JP3970647B2 - 製紙機械用ベルト - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は経糸および緯糸を用いて織成された製紙機械用のベルトであって、製紙機械において抄紙機の乾燥部で使用される抄紙用ドライヤーカンバスおよび製紙機械において湿紙もしくはシートの搬送などに用いられる製紙機械用のベルトに関する。
【０００２】
以下、特に断りのない限り、「製紙機械用ベルト」とは抄紙用ドライヤーカンバスを含む製紙機械用途のベルトを言う。
【０００３】
【従来の技術】
以下、主に抄紙用ドライヤーカンバスについて説明するが、それにより、その他製紙機械で使用されるベルトについてもその作用・効果が理解でき、適用が可能となる。
【０００４】
抄紙用ドライヤーカンバスは、寸法安定性、耐熱性、耐摩耗性、抗張力性および耐薬品性に優れたポリエステルモノフィラメントよりなるものが一般的である。また、ドライヤーカンバスの長手方向（経糸方向）の両端部に設ける継手部を、経糸を折返した接合用ループにて作成する所謂ワープループ継手が多用されるが、この場合にも上記性能を有するモノフィラメント、特にポリエステルモノフィラメントの経糸が適している。
【０００５】
近年の抄紙機の高生産性や高抄速化の傾向に伴い、ドライヤーカンバスの使用条件も一層厳しくなると共に、従来にも増して使用寿命の長いことが要求されるようになってきた。このカンバスの長寿命化のために、耐摩耗性を向上させることが重要な要件の一つになってきている。近年の省資源や原料コストの低減の要求に応じた古紙原料使用率の増加に伴う添料の変化や増加傾向も、耐摩耗性向上の必要性に影響を与えている。
【０００６】
また、抄紙機の一方の側（例えば上部）だけに配設されたドライヤーカンバスに湿紙が帯同されて走行する、所謂シングルラン方式や、ドライヤーシリンダーを抄紙機の上部もしくは下部の一方の側に単列配置した、所謂単列ドライヤー方式などの構成による高抄速、広幅の抄紙機が多く使用されており、この場合、ドライヤーカンバスは通気度を低めに、厚さは薄いことが好ましい。また、抄紙機の高抄速化、広幅化の傾向に対応するためにドライヤーカンバスは使用時の寸法変化や変形が極めて少なく、形態保持性、寸法安定性に優れ蛇行・斜行のない安定した走行性を示すことが従来に増して要求されている。
【０００７】
ポリエステルモノフィラメントは寸法安定性や耐熱性、耐摩耗性、抗張力性に優れているが、近年の抄紙機で要求される高度な条件に合致したカンバスとするためには、糸自身の性能の向上だけでは対応が困難であり、ドライヤーカンバスの織組織で工夫することが必要になってきた。
【０００８】
カンバスの織組織を工夫したものとして、特表平１０−５０５１３８号公報で提案されている抄紙機械布ベルトの織組織がある。この公報に記載の織組織は、図１２に示されたものである。
【０００９】
この特表平１０−５０５１３８号公報には、経糸に、望ましくは断面形状が扁平な糸を使用し、緯糸は大、小２種類のサイズの糸をその層内で交互に、かつ上下に重ねて配置し、図１２に示すような織組織とし、小さい緯糸に織り込まれた経糸のナックルが表面に出ないような表・裏二層の構造とし、かつ、耐熱性、耐摩耗性と耐加水分解性を有する糸を使用すること、およびその結果、使用寿命を長くできる効果のあることが記載されている。
【００１０】
しかしながら、経糸が抄紙機械布ベルトの表面または裏面のいずれかを規定する構造であり、ベルト表面または裏面のいずれかの経糸が熱および摩耗による劣化を直接に受けることにより、ベルトの使用寿命に影響することが考えられる。また経糸をベルト端部で折返して接合用ループを形成させ織り戻すワープループ継手や、折返す経糸でスパイラル線を係止するスパイラル継手等の継手部をベルト端部に具備する場合、接合用ループを形成する経糸、または、スパイラル線を係止する経糸を、抄紙機械布ベルトの表面または裏面のいずれか一方の面での熱や摩耗による劣化が回避された表面または裏面を規定する経糸で形成するとしても、その経糸の端部を、接合用ループを形成またはスパイラル線を係止した後に抄紙機械布ベルトの元の組織に再度織り戻す際には、表面または裏面の他方を規定する隣接する経糸、すなわち表面または裏面のいずれかの一方の同じ面での熱や摩耗による劣化の回避が必ずしも期待できない表面または裏面の他方の面を規定する経糸のコースに織り戻すことになるため、織り戻したその経糸の部分は熱や摩擦による劣化を直接受けることになり、結果的にベルト本体に比べて継手部の織組織が早期に劣化する可能性があり、接合用ループもしくはスパイラル線の係止を維持するのが困難となる可能性を否定できない。
【００１１】
また、これとは別に特開平８−２０９５８０号公報に提案されている乾燥布の織組織がある。この公報に記載の織組織は、図１３〜図１５に示されたものである。この公報には、製紙機布は、上面と下面を規定する平坦な縦方向糸を含み、各々が平坦な縦方向糸に織り込まれる２層の横方向糸を有し、うねり交差部の他の縦方向糸は、２層の横方向糸と織られた２層を互いに結び付け、これらのうねった縦方向糸のナックルは、平坦な縦方向糸で規定されて平面に関して布の内側に存在することが記載されている。その結果、熱や摩耗による劣化をより受けにくく、平坦さによる縦方向糸の保護により長い布寿命が得られる旨の効果が記載されている。
【００１２】
しかし、この織組織によれば、図１５に示す緯糸１８’は、経糸２６およびループ３０を形成する経糸の２本の経糸に織り込まれている。また、緯糸１８は、経糸２６の下側およびループ３０を形成する経糸の上側に位置するが、図１５によく示されているように、それぞれの経糸は緯糸１８を大きく捲回することなく交錯しており、緯糸１８を強く締め付けていないので、また、緯糸のうち太い寸法の緯糸１８は、クリンプがつき難いと考えられるので、組織としては不安定で、用途によっては目ズレを起こすことが考えられ、寸法安定性が良くないことも考えられる。さらに、通気度の高いものを得ようとすると、例えば緯糸の密度を小さくする必要があるので、上記影響が大きく出てくることが考えられる。そのため、形態や寸法の安定性を満たしつつ、高い通気度品を得るのが難しいことも予想される。従って、通気度を広い範囲で調整することが難しいことになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記従来の技術およびその問題点を勘案して、近年の高抄速・広幅の製紙機械にも適用が可能な機能、すなわち優れた形態保持特性、寸法安定性および走行の安定性を備えると共に、湿熱を含む熱劣化および摩耗損傷に対する耐性を有する構造を備え、従来にも増して使用寿命の延長が見込める抄紙用ドライヤーカンバスを含む製紙機械用ベルトを提供する。
【００１４】
より詳しくは、該ベルトの表面側および裏面側からの熱負荷の影響および摩耗損傷を受ける状況下にあっても、該ベルトが有する優れた形態保持性と寸法安定性とが維持され、長期にわたり走行の安定性が確保できる製紙機械用ベルトを提供する。
【００１５】
しかも併せて、抄紙用ドライヤーカンバスにおいて必要不可欠な湿紙との接触面の良好な平滑性、ならびに、低い通気度範囲を含む広い通気度の調整範囲が得られる製紙機械用ベルトとすることは勿論である。さらには、ドライヤーシリンダーを一方の側に単列に配置した、所謂、単列ドライヤー方式などの形式の抄紙機における乾燥部にも適用可能な、低い通気度範囲と厚さ寸法範囲を得ることを目指すものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための手段について種々検討を重ねた結果、本発明に到達したものである。すなわち、
【００１７】
▲１▼ 合成繊維の経糸および緯糸を用いた織成布からなる製紙機械用ベルトであって、該ベルトが少なくとも表面層と裏面層を備え、表面層を形成する経糸が少なくとも裏面層側からの熱劣化および摩耗損傷を受け難く、かつ、裏面層を形成する経糸が少なくとも表面層側からの熱劣化および摩耗損傷を受け難い織物構造を有するものとする。
【００１８】
▲２▼ 上記表面層と裏面層とが、織成布を構成する緯糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された前記緯糸の一部を介して結合された該ベルトの織物構造とする。それにより、表面層と裏面層の結合状態が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗による影響を受け難く、結合状態を長期にわたって維持可能な織物構造となる。
【００１９】
▲３▼ 織成布を構成する経糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された前記経糸の一部が、前記表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された前記緯糸の一部だけを強固に織り込んで、織成布の表面および裏面から隔離された織成布の一部をなす織物構造部分を有する織物構造とする。それにより、該ベルトに優れた形態保持性、寸法安定性および走行安定性を付与できると同時に、それら性能が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗による影響によっても低下し難く、それら性能を長期にわたって維持可能な織物構造となる。
【００２０】
▲４▼ 前記織成布の表面および裏面から隔離された織成布の一部をなす織物構造部分を構成する経糸が、該ベルトの長手方向（経糸方向）に作用する張力負荷を直接負担することが可能な該ベルトの構造とする。それにより、優れた走行安定性が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗の影響によっても低下せず、該ベルトの安定した走行性能を長期にわたって維持可能となる。
【００２１】
▲５▼ 少なくとも湿紙と接触する前記表面層側表面への経糸の表出が均一かつ充分に確保された織物構造とする。それにより、少なくとも前記表面層側表面の良好な表面性を有し、抄紙用ドライヤーカンバスに求められる高度な品質要求にも適用可能な製紙機械用ベルトとする。
【００２２】
【発明の実施形態】
本発明の製紙機械用ベルトは、合成繊維の経糸および緯糸を用いた織成布から成る製紙機械用ベルトであって、表面層および裏面層を備え、経糸が第１経糸および第２経糸から成り、緯糸が表面層側の第１層の緯糸、裏面層側の第２層の緯糸、およびベルトの厚さ方向で第１層の緯糸と第２層の緯糸との間に配された第３層の緯糸から成る。以下本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１実施形態に係る製紙機械用ベルト４０の織物の縦断面概念図である。この実施形態の織組織の製紙機械用ベルト４０は、経糸が第１経糸（例えば図１の場合、５３，５４，５５，５６）および第２経糸（例えば図１の場合、５７，５８，５９，６０）、緯糸が第１層の緯糸６１、第２層の緯糸６２および第３層の緯糸６３から成る。第１経糸のうちの一部（例えば図１における表面層側５１の第１経糸５３，５５）が、連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第１層の緯糸６１を表面層側５１から織り込み、次に１本または連続する２本（図１の場合１本）の第３層の緯糸６３を裏面層側５２から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第１層の緯糸６１を表面層側５１から織り込む繰り返しのパターンで、第１層および第３層の緯糸６１，６３を織り込んで表面層４１を形成する。
【００２４】
また、第１経糸のうちの残部（例えば、図１における裏面層側５２の第１経糸５４，５６）が、連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第２層の緯糸６２を裏面層側５２から織り込み、次に１本または連続する２本（図１の場合１本）の第３層の緯糸６３を表面層側５１から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第２層の緯糸６２を裏面層側５２から織り込む繰り返しのパターンで、第２層の緯糸６２および第３層の緯糸６３を織り込んで裏面層４２を形成する。
【００２５】
さらに、第２経糸（図１の場合、５７，５８，５９，６０）は第３層の緯糸６３だけを織り込む。
【００２６】
さらにまた、表面層４１を形成する第１経糸（例えば図１における５３，５５）と裏面層４２を形成する第１経糸（例えば図１における５４，５６）が該ベルトの厚さ方向に重なる第１経糸の対（図１の場合は、第１経糸５３と５４、および第１経糸５５と５６が対を形成）を形成する。
【００２７】
なお、図１では、前記第２経糸５７，５８，５９，６０は、第３層の緯糸６３を平織組織に織り込む例を示している。
【００２８】
図２は本発明の第２の実施形態に係る製紙機械用ベルト７０の織組織の縦断面概念図である。この実施形態の織組織の製紙機械用ベルト７０は、第１経糸のうちの一部（例えば、図２における表面層側７１の第１経糸７３，７５）が、第１層の緯糸７９および第３層の緯糸８１を織り込んで表面層４１を形成する繰り返しパターンは、例えば、図１で示した上記実施形態の織組織と同じであり、また、第１経糸のうちの残部（例えば図２におけ裏面層側７２の第１経糸７４，７６）が第２層の緯糸８０および第３層の緯糸８１を織り込んで裏面層４２を形成する繰り返しパターンも、例えば図１で示した上記実施形態の織組織の場合と同じであり、第２経糸（図２の場合、７７，７８）が第３層の緯糸８１だけを織り込み、さらに表面層４１を形成する第１経糸（例えば、図２における７３，７５）と裏面層４２を形成する第１経糸（たとえば、図２における７４，７６）が該ベルトの厚さ方向に重なる第１経糸の対（図２の場合は、第１経糸７３と７４，および第１経糸７５と７６が対を形成）を形成する点も、例えば図１で示した上記の実施形態の織組織と同じである。なお、図２では前記第２経糸７７，７８が第３層の緯糸８１を平織組織に織り込む例を示している。
【００２９】
図３は本発明の第３の実施形態に係る製紙機械用ベルト９０の織組織の縦断面概念図である。この実施形態の織組織の製紙機械用ベルト９０は、図３に例示したように、経糸が第１経糸９３，９４，９５，９６，９７，９８および第２経糸９９，１００，１０１，１０２，１０３，１０４、緯糸が第１層の緯糸１０５、第２層の緯糸１０６および第３層の緯糸１０７から成る。第１経糸のうちの一部９３，９５，９７が、連続する３本の第１層の緯糸１０５を表面層側９１から織り込み、次に１本の第３層の緯糸１０７を裏面層側９２から織り込み、さらに次の連続する３本の第１層の緯糸１０５を表面層側９１から織り込む繰り返しのパターンで、第１層および第３層の緯糸を織り込んで表面層４１を形成する。
【００３０】
また、第１経糸のうちの残部９４，９６，９８が、連続する３本の第２層の緯糸１０６を裏面層側９２から織り込み、次に１本の第３層の緯糸１０７を表面層側９１から織り込み、さらに次の連続する３本の第２層の緯糸１０６を裏面層側９２から織り込む繰り返しのパターンで、第２層の緯糸１０６および第３層の緯糸１０７を織り込んで裏面層４２を形成する。
【００３１】
さらに、第２経糸９９，１００，１０１，１０２，１０３，１０４は第３層の緯糸１０７だけを（例えば、図３の例では平織組織）織り込んでいる。
【００３２】
さらには、表面層４１を形成する第１経糸９３，９５，９７と裏面層４２を形成する第１経糸９４，９６，９８が該ベルトの厚さ方向に重なる対、すなわち、経糸９３と９４、経糸９５と９６、経糸９７と９８の対を形成する。
【００３３】
上記本発明の第１〜第３実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０において、第１経糸のうちの１部が、連続する２本〜４本のいずれかの本数の第１層の緯糸を表面層から織り込み、次に第３層の緯糸を裏面層側から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数の第１層の緯糸を表面層側から織り込む繰り返しのパターンで、前記第１層および第３層の緯糸を織り込んで表面層を形成し、同様に第１経糸の残部が裏面層を形成する組織は、必要な表面層および裏面層の表面平滑性と形態保持性を勘案して適宜選択できる。すなわち、第１経糸が第１層の緯糸を表面層側から織り込む本数、および第１経糸が第２層の緯糸を裏面層側から織り込む本数は、少ないほど形態保持性に有利であるが、１本では必要な表面平滑性を得られない。また、５本以上では必要な形態保持性が得難くなる。
【００３４】
また、上記の第１〜第３の各実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０では、第１経糸が連続する２〜４本のいずれかの本数の緯糸を表面層側５１、７１，９１もしくは裏面層側５２，７２，９２から織り込んで、表面層側５１，７１，９１および裏面層側５２，７２，９２に第１経糸の長浮き（第１経糸の表出部）を形成するため、製紙機械用ベルトの表面層側および裏面層側の表面の平滑性や耐摩耗性に有利となる。
【００３５】
