JP4387593B2

JP4387593B2 - 補強パイルを有する製紙ベルト

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Publication number: JP4387593B2
Application number: JP2000556098A
Authority: JP
Inventors: トロクハン・ポール・デニス; ハストン・ラリー・レロイ
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: NZ507927A; WO1999067461A1; DE69906292D1; ID28472A; EP1090182A1; HK1036642A1; BR9911506B1; MY114857A; TW446784B; AU748874B2; AU4432599A; CA2336179A1; JP2002519524A; TR200003763T2; CZ20004652A3; ATE235602T1; KR20010071584A; CN1305551A; ZA200006317B; US6110324A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、製紙ベルト、特に、ベルトの平面に垂直な圧縮に対し増加した抵抗を、およびベルトの平面内の軽減スリージィネス(Mitigated Sleaziness)を有するベルトに関する。
【０００２】
【発明の背景】
通気空気乾燥は製紙技術において周知である。通気空気乾燥は、有孔要素と樹脂組織との２つの構成部分を有するベルトを使用し、商用上成功裡に有利に行われている。このようなベルトは、ここに文献として組み入れる下記の米国特許に開示されている：ジョンソン他（Johnson et al）に１９８５年４月３０日に発行された米国特許第４，５１４，３４５号明細書；トロカーン（Trokhan）に１９８５年７月９日に発行された米国特許第４，５２８，２３９号明細書；スムルコスキー他（Smurkoski et al）に１９９２年３月２４日に発行された米国特許第５，０９８，５２２号明細書；１９９３年１１月９日に発行された米国特許第５，２６０，１７１号明細書；トロカーン（Trokhan）に１９９４年１月４日に発行された米国特許第５，２７５，７００号明細書；ラスヒ他（Rasch et al）に１９９４年７月１２日に発行された米国特許第５，３２８，５６５号明細書；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９４年８月２日に発行された米国特許第５，３３４，２８９号明細書；ラスヒ他（Rasch et al）に１９９５年７月１１日に発行された米国特許第５，４３１，７８６号明細書；ステルイエス他（Stelljes et al）に１９９６年３月５日に発行された米国特許第５，４９６，６２４号明細書；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９６年３月１９日に発行された米国特許第５，５００，２７７号明細書；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９６年５月７日に発行された米国特許第５，５１４，５２３号明細書；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９６年９月１０日に発行された米国特許第５，５５４，４６７号明細書；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９６年１０月２２日に発行された米国特許第５，５６６，７２４号明細書；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９７年４月２９日に発行された米国特許第５，６２４，７９０号明細書；アイヤー他（Ayers et al）に１９９７年５月１３日に発行された米国特許第５，６２８，８７６号明細書；およびラスヒ他（Rasch et al）に１９９７年１０月２１日に発行された米国特許第５，６７９，２２２号明細書。
【０００３】
