルト；
    ２． ウレタンとエポキシに基づく、２成分の反応生成物；
    ３． ウレタン、ポリエステル、ポリエーテルやシリコーンから得られた反応性のアクリル化モノマーや、アクリル化オリゴマーから成る、感光性樹脂の混合物；及び
    ４． 水性ラテックスと水性分散体、そしてアクリル樹脂とポリウレタンを含む充填処方；
    から成るグループから選択される、請求項１に記載の方法。
17. 前記の樹脂を硬化させる工程は前記重合体樹脂材を熱源へ曝すことによって遂行される、請求項１に記載の方法。
18. 前記の樹脂を硬化させる工程は前記重合体樹脂材を冷たい空気に曝すことによって遂行される、請求項１に記載の方法。
19. 前記の樹脂を硬化させる工程は前記重合体樹脂材を化学線に曝すことによって遂行される、請求項１に記載の方法。
20. 前記ピエゾジェットの配列は個別のコンピュータによってコントロールされた多数のピエゾジェットから成り、ここで前記の個別のコンピュータによってコントロールされているピエゾジェットの幾つかは、重合体樹脂材のあるものを沈積させており、他の個別のコンピュータによってコントロールされているピエゾジェットは違う重合体樹脂材を沈積させている、請求項１２に記載の方法。
21. 均一の厚さを前記基礎基材の表平面上の前記重合体樹脂材に与えるために、前記基礎基材上に沈積させられた前記重合体樹脂材を研磨する任意的工程から更に成る、請求項１に記載の方法。
22. 一番目の重合体樹脂材が沈積させられ、及び一番目の重合体樹脂材とは異なる二番目の重合体樹脂材が沈積させられる、請求項１に記載の方法。
23. 裏側及び紙と接触する側を有するエンドレス形をした基礎基材；及び
    前記裏側の予め選択された個別の場所に重合体樹脂材の個別で半連続的な複数の沈積、そして前記沈積は前記裏側と比較して約０．５ｍｍほど高いということ；
    から成る抄紙機用又は工業用の布。
24. 前記基礎基材は縦糸と横糸から織られており、及び前記の予め選択された場所は前記裏側にある前記糸によって形成される突起である、請求項２３に記載の抄紙機用又は工業用の布。
25. 前記基礎基材は縦糸と横糸から織られており、又は前記の予め選択された場所は前記裏側にある前記糸によって形成される突起の間の谷である、請求項２３に記載の抄紙機用又は工業用の布。
26. 前記基礎基材は縦糸と横糸から織られており、及び前記の予め選択された場所は前記裏側にある前記糸と谷の間によって形成される少なくとも２つの連続する突起を取り囲んでいる、請求項２３に記載の抄紙機用又は工業用の布。
27. 前記布は乾燥布である、請求項２２に記載の抄紙機用又は工業用の布。
28. 前記基礎基材はスパイラルリンク形をしたベルトである、請求項２２に記載の抄紙機用又は工業用の布。

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