表面層４１を形成する第１経糸と裏面層４２を形成する第１経糸とが該ベルトの厚さ方向に重なる構成により、裏面層４２を形成する第１経糸は、例えば表面層側５１，７１，９１での熱や摩耗による劣化から、および表面層４１を形成する第１経糸は裏面層側５２，７２，９２での熱や摩耗による劣化から保護されるため、該ベルトの織組織全体としての劣化が抑制される効果をもたらす。
【００３６】
さらに、本発明の上記第１〜第３の各実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０においては、２本〜４本のいずれかの本数（例えば図１および図２の場合２本で例示）の第２経糸から成る第２経糸のグループ（例えば、図１の場合は第２経糸５７と５８、および第２経糸５９と６０が各１グループを形成）と、１対〜４対のいずれかの数（例えば図１の場合は、第１経糸５３と５４が１対、および、第１経糸５５と５６が１対を形成）の第１経糸の対から成る第１経糸のグループを、緯糸方向に交互に配置する。
【００３７】
第２経糸のグループが製紙機械用ベルトの緯糸方向（幅方向）に占める割合が多いほど、第２経糸によって形成できる継手グループの密度が高くなるので、継手強力のより高い製紙機械用ベルトとなる。また、第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込んで形成する織物構造部分が強固になるので、製紙機械用ベルトの形態保持性や寸法安定性の向上にも寄与する。一方、第２経糸のグループの緯糸方向に占める割合が多すぎると、表面および裏面を形成する第１経糸の割合が少なくなり表面平滑性や耐摩耗性が低下する。また第１経糸の対の対数が多いほど表面および裏面の表面平滑性や耐摩耗性で有利になる。
【００３８】
図１〜図３において、経糸を表す符号の横に付した丸印で囲った数値は、経糸の幅方向での配置順を示している。
【００３９】
すなわち、図１では、第２経糸の一部の２本５７，５８が第３層の緯糸６３を平織組織に織り込んだ第２経糸の１つのグループ｛経糸配置順で○１，○２（○１，○２は、使用可能文字の制約上それぞれ図１における数字の１，２を○で囲んだものを示す。以下、同じ）｝、次に、２本の第１経糸５３と５４が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○３，○４）、その次に、第２経糸の残部の２本５９，６０が第３層の緯糸６３を平織組織に織り込んだ他の第２経糸のグループ（経糸配置順で○５、○６）、さらにその次に２本の第１経糸５５と５６が厚さ方向に重なって対になる１対の他の第１経糸のグループ（経糸配置順で○７，○８）の順に、２本で１組の１つの第２経糸のグループと２本で１対の１つの第１経糸のグループとを緯糸方向に交互に配置した例を示している。この場合は、製紙機械用ベルトの表面の平滑性、耐摩耗性が確保できる点に加えて、第２経糸により形成される継手ループの分布の均一性や継手強力の確保ができて好ましい。
【００４０】
また、上記図２では、第２経糸の２本７７，７８からなる第２経糸のグループ（経糸配置順で○１，○２）、次に、２本の第１経糸７３，７４が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○３，○４）、その次に、２本の第１経糸７５，７６が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸の他の１つのグループ（経糸配置順で○５，○６）の順に、２本で１組の１つの第２経糸のグループと２本で１対の２つの第１経糸のグループとを緯糸方向に交互に配置した例を示している。
【００４１】
この場合は、上記図１で例示した製紙機械用ベルト４０より製紙機械用ベルト７０の表面の平滑性、耐摩耗性の点で効果が見込めるため好ましい。
【００４２】
また、図３では、第２経糸の一部の２本９９，１００からなる第２経糸１つのグループ（経糸配置順で○１，○２）、次に、２本の第１経糸９３，９４が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○３，○４）、その次に、第２経糸の他の２本１０１，１０２からなる第２経糸の他の１つのグループ（経糸配置順で○５，○６）、次に、２本の第１経糸９５，９６が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○７，○８）、その次に、第２経糸の別の２本１０３，１０４からなる第２経糸の他の１つのグループ（経糸配置順で○９，○１０）、その次に２本の第１経糸９７，９８が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○１１，○１２）の順に、２本１組の１つの第２経糸のグループと２本で１対の第１経糸のグループとを緯糸方向に、２本１組の第２経糸のグループと２本で１対の一つの第１経糸のグループとを緯糸方向に交互に配置した例を示している。
【００４３】
この場合には、第１経糸９３，９５，９７もしくは９４，９６，９８が表面層側９１もしくは裏面層側９２に形成する第１経糸の長浮き（第１経糸の表出部）の浮き長さが、上記図１や図２に例示したものよりも緯糸３本分と長くなるため、製紙機械用ベルトの表面の平滑性や耐摩耗性の確保の点でさらに有利になり好ましい。
【００４４】
さらに、本発明の上記の第１〜第３実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０においては、前述のように、第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込む織組織とする。第２経糸は製紙機械用ベルトを構成する経糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された経糸である。また第３層の緯糸は、製紙機械用ベルトを構成する緯糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された緯糸である。これにより製紙機械用ベルトの表面および裏面から隔離され該ベルトの一部をなす織物構造部分、すなわち後述する図６に示す、第２経糸と第３層の緯糸とで形成される該ベルトの厚さ方向中心部の層１１５を有する織物構造となる。
【００４５】
第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込む織組織として、上記図１〜図３に例示したものは、第２経糸が平織組織で第３層の緯糸を織り込むものであるが、この場合には、第２経糸と第３層の緯糸との交錯数が多く、しかも、緯糸に対する経糸の密着度合いが増して、織組織の剛性や形態の安定性が良化する。
【００４６】
また、平織組織以外の織組織で第２経糸が第３層の緯糸を織り込む織物組織の構造も可能である。
【００４７】
ここで、図４（Ａ）は図１の織組織の第２経糸（５７，５８，５９，６０）を強調して表示した継手部付近の織物組織の縦断面の概念図であり、６４は第２経糸の端部に形成される継手ループである。また、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の概念図のうち第２経糸および第３層の緯糸６３のみを表示した概念図であり、第２経糸が第３層の緯糸６３を平織組織に織り込んで、継手ループ６４を形成している。さらに、図４（Ｃ）の概念図では、第２経糸が第３層の緯糸６３を経畝織の織組織に織り込むことによって、継手ループ６５を形成した例を示している。また、さらに図４（Ｄ）の概念図では、第２経糸が第３層の緯糸６３を表３／１，裏１／３の経二重織の織組織に織り込むことによって、継手ループ６６を形成した例を示している。
【００４８】
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で例示の、平織もしくは経畝織の織組織のものは、継手ループを形成する第２経糸の端部を元の織組織に織り戻す際に、緯糸方向に隣接する他の第２経糸のコースに織り戻す必要があるが、図４（Ｄ）で示す経二重織のものは、厚さ方向に重なる他の第２経糸のコースに織り戻すことができるため、厚さ方向に重なる２本の第２経糸からなる第２経糸のグループが緯糸方向の単位寸法当たりに占める割合が少なくなり、その分第２経糸による継手ループの単位寸法当たりの密度を大きく設定することが可能になり好ましい。さらに、継手ループを形成する第２経糸に断面四角形の扁平モノフィラメントを用いるときでも、継手ループを形成するために経糸を捩る必要がなく、厚さ方向に重なる他の第２経糸のコースに織り戻すことができ、継手ループ作成の作業効率や継手部の品質の安定性に寄与するため好ましい。
【００４９】
ここで図６は、図１および図２に例示した実施形態の織組織の縦断面構造図である。
【００５０】
本発明の上記第１および第２の各実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０においては、上述の各構成に加えて、第２経糸が第３層の緯糸を織り込んで形成する第２経糸のナックルの頂部１１１，１１２のうち表面層側の頂部１１１が該ベルト１１０の表面層側表面１１３よりも厚さ方向内側にあり、かつ、裏面層側の頂部１１２が該ベルト１１０の裏面層側表面１１４よりも厚さ方向内側にある構成とする。
【００５１】
また、上記第３の実施形態の製紙機械用ベルト９０においても同じく上述の各構成に加えて、第２経糸が第３層の緯糸を織り込んで形成する第２経糸のナックルの頂部のうち、表面層側９１の頂部が該ベルト９０の表面層側表面よりも厚さ方向内側にあり、かつ裏面層側９２の頂部が該ベルト９０の裏面層側表面よりも厚さ方向内側にある構成とする。
【００５２】
第２経糸のナックルの頂部１１１，１１２が表面層側表面１１３および裏面層側表面１１４より厚さ方向内側にある構成とするので、第２経糸のナックル頂部１１１，１１２がベルトの使用時に表面層側表面１１３および裏面層側表面１１４で直接に摩耗を受けることが回避され、しかも、例えば抄紙機のドライヤーや湿紙に直接に接せず、それらから受ける熱負荷も軽減されるため、第２経糸の熱や摩耗による劣化の防止に極めて有効である。
【００５３】
しかも、第２経糸に織り込まれる第３層の緯糸は、該ベルトの厚さ方向中心部付近に存しており、熱や摩耗による劣化から最も保護される位置に在るため、これら第２経糸と第３層の緯糸とで形成される該ベルトの厚さ方向中心部の層１１５は、該ベルトの表面層４１および裏面層４２に比較して熱や摩耗による劣化から最も保護される層となるから、例え表面層４１および裏面層４２に損傷劣化をきたしても、最後まで該ベルトの形態を保持し走行の安定性を維持できる。
【００５４】
さらに、第２経糸を用いて継手部の接合用ループを形成もしくはスパイラル線を係止すれば、その第２経糸が該ベルトの経糸方向に作用する張力負加を直接に負担することができるので、上記作用のもと、該ベルトの走行の安定性を長期にわたって維持することが可能となる。したがって、従来のベルトよりも長期の使用寿命を得ることができる。
【００５５】
第２経糸のナックル頂部１１１の表面層側表面１１３からの厚さ方向内側への隙間間隔および第２経糸のナックル頂部１１２の裏面層側表面１１４からの隙間間隔が大きい程、第２経糸のナックル頂部１１１、１１２の摩耗損傷、および、第２経糸の熱劣化の防止に有利であるが、該ベルトの形態保持性や走行安定性の確保から第２経糸および第３層の緯糸の断面寸法に制約が生じ、それら隙間間隔の上限値が制約される。好ましくは、それら隙間間隔は、表面層側表面１１３または裏面層側表面１１４から少なくとも０．０５ｍｍ以上、好ましくは表面層４１または裏面層４２を形成する第１経糸の断面厚さ寸法の少なくとも１／２以上とする。また、それら隙間間隔の上限値は、該ベルトの表面層側表面１１３と裏面層側表面１１４との間隔、すなわち該ベルトの厚さ寸法と、適宜好適に規定した該ベルトの厚さ方向中心部の層１１５の厚さ寸法との差の１／２で規定される。
【００５６】
以上、本発明の製紙機械用ベルトについては経糸および緯糸に主に合成繊維モノフィラメントを使用した抄紙用ドライヤーカンバスで説明しているが、本発明の製紙機械用ベルトに使用する合成繊維はモノフィラメント以外に、細いモノフィラメントを複数本撚り合わせた撚糸、マルチフィラメントもしくはスパン糸を複数本撚り合わせた撚糸、あるいはこれら形状の違う繊維を複数本撚り合わせた撚糸も使用することができる。特に搬送物との滑りを少なくしたい用途には有用である。
【００５７】
本発明で使用する糸の材質は、本実施例では主にポリエステル（ＰＥ）を使用したが、ポリエステルに限定されることなく、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を用途に応じ適宜選択して、それら材質からなる糸条を、経糸および／または緯糸に、単独あるいはそれらを組み合わせて用いることができる。
【００５８】
例えば、抄紙用ドライヤーカンバスに使用する場合、寸法安定性、引張強力や接結強力などの特性を考慮して、ポリエステルモノフィラメント、特にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を使用するのが望ましい。また、第１経糸のうち少なくとも表面層を形成する第１経糸、または、それに加えて少なくとも第１層の緯糸に、耐熱性、耐加水分解性に優れるＰＰＳやＰＥＥＫのモノフィラメントを、それ以外の経糸および緯糸、特に第２経糸に引張強力、接結強力および寸法安定性に優れたポリエステルモノフィラメントを使用するのが好ましい。さらには芯と鞘で材質の異なる複合型モノフィラメントも使用できる。
【００５９】
経糸および緯糸に用いる糸条、特にモノフィラメントの糸条断面の形状は、円形、楕円形、長円形、繭形、正方形、扁平な四角形およびこれら形状を一部変更したもの等に特に限定するものでなく、またそれらの断面形状の糸条を、経糸および緯糸に、単独あるいは組み合わせて用いることができる。
【００６０】
例えば、第１経糸に断面が四角形の扁平モノフィラメント、第２経糸に断面が円形のモノフィラメントを用いる構成とすると、該ベルトの表面および裏面の表面で第１経糸の占める面積が多くなり、表面平滑性の向上や、耐摩耗性の向上が期待でき、表面層を形成する第１経糸と裏面層を形成する第１経糸が重なって対になる構成を実質的に確保できる。また、断面が円形のモノフィラメントは同じ断面寸法の扁平断面のものに比べて単糸強力が大きく、継手強力が確保しやすく、また、第２経糸で接合用ループを形成する際に、捩れを特に考慮する必要がないので効率の良い継手作成が可能となる。
【００６１】
断面が四角形の扁平なモノフィラメントの長辺寸法と短辺寸法の比は１．３：１〜４：１のものが使用出来る。好適には１．５：１〜３：１の比である。
【００６２】
断面が四角形以外の楕円形、長円形、繭形等の扁平なモノフィラメントを使用する場合も、上記の断面が四角形の扁平なモノフィラメントと同じように、長辺寸法と短辺寸法の比は１．３：１〜４：１のものが使用できる。また、好適には１．５：１〜３：１の比である。
【００６３】
加えて、本発明の実施においては、第１層、第２層および第３層の緯糸の少なくとも１層の緯糸に、乾熱収縮の高いモノフィラメントを用いることができる。
【００６４】
第１層、第２層および第３層の緯糸の少なくとも１層の緯糸に、乾熱収縮率の高いモノフィラメントを用いることにより、ヒートセット加工後のベルトは、経糸密度が増加し、緯糸には経糸の強い締め付け力によるクリンプが一層顕著に形成され、経糸と緯糸の交錯部での密着性が一層強化されるので、抄紙用ドライヤーカンバスとして必要な良好な表面性を備え、形態および寸法の安定性や、走行安定性に優れた製紙機械用ベルトを実現することができる。
【００６５】
本発明の実施に当たり緯糸に用いる乾熱収縮率の高いモノフィラメントとは、１６０℃において１２％〜２６％、１８０℃において１４％〜３０％の範囲、より好適には１６０℃において１２％〜２１％、１８０℃において１４％〜２４％の範囲の張力を与えない状態での乾熱収縮率を有するものを言い、ドライヤーカンバス用に一般に入手可能なものである。例えば、ポリエステルモノフィラメントは、Ｓｈａｋｅｓｐｅａｒｅ社製ＰＸ−４０５が上市され入手可能である。また、ＰＰＳモノフィラメントでは、特開平５−１９５３１８号公報に開示されたもの等がある。なお、通常の工業用織物に使用するポリエステルモノフィラメントは、張力を与えない状態での乾熱収縮率が、１６０℃において２％〜６％、１８０℃において３％〜１０％のものが多く使用されている。
【００６６】
さらに加えて、本発明の実施においては、第１層、第２層および第３層の緯糸に断面が円形のモノフィラメントを用いると共に、第３層の緯糸に第１層および第２層の緯糸よりも大径のモノフィラメントを用いる構成とするのが好ましい。
【００６７】
第１層、第２層および第３層の緯糸に断面が円形のモノフィラメントを用いると共に、第３層の緯糸に第１層および第２層の緯糸よりも大径のモノフィラメントを用いる構成にすることにより、第１層〜第３層の緯糸を有する該ベルトの緯糸方向の剛性（ヨコ剛性）を確保して、例えば緯糸方向の幅寸法が５ｍ以上の広幅の用途にも対応できるヨコ剛性を確保すると共に、必要な寸法および走行の安定性に優れた製紙機械用ベルトを達成することが容易となる。
【００６８】