２枚のベルトを使用する製紙も周知である。各ベルトは有孔要素とパターン化組織とを有する。一方のベルトは紙層形成ワイヤに使用され、他方のベルトは乾燥ベルトに使用される。この技術は、また、特に紙層形成ワイヤのための、組織の隔離パターン要素を教示する。適当な例は、ここに文献として組み入れる下記の米国特許に見られる；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９６年４月２日に発行された米国特許第５，５０３，７１５号明細書；およびパーン他（Phan et al）に１９９７年３月２５日に発行された米国特許第５，６１４，０６１号明細書。
【０００４】
これら特許の各々に共通する特長の１つは、有孔要素の平面のまたはその上のパターン化組織の存在である。有孔要素は樹脂組織の補強構造体として役立つ。パターン化組織は製紙処理中初期ウエブ用偏向用導管を提供し、それにより形成された紙に高密度パターンを圧痕形成する。偏向用導管は、隔離、半連続または連続している。
【０００５】
最近、偏向用導管を提供し、または紙を圧痕形成するのに樹脂組織に依存しない通気空気乾燥ベルトを設計する試みがなされている。たとえば、チウ他（Chiu et al）名で１９９５年１０月１９日に公開されたＰＣＴ国際公開ＷＯ第９５／２７８２１号公報、およびベント他（Wendt et al）名で１９９５年１０月１８日に公告された欧州特許出願第０６７７６１２Ａ２号明細書は、かなり増大した幅方向伸長性を生じた製品に付与すると言われると同時に、高い嵩をもたらすとも言われる通気乾燥ファブリックを開示する。このようなファブリックは、長い縦糸・ナックルにより支配されるトップ層を有し、トップ表面横糸・ナックルを有しない。これら長い縦糸・ナックルの多くは、製紙中、特に圧痕形成中に生ずる耐圧縮性に対する支持横糸を下部に有しない。ベント（Wendt）およびチウ（Chiu）の特許出願は、ジャカード状織パターンを有する製紙ファブリックをどのように作成するかを示す限定目的のため、ここに文献として組み入れる。ドビー織機または多ハーネス織機で織られる製紙ファブリックもまた、本発明で使用に適する。同様に、より典型的な織機により織られる織物もまた、本発明で使用に適する。
【０００６】
この提案、または非支持長スパンの縦糸（または横糸）を有する提案に本来生ずる問題の１つは、製紙処理中の縦糸（または横糸）の片寄りである。このような片寄りはファブリックが紙を完全に圧痕形成しないようにする。織物の崩壊により、初期ウエブに有害な影響を与えて、その嵩を減少してしまう。圧痕形成は繊維間結合を増大し、ヤンキー乾燥ドラムと共同して行われるが、他の適当なロール／ニップの組み合わせ、または他の剛性表面でも行われる。たとえば、イクステンディド・ニップ・プレスまたはシュー・プレスが圧痕形成に使用される。圧痕形成は、ティシューの柔軟さ／強さ関係を改善する上で商用的に成功している。このような商的成功は、圧痕形成と偏向用導管との組み合わせによりつくられた複数区域ティシュー・ペーパーの消費者による受け入れによる。
【０００７】
ベント（Wendt）他は、紙を圧痕形成しないことによって、長いスパンの片寄りに関わる問題を回避すると主張している。このようにするため、ベント（Wendt）他は、ヤンキー乾燥ドラムとクレープ加工の操作を控えている。しかし、この提案は、乾燥処理を完成するためヤンキー乾燥ドラムに依存する多数の既存製紙プラントにとっては実行不可能である。さらに、また、紙をクレープ加工しないと、適切な縦方向伸張力を最終品に付与しがたい。その上、圧痕形成（高密度）域の不在により、劣悪な柔軟さ／強さ関係のティシューを生ずることがよくある。
【０００８】
ベント（Wendt）他は、非クレープ加工通気空気乾燥微収縮シートを作成することにより、クレーピング加工の不在に関わる問題を解決すると主張している。微収縮は、ここに文献として組み入れる特許、すなわちウエルズ他（Wells et al）に１９８４年４月３日に発行された米国特許第４，４４０，５９７号明細書から周知である。微収縮は、紙が、紙層形成ワイヤ等速く移動する第１ファブリックから、通気乾燥ファブリックまたはトランスファ・ファブリック等より低速で移動する第２ファブリックに移送されるときに生ずる。しかし、微収縮は、本質的に、低速で移動するファブリックの限定速度まで製紙工程をスロー・ダウンする。製紙工程をスロー・ダウンすると製造費用を高め、機械の紙生産量を限定する。紙の微収縮はまた、柔軟さと引張り強さを劣化しやすい。
【０００９】