本発明の製紙機械用ベルトにおいては、第３層の緯糸に第１経糸および第２経糸のすべての経糸が組織し、第１経糸が形成する表面層および裏面層は第３層の緯糸を介して連結しており、かつ、第２経糸は第３層の緯糸だけを織り込んだ織組織よりなるものであるから、この織組織のいわば中核になる第３層の緯糸の直径を第１層および第２層の緯糸より太径にすることにより、表面層と裏面層の結合状態が強化されると共に、ヨコ剛性が強化されて、寸法および走行の安定性に優れた使用寿命の長い製紙機械用ベルトを実現することができる。
【００６９】
なお、図１〜図３では、第１層の緯糸と第２層の緯糸とは、同じ線径のモノフィラメントとした。かつ、第１層の緯糸と第２層の緯糸が厚さ方向に重なって配置される状態を示した。また、第３層の緯糸が第１層の緯糸と第１層の緯糸の間、および第２層の緯糸と第２層の緯糸の間に配置される実施形態を示したが、それにより本発明のこれらの実施形態では製紙機械用ベルトの厚さ方向寸法をより小さくすることができるため望ましい。
【００７０】
本発明に使用する第１層および第２層の緯糸の繊度は、断面が円形モノフィラメントの線径換算で０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲が使用できる。好ましくは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲である。また、第３層の緯糸の線経は、第１層および第２層の緯糸の線径の１．５倍〜２．０倍、つまり０．３ｍｍ〜１．６ｍｍ、好ましくは０．４５ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲で使用できる。
【００７１】
また本発明に使用する第１経糸および第２経糸の繊度は、断面円形糸の場合の直径寸法が０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが好ましい。例えば正方形断面の場合は一辺寸法換算で０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが使用できる。
【００７２】
また、第１経糸に断面四角形や断面楕円形等の扁平糸を用いるときには、長辺寸法が０．３ｍｍ〜１．６ｍｍ、短辺寸法が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍのものが使用できる。好ましくは、長辺寸法０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ、短辺寸法０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲で使用できる。
【００７３】
また、第２経糸に断面円形糸を用いるときには、直径寸法０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが好ましい。第３層の緯糸を図４（Ｄ）の組織で織り込むとき、厚さ方向に重なって織り込むことができるので、第２経糸に扁平な糸を用いるのが好ましく、この場合、第２経糸として使用する扁平糸は長辺寸法０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ、短辺寸法０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが使用できる。
【００７４】
当然、経糸および緯糸の繊度は、上記範囲以外のものも使用できるが、要求される織物の特性や製織および加工の設備の能力により自ずと制限される。
【００７５】
また、本発明で適用する経糸および緯糸の密度は、前記の経糸や緯糸の寸法範囲に応じ、上記要求される機能、特性および製造条件を考慮して適宜選択できる。例えば経糸密度は、第１経糸は２本が厚さ方向に重なった１対として配置されるから、第１経糸の単位幅当たりの本数を１／２として換算した経糸充填率を、９０％〜１３０％を満たす範囲の密度が使用できる。好ましくは９５％〜１２５％の範囲で使用できる。なお、後述の実施例１の場合、経糸充填率は１１５．８％、後述の実施例４の場合、経糸充填率は１１４．０％である。ここで経糸充填率は、経糸の寸法を幅方向の投影寸法で見たときの単位幅寸法当たりに経糸が占める割合を言う。
【００７６】
緯糸密度は、例えば、第１経糸に短辺寸法０．３ｍｍ、長辺寸法０．６ｍｍの断面四角形のモノフィラメント、第２経糸に直径寸法０．４５ｍｍの断面円形モノフィラメント、第１層および第２層の緯糸に直径寸法０．４ｍｍの断面円形モノフィラメント、第３層の緯糸に直径寸法０．８ｍｍの断面円形モノフィラメントを使用して、図１の織組織で作成した場合、緯糸密度は１０本×３層／２．５４ｃｍ〜１６本×３層／２．５４ｃｍの範囲が可能であり、その範囲により抄紙用のドライヤーカンバスとして要求される機械的性能および所謂単列ドライヤー形式の乾燥部のカンバスに要求される通気度の範囲が実現可能である。
【００７７】
上記寸法範囲および密度の範囲に基づいて製作することにより、厚さ寸法１．５ｍｍを含む１．５ｍｍ〜２．２ｍｍの広い範囲の厚さ寸法の製紙機械用ベルトが実現可能である。
【００７８】
また、これらの寸法範囲および密度の範囲に基づいて製作することにより、低い通気度１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・minを含む１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・min〜１５，０００ｃｍ3/ｃｍ2・minの広い範囲の通気度の製紙機械用ベルトが実現可能である。
【００７９】
上記通気度および厚さ寸法の範囲は、ドライヤーシリンダーを一方の側に単列に配置された、所謂単列ドライヤー方式などの形式の抄紙機における乾燥部にも適用可能な低い通気度範囲を含む広い通気度であり、また、厚さ寸法１．８ｍｍ以下を含む適用可能な厚さ寸法の範囲である。
【００８０】
また、本発明においては、織成布を構成する第２経糸の一部を延長し、折返して接合用ループを形成の後、織成布本体の織組織内に綴り込んで、折返しループ列をなし、この折返しループ列を互いに噛み合わせてなる共通孔に接合芯線を挿通して織成布を無端状に接続するための接合用ループ列よりなるベルト継手部（所謂、ワープループ継手）を、前記織成布の縦方向の両端末に具備することができる。この継手部は、例えば実開昭５４−１８１１０３号公報に記載の方法を使用して作成できる。
【００８１】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の製紙機械用ベルト両端部におけるワープループ継手を形成するための接合用ループ６４〜６６を具備したベルト継手部の縦断面の概念図である。
【００８２】
また、図５は本発明の製紙機械用ベルト両端部のスパイラル継手を形成するためのスパイラル線係止用ループ６７にスパイラル線６８を係止したベルト継手部（所謂、スパイラル継手）の縦断面の概念図である。
【００８３】
すなわち、本発明においては、図５に示すように、織成布を構成する第２経糸の一部を延長し、折返してスパイラル線係止用ループ６７を形成の後、織成布本体の織組織内に綴り込んで、前記スパイラル線係止用ループ６７列にスパイラル線６８をそれぞれ係止し、さらに２つのスパイラル線６８，６８同士を交互に噛み合わせてなるスパイラル線６８，６８相互の共通孔に、接合芯線（図示省略）を挿入して織成布を無端状に接続するスパイラル継手を、前記織成布の縦方向の両端末に具備することができる。
【００８４】
製紙機械用ベルトを、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、その長手方向両端部に設けたワープループ継手のための接合用ループ６４〜６６、もしくは図５に示すように、第２経糸の端部に形成したスパイラル線係止用ループ６７に係止したスパイラル線６８を用いて接合し無端状ベルトとして使用するとき、長手方向すなわち経糸方向の張力は、上記接合用ループ６４〜６６を形成、もしくはスパイラル線係止用ループ６７を形成する第２経糸に直接にかかる。それにより、優れた走行安定性が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗の影響によっても低下せず、該ベルトの安定した走行性能を長期にわたり維持可能となる。
【００８５】
本発明の製紙機械用ベルトでは使用時の前記経糸方向の張力が、該ベルトの表面層側および裏面層側の表面より厚さ方向内側に配置した第２経糸にのみ直接かかるので、その張力負荷が継手部の表面平滑性に影響を与える心配がない。
【００８６】
また、接合用ループ６４〜６６を形成、またはスパイラル線係止用ループ６７を形成し織り戻される第２経糸は、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の概念図で分かるようにベルト端部の第１層および第２層の最先端緯糸同士の間より延出しループを形成して織り戻される構成とすることができ、また、ループ部分がベルト厚さ寸法より低く、ベルトの表面および裏面よりベルトの厚さ方向の外側に出ることがないように構成できるので、ループ部分が直接に熱や摩耗の影響による劣化を受け難くなり、ループ部分の使用寿命の延長効果を得ることが可能となる。
【００８７】
なお、本発明の各実施形態に係る製紙機械用ベルトの各特性値の測定装置および測定方法については、以下による。
【００８８】
▲１▼通気度
ＪＩＳ Ｌ−１０９６：１９９９ 「一般織物試験方法」における通気性の測定に用いるフラジール形法に準拠した測定装置を用い、規定の測定面積を有する空気孔を介して規定の圧力（１２５Ｐａ）のもとで単位時間に試験片を通過する空気量（ｃｍ3／ｃｍ2・min）を測定する。
【００８９】
▲２▼ズレ角度
図９（Ａ）（Ｂ）はズレ角度測定装置１４０であって、固定支柱１４１の上端部と基端部に横アーム１４２，１４３の一端が上下揺動可能に取り付けられ、横アーム１４２，１４３の他端は連結アーム１４４で連結され、常時は上側の横アーム１４２が固定水平アーム１４５にピン１４６にて固定されている。このようなズレ角度測定装置１４０において、横アーム１４２に所定長、所定幅の試料Ｓの上端部を固定し、下端に試料Ｓの幅１ｃｍ当たり１ｋｇの荷重Ｗを懸垂する。この状態で下側の横アーム１４３に試料Ｓを固定し、その後、荷重を取り去る。このようにして、図９（Ａ）のごとく試料Ｓを固定し、ピン１４６を抜き、図９（Ｂ）のように下向きのモーメントをかける。この状態で一定時間放置後、ズレの寸法を測定し、その状態のまま、温度１８０℃で一定時間熱処理を行う。その後、再度、ズレの寸法を測定する。ズレ角度θ１（加熱前）、θ２（加熱後）の計算は、図９（Ｃ）のごとく、横アーム１４２に固定された指針１４７が横切った位置での目盛の読みから得たズレの寸法ｘ（ｍｍ）と、枢支ピン１４８から指針１４７の先端までの長さのＬ（＝１２０ｍｍ）とにより、次式で計算される。ｔａｎθ＝ｘ／１２０， θ＝ｔａｎ-1（ｘ／１２０）
上記により求めたズレ角度θ１，θ２から、ベルト走行時の織組織ズレを推定し、ベルトの走行安定性の評価に用いる。
【００９０】
▲３▼３点曲げ剛性
図１０の曲げ剛性試験装置１５０により、幅３０ｍｍ（図１０では紙面に垂直な方向の寸法）の試料１５３の両端を１００ｍｍだけ離間させ固定配置した直径２０ｍｍのローラー１５１，１５１に係止し、試料１５３の中央部に直径１０ｍｍの丸棒１５２と荷重計（図示せず）を介して上方に引き上げる。丸棒１５２の引き上げ量と共に荷重計の表示値は増大していくが、ある程度引き上げると荷重計の表示値は増大しなくなる。この時の最大荷重を剛性値と称し、単位［ｃＮ／３ｃｍ］で表す。試料１５３を緯糸方向に曲げるように作成して測定した剛性値は、広幅の抄紙機における走行安定性の評価に用いる。
【００９１】
▲４▼摩耗量
図１１は摩耗試験装置１６０であって、経糸方向を長手にして幅３０ｍｍ×長さ５００ｍｍの大きさで作成した試料片１６３をそれぞれ、＃４００サンドペーパー１６２を全周に貼付した周囲長４００ｍｍのローラー１６１の周囲に、張力荷重０．５ｋｇ／ｃｍのもとに抱き角度９０°で取り付けて、ローラーを３００回／minの一定速度で回転させ、経過時間１分毎に各試料片１６３の厚さを測定して摩耗量を求め、試料片１６３における経過時間と摩耗量の関係を確認する。
【００９２】
（実施例）
次に、本発明の実施例１〜４およびこれらの実施例１〜４に対する比較例１〜３について、表１〜表６に基づいて説明する。
なお、各表において、「ＴＭ」はポリエステルモノフィラメント、「ＡＫ」はアクリルスパン糸、「高収縮糸」は乾熱収縮率の高いモノフィラメントを表す。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【表２】
【００９５】
【表３】
【００９６】
（実施例１）
実施例１の製紙機械用ベルトを、表１に示す仕様と図１に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、第１経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、第２経糸に直径寸法が０．４５ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用い、第１層および第２層の緯糸に直径寸法が０．４０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．３％、１８０℃で１８．１％）糸を用い、第３層の緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．８％、１８０℃で１９．０％）高収縮糸を用いて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度７８．５本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１４．５本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．８８ｍｍ、通気度１，６００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【００９７】
（実施例２）
実施例２の製紙機械用ベルトを、表１に示す仕様と図１に示す織組織に基づいて製作した。すなわち実施例１と同じ経糸および緯糸の使用で、また同じ織組織でヨコ密度だけを変えて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度８１．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１２．０本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９７ｍｍ、通気度４，３００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【００９８】
（実施例３）
実施例３の製紙機械用ベルトを、表２に示す仕様と図１に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、第１経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、第２経糸に直径寸法が０．４５ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用い、第１層および第２層の緯糸に直径寸法が０．４０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの通常の乾熱収縮率（１６０℃で３．０％、１８０℃で５．２％）の糸を用い、第３層の緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの通常の乾熱収縮率（１６０℃で３．３％、１８０℃で５．９％）の糸を用いて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度７５．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１２．０本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９５ｍｍ、通気度９，５００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【００９９】
（実施例４）
実施例４の製紙機械用ベルトを、表２に示す仕様と図２に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、第１経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、第２経糸に直径寸法が０．５０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用い、第１層および第２層の緯糸に直径寸法が０．４０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．３％、１８０℃で１８．１％）高収縮糸を用い、第３層の緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．８％、１８０℃で１９．０％）高収縮糸を用いて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度７９．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１２．５本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９８ｍｍ、通気度１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１００】
上記実施例１，実施例２，実施例３および実施例４は、経糸および緯糸にスパン糸等の嵩高糸を使用しないで、ポリエステルモノフィラメントの糸だけを使用して、１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・min〜９，５００ｃｍ3/ｃｍ2・minと低い通気度を含む広い調整範囲を実現した。
【０１０１】
（比較例１）
比較例１の製紙機械用ベルト１２０を、表３に示す仕様と図７に示す織組織に基づいて製作した。ここで図７の織組織は、経糸１２３，１２４，１２５，１２６と、表面層側１２１の緯糸１２７および裏面層側１２２の緯糸１２８よりなっている。図１〜図３と同様、図７では、経糸を示す符号の横に付した丸印で囲った数値は経糸の緯糸方向での配置順を示している。経糸は緯糸方向に１２３，１２４，１２５，１２６の順に配置されている。つまり表２／２，裏３／１破れ斜文緯２重織の織組織である。経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、緯糸に直径寸法が０．７０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの高収縮糸（１６０℃で１３．０％、１８０℃で１８．９％の乾熱収縮率）を用いて製織し、製織した布を、通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度５２．５本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１７．５本×２層／２．５４ｃｍ、厚さ１．７７ｍｍ、通気度３，９００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１０２】
（比較例２）
比較例２の製紙機械用ベルトを、表３に示す仕様と図７に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの高収縮糸（１６０℃で１２．８％、１８０℃で１９．０％の乾熱収縮率）を用いて製織し、製織した布を、通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度５３．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１５．０本×２層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９３ｍｍ、通気度１１，０００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１０３】
（比較例３）
比較例３の製紙機械用ベルト１３０を、表３に示す仕様と図８に示す織組織に基づいて製作した。ここで図８の織組織は経糸１３３，１３４，１３５，１３６と表面層側１３１の緯糸１３７、裏面層側１３２の緯糸１３８および中間層の緯糸１３９よりなっている。図１〜図３と同様、図８でも、経糸を示す符号の横に付した丸印で囲った数値は、経糸の緯糸方向での配置順を示している。経糸は緯糸方向に１３３，１３４，１３５，１３６の順に配置されている。経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、表面層側の緯糸に綿式番手６のアクリルスパン糸を４本撚り合わせた撚糸を、中間層および裏面層の緯糸に直径寸法が０．５０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用いて製織し、製織した布を、通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度５４．５本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１６．５本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．８２ｍｍ、通気度２，７００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１０４】
なお、比較例１、比較例２および比較例３の製紙機械用ベルトは、抄紙用ドライヤーカンバスとして、特に優れた表面平滑性が要求されるパートに使用されており、幅が５ｍを越える広幅の、かつ抄速度が１，３００ｍ／minを越える高抄速の抄紙機の、所謂シングルラン形式や単列ドライヤー形式の乾燥部に使用実績があるものである。
【０１０５】
（形態保持性および走行安定性の評価）
上記実施例２と４、比較例１、２および３の製紙機械用ベルトの加熱前および加熱後のズレ角度θ１およびθ２を、前記ズレ角度の試験方法により測定して、走行時の織組織のズレを推定し、走行安定性および形態保持性を評価した。測定は各ベルトについてサンプル数３にて行い、測定結果を表４に示した。
【０１０６】
【表４】
【０１０７】
加熱前のズレ角度θ１は、実施例２で０．６０°、実施例４で０．９７°であった。一方、比較例１では２．７３°、比較例２で３．３３°、比較例３で２．７０°であった。
【０１０８】
また、加熱後のズレ角度θ２は、実施例２で１．４８°、実施例４で２．２５°であった。一方、比較例１では４．００°、比較例２で６．３３°、比較例３で４．８６°であった。
【０１０９】
したがって、実施例２と実施例４は共に、加熱前および加熱後においてもズレ角度は比較例１、２および３に比べ小さい値となり、また、加熱前と加熱後の変化量も実施例２（０．８８）と実施例４（１．２８）は共に、比較例１（１．２７）、２（３．００）および３（２．１６）に比べ、同等またはそれよりも小さい値となっており、表面性および走行安定性に優れ、広幅、高抄速の抄紙機の所謂シングルラン形式や単列ドライヤー方式の乾燥部で使用実績のある比較例１、比較例２および比較例３の製紙機械用ベルトに比較して、走行安定性に優れ、また形態保持性にも優れることが判った。
【０１１０】
（ヨコ剛性の評価）
上記実施例２と実施例４、および比較例３の製紙機械用ベルトの緯糸方向（ヨコ方向）の３点曲げ剛性を測定して、実使用での走行安定性を推定し評価した。測定は各ベルトについてサンプル数３にて行い、測定結果を表５に示す。
【０１１１】
【表５】
【０１１２】
曲げ加重は、実施例２で３８０ｃＮ／３ｃｍ、実施例４で３３０ｃＮ／３ｃｍであり、幅５ｍを越える広幅の抄紙機の乾燥部で使用されて走行性に問題のない比較例３が３５０ｃＮ／３ｃｍであり、ほぼ同等であり問題ない性能である。
【０１１３】
（耐摩耗性の確認）
上記ほぼ同等の経糸充填率と通気度を有する実施例２と比較例１の製紙機械用ベルトについて、経過時間と摩耗量の関係を前述の測定装置および測定方法により確認した。また、経過時間７分時点と経過時間２０分時点のサンプルを採取し、インストロン５５６８型万能試験装置を用いて、経糸方向の強力を測定し、試験開始前の強力に対する強力保持率（％）を算出した。測定は各ベルトについてサンプル数３にて行い、測定結果を表６に示す。
【０１１４】
【表６】
【０１１５】
実施例２は、経過時間７分で摩耗量０．１８ｍｍ、経過時間２０分で摩耗量０．２７ｍｍ、また経過時間７分および２０分時点の強力保持率はそれぞれ７６％および４６％であった。
【０１１６】
これに対して比較例１は、経過時間７分で摩耗量０．１１ｍｍ、経過時間２０分で摩耗量０．１８ｍｍ、また経過時間７分および２０分時点の強力保持率はそれぞれ４９％および３３％であった。
【０１１７】
比較例１のベルトは経過時間７分の時点で強力保持率は５０％を下回っている。一方、実施例２では経過時間７分の時点で摩耗量が比較例１のものより多いにもかかわらず、強力保持率は７６％を維持している。この傾向は経過時間２０分、すなわち実施例２の摩耗量がその第１経糸の厚さ寸法とほぼ等しくなるまでの経過時間においても同様で、実施例２は比較例１に比べ、摩耗量が多いのにもかかわらず強力保持率が高いことが判った。
【０１１８】
実施例２の製紙機械用ベルトは、第２経糸のナックル頂部が表面層側表面および裏面側表面よりも厚さ方向内側にあるため、表面層を形成する第１経糸の有効強力が摩耗損傷により低下しても第２経糸は初期には殆ど損傷しないので、高い強力保持率を確保できるのである。また、表面層を形成する第１経糸の摩耗が進行した状態においても好ましい強力保持率を維持できるため、実使用においても該ベルトの形態と強力が長期に維持できることが期待できる。
【０１１９】
また、第２経糸を用いて使用時の経糸方向の張力が直接に作用する接合用ループ（図４参照）を形成、もしくはスパイラル線を係止して継手部を形成して用いる（図５参照）ことにより、以上の効果が一層有効なものになり、使用時間の延長を図ることが可能となる。
【０１２０】
一方、比較例１のベルトでは、構成している経糸が全て同じシステムで表面層および裏面層の表面に表出する経糸のナックルを有するから、表面層側表面での摩耗損傷は初期から直接織組織全体に影響して、該ベルトの形態保持性および強力保持性に影響することになるのである。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明によれば、合成繊維の経糸および緯糸を用いた織成布からなる製紙機械用ベルトにおいて、少なくとも表面層および裏面層を備え、経糸を構成する第１経糸の１部が緯糸を構成する第１層の緯糸と第３層の緯糸を織り込んで表面層を形成し、経糸を構成する第１経糸の残部が緯糸を構成する第２層の緯糸と第３層の緯糸を織り込んで裏面層を形成し、さらに、表面層を形成する第１経糸と裏面層を形成する第１経糸が該ベルトの厚さ方向に重なって対になるように構成するので、表面層を形成する第１経糸が少なくとも裏層面側からの熱や摩耗による劣化から保護され、かつ、裏面層を形成する第１経糸が少なくとも表面層側からの熱や摩耗による劣化から保護され、該ベルトの織組織全体としての劣化が抑制された製紙機械用ベルトが実現できる。
【０１２２】
加えて、経糸を構成する第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込み、その第２経糸のナックル頂部が表面層側表面および裏面層側表面よりも厚さ方向内側にある構成とするので、第２経糸のナックルを含む第２経糸と第３層の緯糸とで形成される厚さ方向中心部の層は、表面層側表面および裏面層側表面での摩耗が回避され、しかも抄紙機のドライヤー等の加熱体や湿紙から直接受ける熱負荷も軽減されるので、熱や摩耗による劣化が防止され、表面層および／または裏面層に損傷劣化をきたしても、最後まで形態を保持し走行性を維持可能な製紙機械用ベルトが実現できる。
【０１２３】
加えて本発明によれば、第３層の緯糸に第１経糸および第２経糸のすべての経糸が組織し、第１経糸が形成する表面層および裏面層は第３層の経糸を介して連結するように構成しているので、さらには、第３層の緯糸を第１層および第２層の緯糸よりも太径にするので、表面層と裏面層の結合を強固にし緯糸方向の剛性も強化した、寸法および走行の安定性に優れた製紙機械用ベルトを実現できる。
【０１２４】
また、本発明によれば、熱や摩耗による劣化から最も保護される位置にある第２経糸を用いて接合用ループを形成もしくはスパイラル線を係止して継手部を形成できるので、走行の安定性を長期にわたって維持することが可能となり、また、継手ループ部分が該ベルトの表面層側表面および裏面層側表面より厚さ方向の外側に出ないように構成できるので、ループ部分が直接に熱や摩耗の影響による劣化を受け難くなり、使用寿命の長期化が可能なベルトが実現できる。また、使用時の経糸方向の張力が該ベルトの表面層側表面および裏面層側表面より厚さ方向の内側に配置した第２経糸にのみ直接かかるので、その張力負荷が継手部の表面平滑性に影響を与えることがない製紙機械用ベルトを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製紙機械用ベルトの第１実施形態に係る織組織の縦断面の概念図である。
【図２】本発明の製紙機械用ベルトの第２実施形態に係る織組織の縦断面の概念図である。
【図３】本発明の製紙機械用ベルトの第３実施形態に係る織組織の縦断面の概念図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第１実施形態のループ継手を有する製紙機械用ベルトの継手部の織組織の縦断面の概念図、
（Ｂ）は（Ａ）の製紙機械用ベルトの継手部の第２経糸を強調した織組織の縦断面の概念図、
（Ｃ）は本発明の他の実施形態のループ継手を有する製紙機械用ベルトの継手部の第２経糸を強調した織組織の縦断面の概念図、
（Ｄ）は本発明のまた別の実施形態のループ継手を有する製紙機械用ベルトの継手部の第２経糸を強調した織組織の縦断面の概念図である。
【図５】本発明のスパイラル線を有する製紙機械用ベルトの継手部の織組織の縦断面の概念図である。
【図６】本発明の製紙機械用ベルトの織組織の実施形態の縦断面構造図である。
【図７】比較例の製紙機械用ベルトの織組織の縦断面の概念図である。
【図８】他の比較例の製紙機械用ベルトの織組織の縦断面の概念図である。
【図９】（Ａ）は本発明および比較例の製紙機械用ベルトのズレ角度測定装置における測定前の概略斜視図、
（Ｂ）は本発明および比較例の製紙機械用ベルトのズレ角度測定装置における測定時の概略斜視図、
（Ｃ）は本発明および比較例の製紙機械用ベルトのズレ角度測定方法の説明図である。
【図１０】本発明および比較例の製紙機械用ベルトの曲げ剛性測定装置および測定方法の概略説明図である。
【図１１】本発明および比較例の製紙機械用ベルトの摩耗試験装置および試験方法の概略説明図である。
【図１２】従来の製紙機械用ベルトの織組織の縦断面の概念図である。
【図１３】従来の他の製紙機械用ベルトの織組織の拡大斜視図である。
【図１４】従来の他の製紙機械用ベルトの織組織の拡大平面図である。
【図１５】従来の他の製紙機械用ベルトの織組織の断面構造図である。
【符号の説明】
４０、７０、９０、１１０ 製紙機械用ベルト
４１ 表面層
４２ 裏面層
５１、７１、９１ 表面層側
５２、７２、９２ 裏面層側
５３、５４、５５、５６ 第１経糸
５７、５８、５９、６０ 第２経糸
６１、７９、１０５ 第１層（表面層側）の緯糸
６２、８０、１０６ 第２層（裏面層側）の緯糸
６３、８１、１０７ 第３層（中間の層）の緯糸
６４、６５、６６ 接合用ループ
６７ スパイラル線係止用ループ
６８ スパイラル線
７３、７４、７５、７６ 第１経糸
７７、７８ 第２経糸
９３、９４、９５、９６、９７、９８ 第１経糸
９９、１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 第２経糸
１１１ 表面層側のナックルの頂部
１１２ 裏面層側のナックルの頂部
１１３ 表面層側表面
１１４ 裏面層側表面
１１５ 表面および裏面に露出しない厚さ方向の中心部の層
１４０ ズレ角度測定装置
１５０ 曲げ剛性測定装置
１６０ 摩耗試験装置
【発明に属する技術分野】
本発明は経糸および緯糸を用いて織成された製紙機械用のベルトであって、製紙機械において抄紙機の乾燥部で使用される抄紙用ドライヤーカンバスおよび製紙機械において湿紙もしくはシートの搬送などに用いられる製紙機械用のベルトに関する。
【０００２】
以下、特に断りのない限り、「製紙機械用ベルト」とは抄紙用ドライヤーカンバスを含む製紙機械用途のベルトを言う。
【０００３】
【従来の技術】
以下、主に抄紙用ドライヤーカンバスについて説明するが、それにより、その他製紙機械で使用されるベルトについてもその作用・効果が理解でき、適用が可能となる。
【０００４】
抄紙用ドライヤーカンバスは、寸法安定性、耐熱性、耐摩耗性、抗張力性および耐薬品性に優れたポリエステルモノフィラメントよりなるものが一般的である。また、ドライヤーカンバスの長手方向（経糸方向）の両端部に設ける継手部を、経糸を折返した接合用ループにて作成する所謂ワープループ継手が多用されるが、この場合にも上記性能を有するモノフィラメント、特にポリエステルモノフィラメントの経糸が適している。
【０００５】
近年の抄紙機の高生産性や高抄速化の傾向に伴い、ドライヤーカンバスの使用条件も一層厳しくなると共に、従来にも増して使用寿命の長いことが要求されるようになってきた。このカンバスの長寿命化のために、耐摩耗性を向上させることが重要な要件の一つになってきている。近年の省資源や原料コストの低減の要求に応じた古紙原料使用率の増加に伴う添料の変化や増加傾向も、耐摩耗性向上の必要性に影響を与えている。
【０００６】
また、抄紙機の一方の側（例えば上部）だけに配設されたドライヤーカンバスに湿紙が帯同されて走行する、所謂シングルラン方式や、ドライヤーシリンダーを抄紙機の上部もしくは下部の一方の側に単列配置した、所謂単列ドライヤー方式などの構成による高抄速、広幅の抄紙機が多く使用されており、この場合、ドライヤーカンバスは通気度を低めに、厚さは薄いことが好ましい。また、抄紙機の高抄速化、広幅化の傾向に対応するためにドライヤーカンバスは使用時の寸法変化や変形が極めて少なく、形態保持性、寸法安定性に優れ蛇行・斜行のない安定した走行性を示すことが従来に増して要求されている。