周知であり、通気空気乾燥ベルトに関わる異なる問題はスリージィネス（Sleaziness）である。スリージィネスはベルトの平面内の縦糸と横糸の相互に対する相対的移動を言う。スリージィネスは、高ひ口数のファブリックに最も頻繁に生ずる。この問題は、前述のベント（Wendt）他の出願に例示されるように、長い浮糸を有するファブリックにおいて悪化させる。さらにまた、低密度（高投影開口区域または高空隙容積）織りを有するファブリックもまたスリージィネス問題をおこしやすい。
【００１０】
スリージィネスは、また、多層ファブリックにも生ずる。多層ファブリックは二層ファブリックと三層ファブリックとを包含する。二層ファブリックは横糸により一体に結ばれた積み重ね縦糸を有するまたはその逆も存在する。三層ファブリックは、対面関係に近接配置され、連結糸により所定位置に保持される独立した第１および第２層を有する。多層ファブリックにおいて、スリージィネスは、あるファブリック層の他のファブリック層に対する相対的移動について、および（または）縦糸および横糸の同一層内の他の縦糸および横糸にたいする移動について生ずる。
【００１１】
周知であり、製紙ベルトに関わるさらに他の問題は継目強さである。従来の織機により作成されたファブリックは、製紙における使用に適する無端ベルトを得るのに継目がつく。張力下における継目の縦方向破断にたいする抵抗は継目強さとして知られている。継目強さは、高ひ口数、低密度または長い浮糸を有する前述ファブリックにおいて、特に重要である。
【００１２】
従って、この発明は、紙の圧痕形成のため適切に支持されるナックルを有する製紙ベルトを提供する。さらに、また、この発明は、適切に支持される、長い縦糸ナックル、長い横糸ナックル、または双方のいずれもを有する製紙ベルトを提供する。さらに、この発明は、ヤンキー乾燥ドラムまたはティシューを圧痕形成する他の手段と共に使用されるベルトを提供する。一局面において、この発明は、特別の織物にたいする軽減スリージィネスを有する単一層と多層の両層製紙ベルトを提供する。
【００１３】
【発明の概要】
本発明は製紙ベルトよりなる。製紙ベルトはトップ表面平面とそれに背中合わせの裏面とを備える。ベルトは複数の織成された糸を有するファブリックを備える。ベルトはさらに複数のパイルを備え、各パイルは基部端から末端にかけて延在する。基部端はベルトの裏面に近接配置されるか、またはベルトの裏面の上方の所定の高さに近接配置される。末端はベルトの裏面とトップ表面平面との中間にある。パイルは、糸を途中で取り押さえることにより、ベルトの平面に対して垂直方向におよび／またはベルトの平面内で片寄らないように糸を支持する。
【００１４】
製紙ベルトは多層製紙ベルトでもよい。多層ベルトでは、複数の第１糸が第１層を形成し、複数の第２糸が第２層を形成する。パイルは、ベルトの裏面に近接配置される基部端から末端にかけて延在する。パイルの末端は、第１層の糸、第２層の糸、他の適当な高さに、またはそれらを組み合わせた位置に近接配置される。同様に、パイルの基部端は、ベルトの裏面、第１層の糸または第２層の糸、他の適当な高さに、またはそれらを組み合わせた位置に近接配置される。
【００１５】
図１を参照すると、本発明は、ファブリック２２と補強パイル４０とを有する製紙ベルト２０からなる。ファブリック２２は織成された糸３０を有す。糸３０は、主としてそれぞれ縦方向と幅方向に配向される、縦糸３２と横糸３４を含む。
【００１６】
本発明によれば、製紙ベルト２０は、紙層形成ワイヤ、ツイン・ワイヤ・フォーマーの支持ワイヤ、トランスファ・ファブリック、プレス・フェルトのベース、または通気乾燥ファブリックである。製紙ベルト２０は、他の実施も本発明にとって実行可能であると認められるが、通気乾燥ファブリックとして以下に述べる。
【００１７】
本発明によるベルト２０は巨視的に単一面である。ベルト２０の平面はＸＹ方向を画定する。ＸＹ方向とベルト２０の平面に垂直なのはベルトのＺ方向である。同様に、本発明によるベルト２０上につくられる紙は巨視的に単一面と考えられＸＹ平面に横たわっている。ＸＹ方向と紙の平面に垂直なのは紙のＺ方向である。
【００１８】
図１と図２の製紙ベルト２０はナックル３６を有し、好ましくは、前述の圧痕を付与する長いナックル３６を有する。“ナックル”とはトップ表面平面２４における紙接触糸を言う。“長いナックル”とは、それぞれ２本以上の横糸３４または縦糸３２を横切るのに十分な長さを有する縦糸３２または横糸３４のナックルを言う。ベルト２０の“トップ表面平面２４”とはベルト２０の紙接触面を言う。逆に、ベルト２０の“裏面”はベルト２０の機械接触面である。