【０００７】
ポリエステルモノフィラメントは寸法安定性や耐熱性、耐摩耗性、抗張力性に優れているが、近年の抄紙機で要求される高度な条件に合致したカンバスとするためには、糸自身の性能の向上だけでは対応が困難であり、ドライヤーカンバスの織組織で工夫することが必要になってきた。
【０００８】
カンバスの織組織を工夫したものとして、特表平１０−５０５１３８号公報で提案されている抄紙機械布ベルトの織組織がある。この公報に記載の織組織は、図１２に示されたものである。
【０００９】
この特表平１０−５０５１３８号公報には、経糸に、望ましくは断面形状が扁平な糸を使用し、緯糸は大、小２種類のサイズの糸をその層内で交互に、かつ上下に重ねて配置し、図１２に示すような織組織とし、小さい緯糸に織り込まれた経糸のナックルが表面に出ないような表・裏二層の構造とし、かつ、耐熱性、耐摩耗性と耐加水分解性を有する糸を使用すること、およびその結果、使用寿命を長くできる効果のあることが記載されている。
【００１０】
しかしながら、経糸が抄紙機械布ベルトの表面または裏面のいずれかを規定する構造であり、ベルト表面または裏面のいずれかの経糸が熱および摩耗による劣化を直接に受けることにより、ベルトの使用寿命に影響することが考えられる。また経糸をベルト端部で折返して接合用ループを形成させ織り戻すワープループ継手や、折返す経糸でスパイラル線を係止するスパイラル継手等の継手部をベルト端部に具備する場合、接合用ループを形成する経糸、または、スパイラル線を係止する経糸を、抄紙機械布ベルトの表面または裏面のいずれか一方の面での熱や摩耗による劣化が回避された表面または裏面を規定する経糸で形成するとしても、その経糸の端部を、接合用ループを形成またはスパイラル線を係止した後に抄紙機械布ベルトの元の組織に再度織り戻す際には、表面または裏面の他方を規定する隣接する経糸、すなわち表面または裏面のいずれかの一方の同じ面での熱や摩耗による劣化の回避が必ずしも期待できない表面または裏面の他方の面を規定する経糸のコースに織り戻すことになるため、織り戻したその経糸の部分は熱や摩擦による劣化を直接受けることになり、結果的にベルト本体に比べて継手部の織組織が早期に劣化する可能性があり、接合用ループもしくはスパイラル線の係止を維持するのが困難となる可能性を否定できない。
【００１１】
また、これとは別に特開平８−２０９５８０号公報に提案されている乾燥布の織組織がある。この公報に記載の織組織は、図１３〜図１５に示されたものである。この公報には、製紙機布は、上面と下面を規定する平坦な縦方向糸を含み、各々が平坦な縦方向糸に織り込まれる２層の横方向糸を有し、うねり交差部の他の縦方向糸は、２層の横方向糸と織られた２層を互いに結び付け、これらのうねった縦方向糸のナックルは、平坦な縦方向糸で規定されて平面に関して布の内側に存在することが記載されている。その結果、熱や摩耗による劣化をより受けにくく、平坦さによる縦方向糸の保護により長い布寿命が得られる旨の効果が記載されている。
【００１２】
しかし、この織組織によれば、図１５に示す緯糸１８’は、経糸２６およびループ３０を形成する経糸の２本の経糸に織り込まれている。また、緯糸１８は、経糸２６の下側およびループ３０を形成する経糸の上側に位置するが、図１５によく示されているように、それぞれの経糸は緯糸１８を大きく捲回することなく交錯しており、緯糸１８を強く締め付けていないので、また、緯糸のうち太い寸法の緯糸１８は、クリンプがつき難いと考えられるので、組織としては不安定で、用途によっては目ズレを起こすことが考えられ、寸法安定性が良くないことも考えられる。さらに、通気度の高いものを得ようとすると、例えば緯糸の密度を小さくする必要があるので、上記影響が大きく出てくることが考えられる。そのため、形態や寸法の安定性を満たしつつ、高い通気度品を得るのが難しいことも予想される。従って、通気度を広い範囲で調整することが難しいことになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記従来の技術およびその問題点を勘案して、近年の高抄速・広幅の製紙機械にも適用が可能な機能、すなわち優れた形態保持特性、寸法安定性および走行の安定性を備えると共に、湿熱を含む熱劣化および摩耗損傷に対する耐性を有する構造を備え、従来にも増して使用寿命の延長が見込める抄紙用ドライヤーカンバスを含む製紙機械用ベルトを提供する。
【００１４】
より詳しくは、該ベルトの表面側および裏面側からの熱負荷の影響および摩耗損傷を受ける状況下にあっても、該ベルトが有する優れた形態保持性と寸法安定性とが維持され、長期にわたり走行の安定性が確保できる製紙機械用ベルトを提供する。
【００１５】
しかも併せて、抄紙用ドライヤーカンバスにおいて必要不可欠な湿紙との接触面の良好な平滑性、ならびに、低い通気度範囲を含む広い通気度の調整範囲が得られる製紙機械用ベルトとすることは勿論である。さらには、ドライヤーシリンダーを一方の側に単列に配置した、所謂、単列ドライヤー方式などの形式の抄紙機における乾燥部にも適用可能な、低い通気度範囲と厚さ寸法範囲を得ることを目指すものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための手段について種々検討を重ねた結果、本発明に到達したものである。すなわち、
【００１７】
▲１▼ 合成繊維の経糸および緯糸を用いた織成布からなる製紙機械用ベルトであって、該ベルトが少なくとも表面層と裏面層を備え、表面層を形成する経糸が少なくとも裏面層側からの熱劣化および摩耗損傷を受け難く、かつ、裏面層を形成する経糸が少なくとも表面層側からの熱劣化および摩耗損傷を受け難い織物構造を有するものとする。
【００１８】
▲２▼ 上記表面層と裏面層とが、織成布を構成する緯糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された前記緯糸の一部を介して結合された該ベルトの織物構造とする。それにより、表面層と裏面層の結合状態が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗による影響を受け難く、結合状態を長期にわたって維持可能な織物構造となる。
【００１９】
▲３▼ 織成布を構成する経糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された前記経糸の一部が、前記表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された前記緯糸の一部だけを強固に織り込んで、織成布の表面および裏面から隔離された織成布の一部をなす織物構造部分を有する織物構造とする。それにより、該ベルトに優れた形態保持性、寸法安定性および走行安定性を付与できると同時に、それら性能が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗による影響によっても低下し難く、それら性能を長期にわたって維持可能な織物構造となる。
【００２０】
▲４▼ 前記織成布の表面および裏面から隔離された織成布の一部をなす織物構造部分を構成する経糸が、該ベルトの長手方向（経糸方向）に作用する張力負荷を直接負担することが可能な該ベルトの構造とする。それにより、優れた走行安定性が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗の影響によっても低下せず、該ベルトの安定した走行性能を長期にわたって維持可能となる。
【００２１】
▲５▼ 少なくとも湿紙と接触する前記表面層側表面への経糸の表出が均一かつ充分に確保された織物構造とする。それにより、少なくとも前記表面層側表面の良好な表面性を有し、抄紙用ドライヤーカンバスに求められる高度な品質要求にも適用可能な製紙機械用ベルトとする。
【００２２】
【発明の実施形態】
本発明の製紙機械用ベルトは、合成繊維の経糸および緯糸を用いた織成布から成る製紙機械用ベルトであって、表面層および裏面層を備え、経糸が第１経糸および第２経糸から成り、緯糸が表面層側の第１層の緯糸、裏面層側の第２層の緯糸、およびベルトの厚さ方向で第１層の緯糸と第２層の緯糸との間に配された第３層の緯糸から成る。以下本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１実施形態に係る製紙機械用ベルト４０の織物の縦断面概念図である。この実施形態の織組織の製紙機械用ベルト４０は、経糸が第１経糸（例えば図１の場合、５３，５４，５５，５６）および第２経糸（例えば図１の場合、５７，５８，５９，６０）、緯糸が第１層の緯糸６１、第２層の緯糸６２および第３層の緯糸６３から成る。第１経糸のうちの一部（例えば図１における表面層側５１の第１経糸５３，５５）が、連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第１層の緯糸６１を表面層側５１から織り込み、次に１本または連続する２本（図１の場合１本）の第３層の緯糸６３を裏面層側５２から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第１層の緯糸６１を表面層側５１から織り込む繰り返しのパターンで、第１層および第３層の緯糸６１，６３を織り込んで表面層４１を形成する。
【００２４】
また、第１経糸のうちの残部（例えば、図１における裏面層側５２の第１経糸５４，５６）が、連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第２層の緯糸６２を裏面層側５２から織り込み、次に１本または連続する２本（図１の場合１本）の第３層の緯糸６３を表面層側５１から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数（図１の場合２本）の第２層の緯糸６２を裏面層側５２から織り込む繰り返しのパターンで、第２層の緯糸６２および第３層の緯糸６３を織り込んで裏面層４２を形成する。
【００２５】
さらに、第２経糸（図１の場合、５７，５８，５９，６０）は第３層の緯糸６３だけを織り込む。
【００２６】
さらにまた、表面層４１を形成する第１経糸（例えば図１における５３，５５）と裏面層４２を形成する第１経糸（例えば図１における５４，５６）が該ベルトの厚さ方向に重なる第１経糸の対（図１の場合は、第１経糸５３と５４、および第１経糸５５と５６が対を形成）を形成する。
【００２７】
なお、図１では、前記第２経糸５７，５８，５９，６０は、第３層の緯糸６３を平織組織に織り込む例を示している。
【００２８】
図２は本発明の第２の実施形態に係る製紙機械用ベルト７０の織組織の縦断面概念図である。この実施形態の織組織の製紙機械用ベルト７０は、第１経糸のうちの一部（例えば、図２における表面層側７１の第１経糸７３，７５）が、第１層の緯糸７９および第３層の緯糸８１を織り込んで表面層４１を形成する繰り返しパターンは、例えば、図１で示した上記実施形態の織組織と同じであり、また、第１経糸のうちの残部（例えば図２におけ裏面層側７２の第１経糸７４，７６）が第２層の緯糸８０および第３層の緯糸８１を織り込んで裏面層４２を形成する繰り返しパターンも、例えば図１で示した上記実施形態の織組織の場合と同じであり、第２経糸（図２の場合、７７，７８）が第３層の緯糸８１だけを織り込み、さらに表面層４１を形成する第１経糸（例えば、図２における７３，７５）と裏面層４２を形成する第１経糸（たとえば、図２における７４，７６）が該ベルトの厚さ方向に重なる第１経糸の対（図２の場合は、第１経糸７３と７４，および第１経糸７５と７６が対を形成）を形成する点も、例えば図１で示した上記の実施形態の織組織と同じである。なお、図２では前記第２経糸７７，７８が第３層の緯糸８１を平織組織に織り込む例を示している。
【００２９】
図３は本発明の第３の実施形態に係る製紙機械用ベルト９０の織組織の縦断面概念図である。この実施形態の織組織の製紙機械用ベルト９０は、図３に例示したように、経糸が第１経糸９３，９４，９５，９６，９７，９８および第２経糸９９，１００，１０１，１０２，１０３，１０４、緯糸が第１層の緯糸１０５、第２層の緯糸１０６および第３層の緯糸１０７から成る。第１経糸のうちの一部９３，９５，９７が、連続する３本の第１層の緯糸１０５を表面層側９１から織り込み、次に１本の第３層の緯糸１０７を裏面層側９２から織り込み、さらに次の連続する３本の第１層の緯糸１０５を表面層側９１から織り込む繰り返しのパターンで、第１層および第３層の緯糸を織り込んで表面層４１を形成する。
【００３０】
また、第１経糸のうちの残部９４，９６，９８が、連続する３本の第２層の緯糸１０６を裏面層側９２から織り込み、次に１本の第３層の緯糸１０７を表面層側９１から織り込み、さらに次の連続する３本の第２層の緯糸１０６を裏面層側９２から織り込む繰り返しのパターンで、第２層の緯糸１０６および第３層の緯糸１０７を織り込んで裏面層４２を形成する。
【００３１】
さらに、第２経糸９９，１００，１０１，１０２，１０３，１０４は第３層の緯糸１０７だけを（例えば、図３の例では平織組織）織り込んでいる。
【００３２】
さらには、表面層４１を形成する第１経糸９３，９５，９７と裏面層４２を形成する第１経糸９４，９６，９８が該ベルトの厚さ方向に重なる対、すなわち、経糸９３と９４、経糸９５と９６、経糸９７と９８の対を形成する。
【００３３】
上記本発明の第１〜第３実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０において、第１経糸のうちの１部が、連続する２本〜４本のいずれかの本数の第１層の緯糸を表面層から織り込み、次に第３層の緯糸を裏面層側から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数の第１層の緯糸を表面層側から織り込む繰り返しのパターンで、前記第１層および第３層の緯糸を織り込んで表面層を形成し、同様に第１経糸の残部が裏面層を形成する組織は、必要な表面層および裏面層の表面平滑性と形態保持性を勘案して適宜選択できる。すなわち、第１経糸が第１層の緯糸を表面層側から織り込む本数、および第１経糸が第２層の緯糸を裏面層側から織り込む本数は、少ないほど形態保持性に有利であるが、１本では必要な表面平滑性を得られない。また、５本以上では必要な形態保持性が得難くなる。
【００３４】
また、上記の第１〜第３の各実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０では、第１経糸が連続する２〜４本のいずれかの本数の緯糸を表面層側５１、７１，９１もしくは裏面層側５２，７２，９２から織り込んで、表面層側５１，７１，９１および裏面層側５２，７２，９２に第１経糸の長浮き（第１経糸の表出部）を形成するため、製紙機械用ベルトの表面層側および裏面層側の表面の平滑性や耐摩耗性に有利となる。
【００３５】
表面層４１を形成する第１経糸と裏面層４２を形成する第１経糸とが該ベルトの厚さ方向に重なる構成により、裏面層４２を形成する第１経糸は、例えば表面層側５１，７１，９１での熱や摩耗による劣化から、および表面層４１を形成する第１経糸は裏面層側５２，７２，９２での熱や摩耗による劣化から保護されるため、該ベルトの織組織全体としての劣化が抑制される効果をもたらす。
【００３６】
さらに、本発明の上記第１〜第３の各実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０においては、２本〜４本のいずれかの本数（例えば図１および図２の場合２本で例示）の第２経糸から成る第２経糸のグループ（例えば、図１の場合は第２経糸５７と５８、および第２経糸５９と６０が各１グループを形成）と、１対〜４対のいずれかの数（例えば図１の場合は、第１経糸５３と５４が１対、および、第１経糸５５と５６が１対を形成）の第１経糸の対から成る第１経糸のグループを、緯糸方向に交互に配置する。
【００３７】
第２経糸のグループが製紙機械用ベルトの緯糸方向（幅方向）に占める割合が多いほど、第２経糸によって形成できる継手グループの密度が高くなるので、継手強力のより高い製紙機械用ベルトとなる。また、第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込んで形成する織物構造部分が強固になるので、製紙機械用ベルトの形態保持性や寸法安定性の向上にも寄与する。一方、第２経糸のグループの緯糸方向に占める割合が多すぎると、表面および裏面を形成する第１経糸の割合が少なくなり表面平滑性や耐摩耗性が低下する。また第１経糸の対の対数が多いほど表面および裏面の表面平滑性や耐摩耗性で有利になる。
【００３８】
図１〜図３において、経糸を表す符号の横に付した丸印で囲った数値は、経糸の幅方向での配置順を示している。
【００３９】
すなわち、図１では、第２経糸の一部の２本５７，５８が第３層の緯糸６３を平織組織に織り込んだ第２経糸の１つのグループ｛経糸配置順で○１，○２（○１，○２は、使用可能文字の制約上それぞれ図１における数字の１，２を○で囲んだものを示す。以下、同じ）｝、次に、２本の第１経糸５３と５４が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○３，○４）、その次に、第２経糸の残部の２本５９，６０が第３層の緯糸６３を平織組織に織り込んだ他の第２経糸のグループ（経糸配置順で○５、○６）、さらにその次に２本の第１経糸５５と５６が厚さ方向に重なって対になる１対の他の第１経糸のグループ（経糸配置順で○７，○８）の順に、２本で１組の１つの第２経糸のグループと２本で１対の１つの第１経糸のグループとを緯糸方向に交互に配置した例を示している。この場合は、製紙機械用ベルトの表面の平滑性、耐摩耗性が確保できる点に加えて、第２経糸により形成される継手ループの分布の均一性や継手強力の確保ができて好ましい。
【００４０】
また、上記図２では、第２経糸の２本７７，７８からなる第２経糸のグループ（経糸配置順で○１，○２）、次に、２本の第１経糸７３，７４が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○３，○４）、その次に、２本の第１経糸７５，７６が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸の他の１つのグループ（経糸配置順で○５，○６）の順に、２本で１組の１つの第２経糸のグループと２本で１対の２つの第１経糸のグループとを緯糸方向に交互に配置した例を示している。
【００４１】
この場合は、上記図１で例示した製紙機械用ベルト４０より製紙機械用ベルト７０の表面の平滑性、耐摩耗性の点で効果が見込めるため好ましい。
【００４２】
また、図３では、第２経糸の一部の２本９９，１００からなる第２経糸１つのグループ（経糸配置順で○１，○２）、次に、２本の第１経糸９３，９４が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○３，○４）、その次に、第２経糸の他の２本１０１，１０２からなる第２経糸の他の１つのグループ（経糸配置順で○５，○６）、次に、２本の第１経糸９５，９６が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○７，○８）、その次に、第２経糸の別の２本１０３，１０４からなる第２経糸の他の１つのグループ（経糸配置順で○９，○１０）、その次に２本の第１経糸９７，９８が厚さ方向に重なって対になる１対の第１経糸のグループ（経糸配置順で○１１，○１２）の順に、２本１組の１つの第２経糸のグループと２本で１対の第１経糸のグループとを緯糸方向に、２本１組の第２経糸のグループと２本で１対の一つの第１経糸のグループとを緯糸方向に交互に配置した例を示している。
【００４３】
この場合には、第１経糸９３，９５，９７もしくは９４，９６，９８が表面層側９１もしくは裏面層側９２に形成する第１経糸の長浮き（第１経糸の表出部）の浮き長さが、上記図１や図２に例示したものよりも緯糸３本分と長くなるため、製紙機械用ベルトの表面の平滑性や耐摩耗性の確保の点でさらに有利になり好ましい。
【００４４】
さらに、本発明の上記の第１〜第３実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０、９０においては、前述のように、第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込む織組織とする。第２経糸は製紙機械用ベルトを構成する経糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された経糸である。また第３層の緯糸は、製紙機械用ベルトを構成する緯糸の一部であって、表面層側および裏面層側の両方からの熱劣化および摩耗損傷が回避された緯糸である。これにより製紙機械用ベルトの表面および裏面から隔離され該ベルトの一部をなす織物構造部分、すなわち後述する図６に示す、第２経糸と第３層の緯糸とで形成される該ベルトの厚さ方向中心部の層１１５を有する織物構造となる。
【００４５】
第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込む織組織として、上記図１〜図３に例示したものは、第２経糸が平織組織で第３層の緯糸を織り込むものであるが、この場合には、第２経糸と第３層の緯糸との交錯数が多く、しかも、緯糸に対する経糸の密着度合いが増して、織組織の剛性や形態の安定性が良化する。
【００４６】
また、平織組織以外の織組織で第２経糸が第３層の緯糸を織り込む織物組織の構造も可能である。
【００４７】
ここで、図４（Ａ）は図１の織組織の第２経糸（５７，５８，５９，６０）を強調して表示した継手部付近の織物組織の縦断面の概念図であり、６４は第２経糸の端部に形成される継手ループである。また、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の概念図のうち第２経糸および第３層の緯糸６３のみを表示した概念図であり、第２経糸が第３層の緯糸６３を平織組織に織り込んで、継手ループ６４を形成している。さらに、図４（Ｃ）の概念図では、第２経糸が第３層の緯糸６３を経畝織の織組織に織り込むことによって、継手ループ６５を形成した例を示している。また、さらに図４（Ｄ）の概念図では、第２経糸が第３層の緯糸６３を表３／１，裏１／３の経二重織の織組織に織り込むことによって、継手ループ６６を形成した例を示している。
【００４８】
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で例示の、平織もしくは経畝織の織組織のものは、継手ループを形成する第２経糸の端部を元の織組織に織り戻す際に、緯糸方向に隣接する他の第２経糸のコースに織り戻す必要があるが、図４（Ｄ）で示す経二重織のものは、厚さ方向に重なる他の第２経糸のコースに織り戻すことができるため、厚さ方向に重なる２本の第２経糸からなる第２経糸のグループが緯糸方向の単位寸法当たりに占める割合が少なくなり、その分第２経糸による継手ループの単位寸法当たりの密度を大きく設定することが可能になり好ましい。さらに、継手ループを形成する第２経糸に断面四角形の扁平モノフィラメントを用いるときでも、継手ループを形成するために経糸を捩る必要がなく、厚さ方向に重なる他の第２経糸のコースに織り戻すことができ、継手ループ作成の作業効率や継手部の品質の安定性に寄与するため好ましい。
【００４９】
ここで図６は、図１および図２に例示した実施形態の織組織の縦断面構造図である。
【００５０】
本発明の上記第１および第２の各実施形態の製紙機械用ベルト４０、７０においては、上述の各構成に加えて、第２経糸が第３層の緯糸を織り込んで形成する第２経糸のナックルの頂部１１１，１１２のうち表面層側の頂部１１１が該ベルト１１０の表面層側表面１１３よりも厚さ方向内側にあり、かつ、裏面層側の頂部１１２が該ベルト１１０の裏面層側表面１１４よりも厚さ方向内側にある構成とする。
【００５１】
また、上記第３の実施形態の製紙機械用ベルト９０においても同じく上述の各構成に加えて、第２経糸が第３層の緯糸を織り込んで形成する第２経糸のナックルの頂部のうち、表面層側９１の頂部が該ベルト９０の表面層側表面よりも厚さ方向内側にあり、かつ裏面層側９２の頂部が該ベルト９０の裏面層側表面よりも厚さ方向内側にある構成とする。
【００５２】
第２経糸のナックルの頂部１１１，１１２が表面層側表面１１３および裏面層側表面１１４より厚さ方向内側にある構成とするので、第２経糸のナックル頂部１１１，１１２がベルトの使用時に表面層側表面１１３および裏面層側表面１１４で直接に摩耗を受けることが回避され、しかも、例えば抄紙機のドライヤーや湿紙に直接に接せず、それらから受ける熱負荷も軽減されるため、第２経糸の熱や摩耗による劣化の防止に極めて有効である。
【００５３】
しかも、第２経糸に織り込まれる第３層の緯糸は、該ベルトの厚さ方向中心部付近に存しており、熱や摩耗による劣化から最も保護される位置に在るため、これら第２経糸と第３層の緯糸とで形成される該ベルトの厚さ方向中心部の層１１５は、該ベルトの表面層４１および裏面層４２に比較して熱や摩耗による劣化から最も保護される層となるから、例え表面層４１および裏面層４２に損傷劣化をきたしても、最後まで該ベルトの形態を保持し走行の安定性を維持できる。
【００５４】
さらに、第２経糸を用いて継手部の接合用ループを形成もしくはスパイラル線を係止すれば、その第２経糸が該ベルトの経糸方向に作用する張力負加を直接に負担することができるので、上記作用のもと、該ベルトの走行の安定性を長期にわたって維持することが可能となる。したがって、従来のベルトよりも長期の使用寿命を得ることができる。
【００５５】
第２経糸のナックル頂部１１１の表面層側表面１１３からの厚さ方向内側への隙間間隔および第２経糸のナックル頂部１１２の裏面層側表面１１４からの隙間間隔が大きい程、第２経糸のナックル頂部１１１、１１２の摩耗損傷、および、第２経糸の熱劣化の防止に有利であるが、該ベルトの形態保持性や走行安定性の確保から第２経糸および第３層の緯糸の断面寸法に制約が生じ、それら隙間間隔の上限値が制約される。好ましくは、それら隙間間隔は、表面層側表面１１３または裏面層側表面１１４から少なくとも０．０５ｍｍ以上、好ましくは表面層４１または裏面層４２を形成する第１経糸の断面厚さ寸法の少なくとも１／２以上とする。また、それら隙間間隔の上限値は、該ベルトの表面層側表面１１３と裏面層側表面１１４との間隔、すなわち該ベルトの厚さ寸法と、適宜好適に規定した該ベルトの厚さ方向中心部の層１１５の厚さ寸法との差の１／２で規定される。
【００５６】
以上、本発明の製紙機械用ベルトについては経糸および緯糸に主に合成繊維モノフィラメントを使用した抄紙用ドライヤーカンバスで説明しているが、本発明の製紙機械用ベルトに使用する合成繊維はモノフィラメント以外に、細いモノフィラメントを複数本撚り合わせた撚糸、マルチフィラメントもしくはスパン糸を複数本撚り合わせた撚糸、あるいはこれら形状の違う繊維を複数本撚り合わせた撚糸も使用することができる。特に搬送物との滑りを少なくしたい用途には有用である。
【００５７】
本発明で使用する糸の材質は、本実施例では主にポリエステル（ＰＥ）を使用したが、ポリエステルに限定されることなく、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を用途に応じ適宜選択して、それら材質からなる糸条を、経糸および／または緯糸に、単独あるいはそれらを組み合わせて用いることができる。
【００５８】
例えば、抄紙用ドライヤーカンバスに使用する場合、寸法安定性、引張強力や接結強力などの特性を考慮して、ポリエステルモノフィラメント、特にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を使用するのが望ましい。また、第１経糸のうち少なくとも表面層を形成する第１経糸、または、それに加えて少なくとも第１層の緯糸に、耐熱性、耐加水分解性に優れるＰＰＳやＰＥＥＫのモノフィラメントを、それ以外の経糸および緯糸、特に第２経糸に引張強力、接結強力および寸法安定性に優れたポリエステルモノフィラメントを使用するのが好ましい。さらには芯と鞘で材質の異なる複合型モノフィラメントも使用できる。
【００５９】
経糸および緯糸に用いる糸条、特にモノフィラメントの糸条断面の形状は、円形、楕円形、長円形、繭形、正方形、扁平な四角形およびこれら形状を一部変更したもの等に特に限定するものでなく、またそれらの断面形状の糸条を、経糸および緯糸に、単独あるいは組み合わせて用いることができる。
【００６０】
例えば、第１経糸に断面が四角形の扁平モノフィラメント、第２経糸に断面が円形のモノフィラメントを用いる構成とすると、該ベルトの表面および裏面の表面で第１経糸の占める面積が多くなり、表面平滑性の向上や、耐摩耗性の向上が期待でき、表面層を形成する第１経糸と裏面層を形成する第１経糸が重なって対になる構成を実質的に確保できる。また、断面が円形のモノフィラメントは同じ断面寸法の扁平断面のものに比べて単糸強力が大きく、継手強力が確保しやすく、また、第２経糸で接合用ループを形成する際に、捩れを特に考慮する必要がないので効率の良い継手作成が可能となる。
【００６１】
断面が四角形の扁平なモノフィラメントの長辺寸法と短辺寸法の比は１．３：１〜４：１のものが使用出来る。好適には１．５：１〜３：１の比である。
【００６２】
断面が四角形以外の楕円形、長円形、繭形等の扁平なモノフィラメントを使用する場合も、上記の断面が四角形の扁平なモノフィラメントと同じように、長辺寸法と短辺寸法の比は１．３：１〜４：１のものが使用できる。また、好適には１．５：１〜３：１の比である。
【００６３】
加えて、本発明の実施においては、第１層、第２層および第３層の緯糸の少なくとも１層の緯糸に、乾熱収縮の高いモノフィラメントを用いることができる。
【００６４】
第１層、第２層および第３層の緯糸の少なくとも１層の緯糸に、乾熱収縮率の高いモノフィラメントを用いることにより、ヒートセット加工後のベルトは、経糸密度が増加し、緯糸には経糸の強い締め付け力によるクリンプが一層顕著に形成され、経糸と緯糸の交錯部での密着性が一層強化されるので、抄紙用ドライヤーカンバスとして必要な良好な表面性を備え、形態および寸法の安定性や、走行安定性に優れた製紙機械用ベルトを実現することができる。
【００６５】
本発明の実施に当たり緯糸に用いる乾熱収縮率の高いモノフィラメントとは、１６０℃において１２％〜２６％、１８０℃において１４％〜３０％の範囲、より好適には１６０℃において１２％〜２１％、１８０℃において１４％〜２４％の範囲の張力を与えない状態での乾熱収縮率を有するものを言い、ドライヤーカンバス用に一般に入手可能なものである。例えば、ポリエステルモノフィラメントは、Ｓｈａｋｅｓｐｅａｒｅ社製ＰＸ−４０５が上市され入手可能である。また、ＰＰＳモノフィラメントでは、特開平５−１９５３１８号公報に開示されたもの等がある。なお、通常の工業用織物に使用するポリエステルモノフィラメントは、張力を与えない状態での乾熱収縮率が、１６０℃において２％〜６％、１８０℃において３％〜１０％のものが多く使用されている。
【００６６】
さらに加えて、本発明の実施においては、第１層、第２層および第３層の緯糸に断面が円形のモノフィラメントを用いると共に、第３層の緯糸に第１層および第２層の緯糸よりも大径のモノフィラメントを用いる構成とするのが好ましい。
【００６７】
第１層、第２層および第３層の緯糸に断面が円形のモノフィラメントを用いると共に、第３層の緯糸に第１層および第２層の緯糸よりも大径のモノフィラメントを用いる構成にすることにより、第１層〜第３層の緯糸を有する該ベルトの緯糸方向の剛性（ヨコ剛性）を確保して、例えば緯糸方向の幅寸法が５ｍ以上の広幅の用途にも対応できるヨコ剛性を確保すると共に、必要な寸法および走行の安定性に優れた製紙機械用ベルトを達成することが容易となる。
【００６８】
本発明の製紙機械用ベルトにおいては、第３層の緯糸に第１経糸および第２経糸のすべての経糸が組織し、第１経糸が形成する表面層および裏面層は第３層の緯糸を介して連結しており、かつ、第２経糸は第３層の緯糸だけを織り込んだ織組織よりなるものであるから、この織組織のいわば中核になる第３層の緯糸の直径を第１層および第２層の緯糸より太径にすることにより、表面層と裏面層の結合状態が強化されると共に、ヨコ剛性が強化されて、寸法および走行の安定性に優れた使用寿命の長い製紙機械用ベルトを実現することができる。
【００６９】
なお、図１〜図３では、第１層の緯糸と第２層の緯糸とは、同じ線径のモノフィラメントとした。かつ、第１層の緯糸と第２層の緯糸が厚さ方向に重なって配置される状態を示した。また、第３層の緯糸が第１層の緯糸と第１層の緯糸の間、および第２層の緯糸と第２層の緯糸の間に配置される実施形態を示したが、それにより本発明のこれらの実施形態では製紙機械用ベルトの厚さ方向寸法をより小さくすることができるため望ましい。
【００７０】
本発明に使用する第１層および第２層の緯糸の繊度は、断面が円形モノフィラメントの線径換算で０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲が使用できる。好ましくは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲である。また、第３層の緯糸の線経は、第１層および第２層の緯糸の線径の１．５倍〜２．０倍、つまり０．３ｍｍ〜１．６ｍｍ、好ましくは０．４５ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲で使用できる。
【００７１】
また本発明に使用する第１経糸および第２経糸の繊度は、断面円形糸の場合の直径寸法が０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが好ましい。例えば正方形断面の場合は一辺寸法換算で０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが使用できる。
【００７２】
また、第１経糸に断面四角形や断面楕円形等の扁平糸を用いるときには、長辺寸法が０．３ｍｍ〜１．６ｍｍ、短辺寸法が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍのものが使用できる。好ましくは、長辺寸法０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ、短辺寸法０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲で使用できる。