【００１９】
本発明によりベルト２０上につくられる紙は、平方メートルにつき１０から７０グラムの坪量、および６.４５平方センチ（平方インチ）につき３−３００好ましくは１０から１５０のナックル圧痕、さらに好ましくは６.４５平方センチ（平方インチ）につき１０から５０のナックル圧痕を有する。各圧痕は、本発明の製紙ベルト２０におけるナックル３６好ましくは長いナックル３６により得られる位置とパターンに相当する。
【００２０】
縦糸３２と横糸３４は共同的に、クリスマス・トリー、魚、蝶、花等かなり複雑な印で紙に圧痕を形成するパターンで設けられる。より複雑な印は、ジャカードまたはドビー織機でファブリック２２を織ることによりつくられる。複雑な印はまた、高ハーネス・カウント織機または周知の１つ以上のヘドル・フレームを有する織機で織られる。たとえば、２４ハーネス織機が適している。
【００２１】
種々のファブリック２２が、本発明によるベルト２０に使用される。ここに文献として組み入れる、アイヤー（Ayers）に１９９５年９月１６日に発行された米国特許第３，９０５，８６３号明細書およびトロカーン（Trokhan）に１９８０年１２月１６日に発行された米国特許第４，２３９，０６５号明細書に見られる。
【００２２】
他の適当なファブリック２２は、図２と図４に示すように、二層および三層ファブリック２２と呼ばれる、多層ファブリック２２を包含する。図４を参照すると、一形式の多層ファブリック２２は、独立の第１層および第２層５２，５４を形成するため一体に織られた糸３０を有する。これらの層５２，５４は対面関係に一体に連結される。複数の第１糸３０は織られて第１層５２を形成する。ファブリック２２の第１層５２は、ベルト２０のトップ表面平面２４に近接配置され好ましくは平面２４を画定する。複数の第２糸３０は織られてファブリック２２の第２層５４を形成する。ファブリック２２の第２層５４は、ベルト２０の裏面２６に近接配置され好ましくは裏面２６を画定する。ファブリック２２の第１層５２と第２層５４は、周知のように、連結糸３０を用いて対面関係に一体に結合される。こうして、トップ表面平面２４と裏面２６は、多層ファブリック２２のそれぞれ第１層および第２層５２，５４の外方配向面により画定される。２層５２，５４を結合するのに一体連結糸３０または付加連結糸３０のいずれかが使用される。
【００２３】
図１と図２を参照すると、他の形式の多層ファブリック２２は、独立の第１層および第２層５２，５４なしで一体に織られた糸を有する。このようなファブリックにおいて、ベルトのトップ表面平面２４に最も近くに配設される複数の第１糸３０は、配設された紙を支持する見掛け第１層５２として働く。複数の第２糸３０ファブリック２２の裏面２６に最も近くに配設される。複数の第２糸は見掛け第２層５４として働き、機械接触面が得られ、その上に配設された糸３０を支持する。
【００２４】
他の実施例において、パイル４０は連結糸３０を増大するだけでなくかつ代替する。キュアリングにより、パイル４０は、連結糸３０に依存しないで対面関係で多層ファブリック２２の第１層および第２層５２，５４を保持する。
【００２５】
適当な多層ファブリック２２は、ここに文献として組み入れる、トロカーン他（Trokhan et al）に１９９６年１０月２２日に発行された米国特許第５，６６４，７２４号明細書；トロカーン他（Trokhan et al）に１９９６年３月１９日に発行された米国特許第５，５００，２７７号明細書；ステルイエス、Jr.他（Stelljes, Jr. et al）に１９９６年３月５日に発行された米国特許第５，４９６，６２４号明細書に開示されている。
【００２６】
なお、また、図２を参照すると、補強パイル４０は、上記のファブリック２２に、または他の適当なファブリック２２に適用される。各パイル４０は、ベルト２０の裏面２６に近接配置または、丁度一致する基部端４２から末端４４まで延在する。パイル４０の末端４４は、ファブリック２２のナックル３６の１つを途中で取り押える。以下で述べるように、パイル４０の末端４４は、ファブリック２２のトップ平面２４の外または上には延在しない。言い換えれば、パイル４０の末端４４は、ファブリック２２のトップ表面平面２４と裏面２６との中間に存在する。“中間”とはパイル４０の末端４４が、裏面２６とトップ表面平面２４の間に配設されることを意味する。