【００７３】
また、第２経糸に断面円形糸を用いるときには、直径寸法０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが好ましい。第３層の緯糸を図４（Ｄ）の組織で織り込むとき、厚さ方向に重なって織り込むことができるので、第２経糸に扁平な糸を用いるのが好ましく、この場合、第２経糸として使用する扁平糸は長辺寸法０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ、短辺寸法０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲のものが使用できる。
【００７４】
当然、経糸および緯糸の繊度は、上記範囲以外のものも使用できるが、要求される織物の特性や製織および加工の設備の能力により自ずと制限される。
【００７５】
また、本発明で適用する経糸および緯糸の密度は、前記の経糸や緯糸の寸法範囲に応じ、上記要求される機能、特性および製造条件を考慮して適宜選択できる。例えば経糸密度は、第１経糸は２本が厚さ方向に重なった１対として配置されるから、第１経糸の単位幅当たりの本数を１／２として換算した経糸充填率を、９０％〜１３０％を満たす範囲の密度が使用できる。好ましくは９５％〜１２５％の範囲で使用できる。なお、後述の実施例１の場合、経糸充填率は１１５．８％、後述の実施例４の場合、経糸充填率は１１４．０％である。ここで経糸充填率は、経糸の寸法を幅方向の投影寸法で見たときの単位幅寸法当たりに経糸が占める割合を言う。
【００７６】
緯糸密度は、例えば、第１経糸に短辺寸法０．３ｍｍ、長辺寸法０．６ｍｍの断面四角形のモノフィラメント、第２経糸に直径寸法０．４５ｍｍの断面円形モノフィラメント、第１層および第２層の緯糸に直径寸法０．４ｍｍの断面円形モノフィラメント、第３層の緯糸に直径寸法０．８ｍｍの断面円形モノフィラメントを使用して、図１の織組織で作成した場合、緯糸密度は１０本×３層／２．５４ｃｍ〜１６本×３層／２．５４ｃｍの範囲が可能であり、その範囲により抄紙用のドライヤーカンバスとして要求される機械的性能および所謂単列ドライヤー形式の乾燥部のカンバスに要求される通気度の範囲が実現可能である。
【００７７】
上記寸法範囲および密度の範囲に基づいて製作することにより、厚さ寸法１．５ｍｍを含む１．５ｍｍ〜２．２ｍｍの広い範囲の厚さ寸法の製紙機械用ベルトが実現可能である。
【００７８】
また、これらの寸法範囲および密度の範囲に基づいて製作することにより、低い通気度１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・minを含む１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・min〜１５，０００ｃｍ3/ｃｍ2・minの広い範囲の通気度の製紙機械用ベルトが実現可能である。
【００７９】
上記通気度および厚さ寸法の範囲は、ドライヤーシリンダーを一方の側に単列に配置された、所謂単列ドライヤー方式などの形式の抄紙機における乾燥部にも適用可能な低い通気度範囲を含む広い通気度であり、また、厚さ寸法１．８ｍｍ以下を含む適用可能な厚さ寸法の範囲である。
【００８０】
また、本発明においては、織成布を構成する第２経糸の一部を延長し、折返して接合用ループを形成の後、織成布本体の織組織内に綴り込んで、折返しループ列をなし、この折返しループ列を互いに噛み合わせてなる共通孔に接合芯線を挿通して織成布を無端状に接続するための接合用ループ列よりなるベルト継手部（所謂、ワープループ継手）を、前記織成布の縦方向の両端末に具備することができる。この継手部は、例えば実開昭５４−１８１１０３号公報に記載の方法を使用して作成できる。
【００８１】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の製紙機械用ベルト両端部におけるワープループ継手を形成するための接合用ループ６４〜６６を具備したベルト継手部の縦断面の概念図である。
【００８２】
また、図５は本発明の製紙機械用ベルト両端部のスパイラル継手を形成するためのスパイラル線係止用ループ６７にスパイラル線６８を係止したベルト継手部（所謂、スパイラル継手）の縦断面の概念図である。
【００８３】
すなわち、本発明においては、図５に示すように、織成布を構成する第２経糸の一部を延長し、折返してスパイラル線係止用ループ６７を形成の後、織成布本体の織組織内に綴り込んで、前記スパイラル線係止用ループ６７列にスパイラル線６８をそれぞれ係止し、さらに２つのスパイラル線６８，６８同士を交互に噛み合わせてなるスパイラル線６８，６８相互の共通孔に、接合芯線（図示省略）を挿入して織成布を無端状に接続するスパイラル継手を、前記織成布の縦方向の両端末に具備することができる。
【００８４】
製紙機械用ベルトを、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、その長手方向両端部に設けたワープループ継手のための接合用ループ６４〜６６、もしくは図５に示すように、第２経糸の端部に形成したスパイラル線係止用ループ６７に係止したスパイラル線６８を用いて接合し無端状ベルトとして使用するとき、長手方向すなわち経糸方向の張力は、上記接合用ループ６４〜６６を形成、もしくはスパイラル線係止用ループ６７を形成する第２経糸に直接にかかる。それにより、優れた走行安定性が、表面層側および裏面層側の両方からの熱および摩耗の影響によっても低下せず、該ベルトの安定した走行性能を長期にわたり維持可能となる。
【００８５】
本発明の製紙機械用ベルトでは使用時の前記経糸方向の張力が、該ベルトの表面層側および裏面層側の表面より厚さ方向内側に配置した第２経糸にのみ直接かかるので、その張力負荷が継手部の表面平滑性に影響を与える心配がない。
【００８６】
また、接合用ループ６４〜６６を形成、またはスパイラル線係止用ループ６７を形成し織り戻される第２経糸は、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の概念図で分かるようにベルト端部の第１層および第２層の最先端緯糸同士の間より延出しループを形成して織り戻される構成とすることができ、また、ループ部分がベルト厚さ寸法より低く、ベルトの表面および裏面よりベルトの厚さ方向の外側に出ることがないように構成できるので、ループ部分が直接に熱や摩耗の影響による劣化を受け難くなり、ループ部分の使用寿命の延長効果を得ることが可能となる。
【００８７】
なお、本発明の各実施形態に係る製紙機械用ベルトの各特性値の測定装置および測定方法については、以下による。
【００８８】
▲１▼通気度
ＪＩＳ Ｌ−１０９６：１９９９ 「一般織物試験方法」における通気性の測定に用いるフラジール形法に準拠した測定装置を用い、規定の測定面積を有する空気孔を介して規定の圧力（１２５Ｐａ）のもとで単位時間に試験片を通過する空気量（ｃｍ3／ｃｍ2・min）を測定する。
【００８９】
▲２▼ズレ角度
図９（Ａ）（Ｂ）はズレ角度測定装置１４０であって、固定支柱１４１の上端部と基端部に横アーム１４２，１４３の一端が上下揺動可能に取り付けられ、横アーム１４２，１４３の他端は連結アーム１４４で連結され、常時は上側の横アーム１４２が固定水平アーム１４５にピン１４６にて固定されている。このようなズレ角度測定装置１４０において、横アーム１４２に所定長、所定幅の試料Ｓの上端部を固定し、下端に試料Ｓの幅１ｃｍ当たり１ｋｇの荷重Ｗを懸垂する。この状態で下側の横アーム１４３に試料Ｓを固定し、その後、荷重を取り去る。このようにして、図９（Ａ）のごとく試料Ｓを固定し、ピン１４６を抜き、図９（Ｂ）のように下向きのモーメントをかける。この状態で一定時間放置後、ズレの寸法を測定し、その状態のまま、温度１８０℃で一定時間熱処理を行う。その後、再度、ズレの寸法を測定する。ズレ角度θ１（加熱前）、θ２（加熱後）の計算は、図９（Ｃ）のごとく、横アーム１４２に固定された指針１４７が横切った位置での目盛の読みから得たズレの寸法ｘ（ｍｍ）と、枢支ピン１４８から指針１４７の先端までの長さのＬ（＝１２０ｍｍ）とにより、次式で計算される。ｔａｎθ＝ｘ／１２０， θ＝ｔａｎ-1（ｘ／１２０）
上記により求めたズレ角度θ１，θ２から、ベルト走行時の織組織ズレを推定し、ベルトの走行安定性の評価に用いる。
【００９０】
▲３▼３点曲げ剛性
図１０の曲げ剛性試験装置１５０により、幅３０ｍｍ（図１０では紙面に垂直な方向の寸法）の試料１５３の両端を１００ｍｍだけ離間させ固定配置した直径２０ｍｍのローラー１５１，１５１に係止し、試料１５３の中央部に直径１０ｍｍの丸棒１５２と荷重計（図示せず）を介して上方に引き上げる。丸棒１５２の引き上げ量と共に荷重計の表示値は増大していくが、ある程度引き上げると荷重計の表示値は増大しなくなる。この時の最大荷重を剛性値と称し、単位［ｃＮ／３ｃｍ］で表す。試料１５３を緯糸方向に曲げるように作成して測定した剛性値は、広幅の抄紙機における走行安定性の評価に用いる。
【００９１】
▲４▼摩耗量
図１１は摩耗試験装置１６０であって、経糸方向を長手にして幅３０ｍｍ×長さ５００ｍｍの大きさで作成した試料片１６３をそれぞれ、＃４００サンドペーパー１６２を全周に貼付した周囲長４００ｍｍのローラー１６１の周囲に、張力荷重０．５ｋｇ／ｃｍのもとに抱き角度９０°で取り付けて、ローラーを３００回／minの一定速度で回転させ、経過時間１分毎に各試料片１６３の厚さを測定して摩耗量を求め、試料片１６３における経過時間と摩耗量の関係を確認する。
【００９２】
（実施例）
次に、本発明の実施例１〜４およびこれらの実施例１〜４に対する比較例１〜３について、表１〜表６に基づいて説明する。
なお、各表において、「ＴＭ」はポリエステルモノフィラメント、「ＡＫ」はアクリルスパン糸、「高収縮糸」は乾熱収縮率の高いモノフィラメントを表す。
【００９３】
【表１】
【表２】
【表３】
（実施例１）
実施例１の製紙機械用ベルトを、表１に示す仕様と図１に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、第１経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、第２経糸に直径寸法が０．４５ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用い、第１層および第２層の緯糸に直径寸法が０．４０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．３％、１８０℃で１８．１％）糸を用い、第３層の緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．８％、１８０℃で１９．０％）高収縮糸を用いて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度７８．５本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１４．５本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．８８ｍｍ、通気度１，６００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【００９７】
（実施例２）
実施例２の製紙機械用ベルトを、表１に示す仕様と図１に示す織組織に基づいて製作した。すなわち実施例１と同じ経糸および緯糸の使用で、また同じ織組織でヨコ密度だけを変えて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度８１．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１２．０本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９７ｍｍ、通気度４，３００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【００９８】
（実施例３）
実施例３の製紙機械用ベルトを、表２に示す仕様と図１に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、第１経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、第２経糸に直径寸法が０．４５ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用い、第１層および第２層の緯糸に直径寸法が０．４０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの通常の乾熱収縮率（１６０℃で３．０％、１８０℃で５．２％）の糸を用い、第３層の緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの通常の乾熱収縮率（１６０℃で３．３％、１８０℃で５．９％）の糸を用いて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度７５．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１２．０本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９５ｍｍ、通気度９，５００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【００９９】
（実施例４）
実施例４の製紙機械用ベルトを、表２に示す仕様と図２に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、第１経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、第２経糸に直径寸法が０．５０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用い、第１層および第２層の緯糸に直径寸法が０．４０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．３％、１８０℃で１８．１％）高収縮糸を用い、第３層の緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの乾熱収縮率の高い（１６０℃で１２．８％、１８０℃で１９．０％）高収縮糸を用いて製織し、製織した布を通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度７９．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１２．５本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９８ｍｍ、通気度１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１００】
上記実施例１，実施例２，実施例３および実施例４は、経糸および緯糸にスパン糸等の嵩高糸を使用しないで、ポリエステルモノフィラメントの糸だけを使用して、１，３００ｃｍ3/ｃｍ2・min〜９，５００ｃｍ3/ｃｍ2・minと低い通気度を含む広い調整範囲を実現した。
【０１０１】
（比較例１）
比較例１の製紙機械用ベルト１２０を、表３に示す仕様と図７に示す織組織に基づいて製作した。ここで図７の織組織は、経糸１２３，１２４，１２５，１２６と、表面層側１２１の緯糸１２７および裏面層側１２２の緯糸１２８よりなっている。図１〜図３と同様、図７では、経糸を示す符号の横に付した丸印で囲った数値は経糸の緯糸方向での配置順を示している。経糸は緯糸方向に１２３，１２４，１２５，１２６の順に配置されている。つまり表２／２，裏３／１破れ斜文緯２重織の織組織である。経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、緯糸に直径寸法が０．７０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの高収縮糸（１６０℃で１３．０％、１８０℃で１８．９％の乾熱収縮率）を用いて製織し、製織した布を、通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度５２．５本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１７．５本×２層／２．５４ｃｍ、厚さ１．７７ｍｍ、通気度３，９００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１０２】
（比較例２）
比較例２の製紙機械用ベルトを、表３に示す仕様と図７に示す織組織に基づいて製作した。すなわち、経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、緯糸に直径寸法が０．８０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントの高収縮糸（１６０℃で１２．８％、１８０℃で１９．０％の乾熱収縮率）を用いて製織し、製織した布を、通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度５３．０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１５．０本×２層／２．５４ｃｍ、厚さ１．９３ｍｍ、通気度１１，０００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１０３】
（比較例３）
比較例３の製紙機械用ベルト１３０を、表３に示す仕様と図８に示す織組織に基づいて製作した。ここで図８の織組織は経糸１３３，１３４，１３５，１３６と表面層側１３１の緯糸１３７、裏面層側１３２の緯糸１３８および中間層の緯糸１３９よりなっている。図１〜図３と同様、図８でも、経糸を示す符号の横に付した丸印で囲った数値は、経糸の緯糸方向での配置順を示している。経糸は緯糸方向に１３３，１３４，１３５，１３６の順に配置されている。経糸に寸法が厚さ０．３０ｍｍ×幅０．６０ｍｍの断面四角形の扁平ポリエステルモノフィラメント、表面層側の緯糸に綿式番手６のアクリルスパン糸を４本撚り合わせた撚糸を、中間層および裏面層の緯糸に直径寸法が０．５０ｍｍの断面円形ポリエステルモノフィラメントを用いて製織し、製織した布を、通常の方法でヒートセット加工処理して製作した。製作した製紙機械用ベルトは、経糸密度５４．５本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１６．５本×３層／２．５４ｃｍ、厚さ１．８２ｍｍ、通気度２，７００ｃｍ3/ｃｍ2・minであった。
【０１０４】
なお、比較例１、比較例２および比較例３の製紙機械用ベルトは、抄紙用ドライヤーカンバスとして、特に優れた表面平滑性が要求されるパートに使用されており、幅が５ｍを越える広幅の、かつ抄速度が１，３００ｍ／minを越える高抄速の抄紙機の、所謂シングルラン形式や単列ドライヤー形式の乾燥部に使用実績があるものである。
【０１０５】
（形態保持性および走行安定性の評価）
上記実施例２と４、比較例１、２および３の製紙機械用ベルトの加熱前および加熱後のズレ角度θ１およびθ２を、前記ズレ角度の試験方法により測定して、走行時の織組織のズレを推定し、走行安定性および形態保持性を評価した。測定は各ベルトについてサンプル数３にて行い、測定結果を表４に示した。
【０１０６】
【表４】
加熱前のズレ角度θ１は、実施例２で０．６０°、実施例４で０．９７°であった。一方、比較例１では２．７３°、比較例２で３．３３°、比較例３で２．７０°であった。
【０１０８】
また、加熱後のズレ角度θ２は、実施例２で１．４８°、実施例４で２．２５°であった。一方、比較例１では４．００°、比較例２で６．３３°、比較例３で４．８６°であった。
【０１０９】
したがって、実施例２と実施例４は共に、加熱前および加熱後においてもズレ角度は比較例１、２および３に比べ小さい値となり、また、加熱前と加熱後の変化量も実施例２（０．８８）と実施例４（１．２８）は共に、比較例１（１．２７）、２（３．００）および３（２．１６）に比べ、同等またはそれよりも小さい値となっており、表面性および走行安定性に優れ、広幅、高抄速の抄紙機の所謂シングルラン形式や単列ドライヤー方式の乾燥部で使用実績のある比較例１、比較例２および比較例３の製紙機械用ベルトに比較して、走行安定性に優れ、また形態保持性にも優れることが判った。
【０１１０】
（ヨコ剛性の評価）
上記実施例２と実施例４、および比較例３の製紙機械用ベルトの緯糸方向（ヨコ方向）の３点曲げ剛性を測定して、実使用での走行安定性を推定し評価した。測定は各ベルトについてサンプル数３にて行い、測定結果を表５に示す。
【０１１１】
【表５】
曲げ加重は、実施例２で３８０ｃＮ／３ｃｍ、実施例４で３３０ｃＮ／３ｃｍであり、幅５ｍを越える広幅の抄紙機の乾燥部で使用されて走行性に問題のない比較例３が３５０ｃＮ／３ｃｍであり、ほぼ同等であり問題ない性能である。
【０１１３】
（耐摩耗性の確認）
上記ほぼ同等の経糸充填率と通気度を有する実施例２と比較例１の製紙機械用ベルトについて、経過時間と摩耗量の関係を前述の測定装置および測定方法により確認した。また、経過時間７分時点と経過時間２０分時点のサンプルを採取し、インストロン５５６８型万能試験装置を用いて、経糸方向の強力を測定し、試験開始前の強力に対する強力保持率（％）を算出した。測定は各ベルトについてサンプル数３にて行い、測定結果を表６に示す。
【０１１４】
【表６】
実施例２は、経過時間７分で摩耗量０．１８ｍｍ、経過時間２０分で摩耗量０．２７ｍｍ、また経過時間７分および２０分時点の強力保持率はそれぞれ７６％および４６％であった。
【０１１６】
これに対して比較例１は、経過時間７分で摩耗量０．１１ｍｍ、経過時間２０分で摩耗量０．１８ｍｍ、また経過時間７分および２０分時点の強力保持率はそれぞれ４９％および３３％であった。
【０１１７】
比較例１のベルトは経過時間７分の時点で強力保持率は５０％を下回っている。一方、実施例２では経過時間７分の時点で摩耗量が比較例１のものより多いにもかかわらず、強力保持率は７６％を維持している。この傾向は経過時間２０分、すなわち実施例２の摩耗量がその第１経糸の厚さ寸法とほぼ等しくなるまでの経過時間においても同様で、実施例２は比較例１に比べ、摩耗量が多いのにもかかわらず強力保持率が高いことが判った。
【０１１８】
実施例２の製紙機械用ベルトは、第２経糸のナックル頂部が表面層側表面および裏面側表面よりも厚さ方向内側にあるため、表面層を形成する第１経糸の有効強力が摩耗損傷により低下しても第２経糸は初期には殆ど損傷しないので、高い強力保持率を確保できるのである。また、表面層を形成する第１経糸の摩耗が進行した状態においても好ましい強力保持率を維持できるため、実使用においても該ベルトの形態と強力が長期に維持できることが期待できる。
【０１１９】
また、第２経糸を用いて使用時の経糸方向の張力が直接に作用する接合用ループ（図４参照）を形成、もしくはスパイラル線を係止して継手部を形成して用いる（図５参照）ことにより、以上の効果が一層有効なものになり、使用時間の延長を図ることが可能となる。
【０１２０】
一方、比較例１のベルトでは、構成している経糸が全て同じシステムで表面層および裏面層の表面に表出する経糸のナックルを有するから、表面層側表面での摩耗損傷は初期から直接織組織全体に影響して、該ベルトの形態保持性および強力保持性に影響することになるのである。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明によれば、合成繊維の経糸および緯糸を用いた織成布からなる製紙機械用ベルトにおいて、少なくとも表面層および裏面層を備え、経糸を構成する第１経糸の１部が緯糸を構成する第１層の緯糸と第３層の緯糸を織り込んで表面層を形成し、経糸を構成する第１経糸の残部が緯糸を構成する第２層の緯糸と第３層の緯糸を織り込んで裏面層を形成し、さらに、表面層を形成する第１経糸と裏面層を形成する第１経糸が該ベルトの厚さ方向に重なって対になるように構成するので、表面層を形成する第１経糸が少なくとも裏層面側からの熱や摩耗による劣化から保護され、かつ、裏面層を形成する第１経糸が少なくとも表面層側からの熱や摩耗による劣化から保護され、該ベルトの織組織全体としての劣化が抑制された製紙機械用ベルトが実現できる。
【０１２２】
加えて、経糸を構成する第２経糸が第３層の緯糸だけを織り込み、その第２経糸のナックル頂部が表面層側表面および裏面層側表面よりも厚さ方向内側にある構成とするので、第２経糸のナックルを含む第２経糸と第３層の緯糸とで形成される厚さ方向中心部の層は、表面層側表面および裏面層側表面での摩耗が回避され、しかも抄紙機のドライヤー等の加熱体や湿紙から直接受ける熱負荷も軽減されるので、熱や摩耗による劣化が防止され、表面層および／または裏面層に損傷劣化をきたしても、最後まで形態を保持し走行性を維持可能な製紙機械用ベルトが実現できる。
【０１２３】
加えて本発明によれば、第３層の緯糸に第１経糸および第２経糸のすべての経糸が組織し、第１経糸が形成する表面層および裏面層は第３層の経糸を介して連結するように構成しているので、さらには、第３層の緯糸を第１層および第２層の緯糸よりも太径にするので、表面層と裏面層の結合を強固にし緯糸方向の剛性も強化した、寸法および走行の安定性に優れた製紙機械用ベルトを実現できる。
【０１２４】
また、本発明によれば、熱や摩耗による劣化から最も保護される位置にある第２経糸を用いて接合用ループを形成もしくはスパイラル線を係止して継手部を形成できるので、走行の安定性を長期にわたって維持することが可能となり、また、継手ループ部分が該ベルトの表面層側表面および裏面層側表面より厚さ方向の外側に出ないように構成できるので、ループ部分が直接に熱や摩耗の影響による劣化を受け難くなり、使用寿命の長期化が可能なベルトが実現できる。また、使用時の経糸方向の張力が該ベルトの表面層側表面および裏面層側表面より厚さ方向の内側に配置した第２経糸にのみ直接かかるので、その張力負荷が継手部の表面平滑性に影響を与えることがない製紙機械用ベルトを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製紙機械用ベルトの第１実施形態に係る織組織の縦断面の概念図である。
【図２】本発明の製紙機械用ベルトの第２実施形態に係る織組織の縦断面の概念図である。
【図３】本発明の製紙機械用ベルトの第３実施形態に係る織組織の縦断面の概念図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第１実施形態のループ継手を有する製紙機械用ベルトの継手部の織組織の縦断面の概念図、
（Ｂ）は（Ａ）の製紙機械用ベルトの継手部の第２経糸を強調した織組織の縦断面の概念図、
（Ｃ）は本発明の他の実施形態のループ継手を有する製紙機械用ベルトの継手部の第２経糸を強調した織組織の縦断面の概念図、
（Ｄ）は本発明のまた別の実施形態のループ継手を有する製紙機械用ベルトの継手部の第２経糸を強調した織組織の縦断面の概念図である。
【図５】本発明のスパイラル線を有する製紙機械用ベルトの継手部の織組織の縦断面の概念図である。
【図６】本発明の製紙機械用ベルトの織組織の実施形態の縦断面構造図である。
【図７】比較例の製紙機械用ベルトの織組織の縦断面の概念図である。
【図８】他の比較例の製紙機械用ベルトの織組織の縦断面の概念図である。
【図９】（Ａ）は本発明および比較例の製紙機械用ベルトのズレ角度測定装置における測定前の概略斜視図、
（Ｂ）は本発明および比較例の製紙機械用ベルトのズレ角度測定装置における測定時の概略斜視図、
（Ｃ）は本発明および比較例の製紙機械用ベルトのズレ角度測定方法の説明図である。
【図１０】本発明および比較例の製紙機械用ベルトの曲げ剛性測定装置および測定方法の概略説明図である。
【図１１】本発明および比較例の製紙機械用ベルトの摩耗試験装置および試験方法の概略説明図である。
【図１２】従来の製紙機械用ベルトの織組織の縦断面の概念図である。
【図１３】従来の他の製紙機械用ベルトの織組織の拡大斜視図である。
【図１４】従来の他の製紙機械用ベルトの織組織の拡大平面図である。
【図１５】従来の他の製紙機械用ベルトの織組織の断面構造図である。
【符号の説明】
４０、７０、９０、１１０ 製紙機械用ベルト
４１ 表面層
４２ 裏面層
５１、７１、９１ 表面層側
５２、７２、９２ 裏面層側
５３、５４、５５、５６ 第１経糸
５７、５８、５９、６０ 第２経糸
６１、７９、１０５ 第１層（表面層側）の緯糸
６２、８０、１０６ 第２層（裏面層側）の緯糸
６３、８１、１０７ 第３層（中間の層）の緯糸
６４、６５、６６ 接合用ループ
６７ スパイラル線係止用ループ
６８ スパイラル線
７３、７４、７５、７６ 第１経糸
７７、７８ 第２経糸
９３、９４、９５、９６、９７、９８ 第１経糸
９９、１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 第２経糸
１１１ 表面層側のナックルの頂部
１１２ 裏面層側のナックルの頂部
１１３ 表面層側表面
１１４ 裏面層側表面
１１５ 表面および裏面に露出しない厚さ方向の中心部の層
１４０ ズレ角度測定装置
１５０ 曲げ剛性測定装置
１６０ 摩耗試験装置
Claims (8)
- 合成繊維の経糸および緯糸を用いた織成布から成る製紙機械用ベルトであって、前記ベルトが、少なくとも表面層および裏面層を備え、
前記経糸が第１経糸および第２経糸から成り、前記緯糸が前記表面層側の第１層の緯糸、前記裏面層側の第２層の緯糸、およびベルトの厚さ方向で第１層の緯糸と第２層の緯糸との間に配された第３層の緯糸から成り、
前記第１経糸のうちの一部が、連続する２本〜４本のいずれかの本数の前記第１層の緯糸を表面層側から織り込み、次に１本または連続する２本の前記第３層の緯糸を裏面層側から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数の前記第１層の緯糸を表面層側から織り込む繰り返しパターンで、前記第１層および第３層の緯糸を織り込んで前記表面層を形成し、
前記第１経糸のうちの残部が、連続する２本〜４本のいずれかの本数の前記第２層の緯糸を裏面層側から織り込み、次に１本または連続する２本の前記第３層の緯糸を表面層側から織り込み、さらに次の連続する２本〜４本のいずれかの本数の前記第２層の緯糸を裏面層側から織り込む繰り返しパターンで、前記第２層および第３層の緯糸を織り込んで前記裏面層を形成し、
前記第２経糸は前記第３層の緯糸だけを織り込み、
さらに前記表面層を形成する第１経糸と前記裏面層を形成する第１経糸が該ベルトの厚さ方向に重なる第１経糸の対を形成したことを特徴とする製紙機械用ベルト。 - 前記第１経糸のうちの一部が、連続する２本の前記第１層の緯糸を表面層側から織り込み、次に１本の前記第３層の緯糸を裏面層側から織り込み、さらに次の連続する２本の前記第１層の緯糸を表面層側から織り込む繰り返しパターンにより前記表面層を形成し、
前記第１経糸のうちの残部が、連続する２本の前記第２層の緯糸を裏面層側から織り込み、次に１本の前記第３層の緯糸を表面層側から織り込み、さらに次の連続する２本の前記第２層の緯糸を裏面層側から織り込む繰り返しパターンにより前記裏面層を形成し、
前記第２経糸が前記第３層の緯糸を平織組織で織り込んだことを特徴とする請求項１に記載の製紙機械用ベルト。 - 前記第１経糸のうちの一部が、連続する３本の前記第１層の緯糸を表面層側から織り込み、次に１本の前記第３層の緯糸を裏面層側から織り込み、さらに次の連続する３本の前記第１層の緯糸を表面層側から織り込む繰り返しパターンにより前記表面層を形成し、
前記第１経糸のうちの残部が、連続する３本の前記第２層の緯糸を裏面層側から織り込み、次に１本の前記第３層の緯糸を表面層側から織り込み、さらに次の連続する３本の前記第２層の緯糸を裏面層側から織り込む繰り返しパターンにより前記裏面層を形成し、
前記第２経糸が前記第３層の緯糸を平織組織で織り込んだことを特徴とする請求項１に記載の製紙機械用ベルト。 - ２本〜４本のいずれかの本数の前記第２経糸から成る第２経糸のグループと、１対〜４対のいずれかの数の前記第１経糸の対から成る第１経糸のグループとが、緯糸方向に交互に配設されており、
前記第２経糸が前記第３層の緯糸を織り込んで形成する経糸ナックルの頂部のうち、前記表面層側の頂部が該ベルトの表面層側表面よりも厚さ方向内側にあり、かつ、前記裏面層側の頂部が該ベルトの裏面層側表面よりも厚さ方向内側にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製紙機械用ベルト。 - 前記第１経糸に断面が扁平な四角形のモノフィラメント、前記第２経糸に断面が円形のモノフィラメントを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の製紙機械用ベルト。
- 前記第１層、第２層および第３層の緯糸の少なくとも１層の緯糸に、乾熱収縮率の高いモノフィラメントを用いたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製紙機械用ベルト。
- 前記第１層、第２層および第３層の緯糸に断面が円形のモノフィラメントを用いると共に、前記第３層の緯糸に前記第１層および第２層の緯糸よりも大径のモノフィラメントを用いたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の製紙機械用ベルト。
- 前記織成布を構成する前記第２経糸の一部を延長し、折返してループを形成の後、織成布本体の織組織内に綴り込んで、折返しループ列をなし、この折返しループ列を互いに噛み合わせてなる共通孔に接合芯線を挿通して織成布を無端状に接続するための接合用ループ列よりなるベルト継手部、
または、前記折返しループ列にスパイラル線をそれぞれ係合し、さらに２つのスパイラル線同士を噛み合わせてなるスパイラル線相互の共通孔に接合芯線を挿通して織成布を無端状に接続するためのベルト継手部を、
前記織成布の経糸方向の両端に具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の製紙機械用ベルト。
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