【００２７】
パイル４０は、前記米国特許第４，６３７，８５９号明細書に例示される本質的に連続するパターン、前記米国特許第５，６２８，８７６号明細書に例示される半連続パターン、または好ましくは、前記米国特許第４，５１４，３４５号明細書および前記米国特許第５，２４５，０２５号明細書に例示される隔離パターンを有する組織からなる。隔離パターンが補強パイル４０用に好ましいのは、隔離パターンが、ナックル３６の一定量の支持に対して、ベルト２０を介する空気の流れの妨げが最小になるからである。さらにまた、隔離パイル４０は、複数のナックル３６を支持する位置、複数のナックル３６の中間の位置、またはそれらを組み合わせた位置に配設される。
【００２８】
従来のベルトでは、組織はファブリック２２の表面平面に、またはその表面平面上部に延在する。そのような配列は本発明の範囲外である。
【００２９】
長い不支持縦糸３２（または横糸３４）のナックル３６はパイル４０により支持されるのが好ましい。“不支持”とは、横糸３４または縦糸３２が、ナックル３６に接触またはその圧縮に抵抗しないでナックル３６の下で交叉する場合には表面平面下の交差が存在することは認められるけれども、いかなる構造要素も、ベルト２０の平面に垂直な方向にナックル３６の圧縮に抵抗するためファブリック２２のナックル３６と残りの部分との間に存在しないことを意味する。本発明によれば、パイル４０は、ナックル３６の底部とベルト２０の裏面２６間にある。パイル４０はナックル３６を支持する。このようなパイル４０からの支持により、ベルト２０の平面に垂直に加えられる圧縮負荷の下でのナックル３６の片寄りを最小にする。
【００３０】
好ましくは、本発明によれば、ナックル３６、特に長いナックル３６を支持するために、パイル４０はファブリック２２のトップ表面平面２４の上部に延在しない。このような配列において、パイル４０はファブリック２２の裏面２６から、末端４４がベルト２０のトップ表面平面の下またはそれに一致する高さまで延在するだけでよい。パイル４０は任意の糸３０の任意の部分、特にファブリック２２のトップ表面平面の部分を形成するような糸３０の部分を支持するために使用されることが認められる。しかし、パイル４０は、ファブリック２２のナックル３６、特に長いナックル３６を支持するのに最も有用であると信じられている。
【００３１】
さらに好ましくは、パイル４０がベルト２０の圧痕形成パターンの部分を形成しないようにするため、パイル４０は、ベルト２０の裏面２６から、ナックル３６を形成する縦糸３２または横糸３４の中平面６０と一致する高さまで延在する。中平面６０は、ナックル３６を含む糸３０の（断面形状に関係なく）中心を通る平面である。この配列は、ベルト２０のトップ表面平面２４のナックル３６を抱持する一方、ナックル３６の片寄りに抵抗する支柱を付与する。パイル４０は、ファブリック２２の裏面２６に対し、そして究極的にファブリック２２を支持する製紙機に対しナックル３６を圧縮支持する支柱として働く。
【００３２】
本発明によれば、通気乾燥ファブリック２２の織物はナックル３６を、従って、もしあれば、紙上に圧痕パターンを形成する。加えて、もう１つの圧痕形成パターンが、パターン化組織をトップ表面平面２４のナックル３６の高さと一致させることにより得られることが認められる。このような付加的パターン化組織は、周知である、前記米国特許第４，６３７，８５９号；第５、６２８、８７６号明細書および（または）米国特許第５，１４３，３４５号明細書により作成される。
【００３３】
パイル４０は１つ以上のいくつかの方法で設けられベルト２０に設置される。パイル４０は樹脂からなる。樹脂は、化学放射により硬化され、熱的に硬化されまたは他の任意の適正手段により硬化される。
【００３４】
第１の方法では、液体樹脂、ファブリック２２、および、透明および不透明域を有するマスクは、前記米国特許第４，５１４，３４５号；第４、５２８、２３９号、第５，０９８，５２２号、第５，２７５、７００号、および第５，３３４，２８９号明細書に開示されるように、設けられる。マスクは、パイル４０の所望位置に一致する透明域、および望ましくはパイル４０を持たない不透明域を有する。ファブリック２２は液体樹脂に漬けられる。それで、樹脂は、所望の糸３０を支持するのに十分であるがファブリック２２のトップ表面平面２４の上部に延在しない深さに設けられる。ついで樹脂は、前記米国特許第４，５１４，３４５号；第４、５２８、２３９号、第５，０９８，５２２号、第５，２７５、７００号、および第５，３３４，２８９号明細書に開示されるようにパイル４０へ硬化されて所望の位置と高さでパイル４０を生ずる。パイル４０の基部端４２に、周知のように、裏面テクスチャーを備える。
【００３５】
パイル４０のＸ−Ｙ位置はマスクの透明域により決定される。パイルのＺ方向高さはキュアリング前の樹脂の深さにより決定される。樹脂は、化学放射をマスクの透明域を通過させ、その下の液体樹脂を固体パイル４０へ硬化することによりパイルへ硬化される。
【００３６】
マスクの透明域は、可視的に、またはモアレ干渉パターンをつくるかにより長いナックル３６と一致される。このようなモアレ干渉パターンをつくるために、マスクは、長いナックル３６のサイズ、ピッチおよび全幾何学的配置に一致する透明域に予めプリントされる。ついで透明域は、ナックル３６で干渉パターンを最小にする位置でこのようなナックル３６に一致される。
【００３７】
パイル４０を特定のＸＹ方向位置で配設したい場合、長いナックル３６、または糸３０の任意の部分は化学放射に対し透明とすべきであると理解される。このような透明性により感光性樹脂を十分に硬化させる。
【００３８】
多層ファブリック２２が、周知のように、本発明に使用されれば、第２層５４は複数本の不透明な糸３０を有する。不透明な糸はその下の感光性樹脂の硬化を防止する。さらに他の実施例において、ファブリック２２の第１層５２は、同じ目的で複数本の不透明な糸３０を備える。もちろん、当業者は、多層ファブリック２２のいずれかの層５２，５４の糸３０，または単層ファブリック２２の糸３０は、所望により、不透明であると認める。
【００３９】
熱的に硬化可能な樹脂が使用されれば、ナックル３６は熱を伝達する一方、ファブリック２２の他の領域は樹脂を熱から絶縁し、硬化されないようにする。
【００４０】
化学放射または熱により、不硬化のままの樹脂はついで、シャワーにより洗い去られ、ファブリック２２の貫通流区域を得る。製紙ベルト２０は、効率的な乾燥が得られるように十分な空気流を可能にすることが重要である。
【００４１】
他の実施例では、未硬化樹脂は、硬化前にファブリック２２から選択的に吸引するまたは正圧でエア・ナイフで除去することができる。特に、樹脂は、パイル４０が所望されない領域から選択的に吸引されてもよい。前兆的に、このような処理はＸ−Ｙ平面の糸間の大きい空隙から樹脂を除去するが、樹脂を、Ｚ方向に分離される糸３０間に挟まれたままにすることも可能である。
【００４２】
他の実施例では、パイル４０に硬化可能な樹脂を使用する必要がない。パイル４０は、ナックル３６を支持する外部導入手段により得られる。外部導入パイル４０の例は、ベルト２０の裏面２６から施与され、ナックル３６に一致するベルトの高さに押圧される熱可塑材を含む。エポキシ、成形可能なクレーまたはパッディも同様に施与され外部導入される。
【００４３】
他の実施例では、二成分二融点糸３０がファブリック２２を織るのに使用される。このような糸３０は、外部さやと内部コアとを有する。コアはさやより高い融点を有する。本発明のベルト２０を作成するため、まず、ファブリック２０は二成分糸３０から織られる。ファブリック２２はついで、裏面２６を下方に配向して平坦な剛性水平支持面に配設される。熱が局部的にファブリック２２に加えられるが、ナックル３６に近接配置される領域に限定される。熱は、ナックル３６に一致するＸＹ位置または他の所望の位置で、糸３０のさやを溶融する。溶融さや材は水平支持面に流下する。水平支持面はヒート・シンクとして働く。そこで、さや材は凝固し、ナックル３６の底部とベルト２０の裏面２６間にパイル４０を形成する。
【００４４】
図３，図４および図５を参照すると、本発明による製紙ベルト２０のいくつかの変更が考慮されることは当業者にとって明らかである。たとえば、多層ファブリック２２が製紙ベルト２０に使用されれば、パイル４０は、ファブリック２２の第１層５２を含む糸３０とファブリック２２の第２層５４を含む糸３０間で延在するだけでよい。
【００４５】
このようなベルト２０は、まず、適当な多層ファブリック２２を設けることにより作成される。ファブリック２２はついで、除去可能な材料で所望高さに裏込めされる。このような除去可能な材料は所望高さ以下の樹脂の硬化を防止する。ここに使用される、“高さ”とは、ベルト２０の裏面２６からベルト２０のトップ平面２４の方へのＺ−方向距離を言う。この裏込めは、ここに文献として組み入れる、トロカーン他（Trokhan et al）に１９９７年５月１３日に発行された米国特許第５，６２９，０５２号明細書；およびマックファランド他（McFarland et al）に１９９７年１０月７日に発行された米国特許第５，６７４，６６３号明細書に開示されている。
【００４６】
ついでパイル４０が形成される樹脂は製紙ファブリック２２の第１層５２に所望の高さに設けられる。樹脂は硬化され、その後、裏込め材が除去される。
【００４７】
上記説明から、ファブリック２２の第２層５４を有する糸３０は中平面６０を有する。図５を参照すると、特定の実施例において、裏込め材は、第２層５４の糸３０の中平面６０を横切る高さに設けられる。同様に、樹脂は、第２層５４の糸３０の中平面６０から生じこれを横切る深さに設けられる。もちろん、樹脂は、パイル４０の末端４４がファブリック２２の第１層５２の中平面６０を横切る高さに設けられることが可能である。
【００４８】
このような配列は、製紙ベルト２０の局部的支柱支持体となる、ナックルを生じる。このような支持体は、ベルト２０の第１層５２とベルト２０の第２層５４により画定されそれら間のベルト２０の部分に限定される。ベルト２０の平面に垂直に加えられる圧縮負荷は、パイル４０を介し第１層５２から第２層５４に、最後にベルト２０の裏面２６に接する製紙機に転移される。このような実施例は、ナックル３６を第２層５４に対し補強する一方、第１層５２における柔軟性の利点を有する。
【００４９】
図４を参照すると、複数の第１パイル４０の基部端４２は、ファブリック２２の裏面２６に近接配置される。特に、裏面２６に一致する基部端４２を有するパイル４０もある。複数の第２パイル４０の基部端４２は、ファブリック２２の第２層５４に近接配置される。パイル４０の末端４４は（図示のように）共通高さを有し、または異なる高さに配設される。たとえば、複数の第１パイル４０の末端４４は、ベルト２０のトップ表面平面２４に一致し、またはナックル３６を形成する糸３０の中平面６０に一致し、または他の高さに配設される。複数の他ののパイル４０の末端４４の高さは、複数の第１パイル４０の末端４４とは異なる高さに配設される。
【００５０】
基部端４２と末端４４が異なる高さにあるパイル４０を有する、図４に示す配列はつぎのようにして得られる。まず、ベルトの裏面２６に一致する基部端４２を有するパイル４０へ硬化される樹脂は、所望深さまで設けられて、硬化される。不硬化樹脂は、洗い去られて、ファブリック２２の裏面２６に一致する基部端４２と所望高さの末端４４とを有するパイル４０を作成する。ついで裏込め材が上記のように添加される。液体樹脂は再び所望深さに装入され、（第２層５４の中平面６０等）ファブリック２２の比較的高い高さに配設される基部端４２を有するパイル４０へ硬化される。
【００５１】
他の実施例において、処理は逆になる。裏込め材が添加され、比較的高い高さに配設される基部端４２を有するパイル４０がまず装入される。ついで不硬化樹脂と裏込め材とが洗い去られる。ついで樹脂が、ファブリック２２の裏面２６に一致して添加され、図示のように裏面２６に一致する基部端４２を有するパイル４０へ硬化され、または他の適当な高さに配設される。樹脂の予硬化深さは再びパイル４０の末端４４の高さを決定する。
【００５２】
この処理により、基部端４２をベルト２０の裏面２６に近接配置しただけでなく、かつ基部端４２をベルト２０のファブリック２２の第２層５４に近接配置した、パイル４０を有するベルト２０を生ずる。このハイブリッド配列は、印加圧縮にたいする異なる第１抵抗および第２抵抗の領域を有するベルト２０の効果を生ずる。ベルト２０の裏面２６に一致する基部端４２を有するパイル４０に一致する領域は、ファブリック２２の他の糸３０により支持される基部端４２を持つパイル４０を有するベルト２０の領域よりも大きい圧縮にたいする抵抗を有する。
【００５３】
このようなハイブリッド・ベルト２０は異なる第１圧痕形成密度および第２圧痕形成密度を有する。第１の大きい圧痕形成密度は、ベルト２０の裏面２６に近接配置される基部端４２を有するパイル４０により得られる。第２の小さい圧痕形成密度は、ファブリック２２の糸３０により、特にファブリック２２の第２層５４の糸３０により近接配置される基部端を有するパイル４０により得られる。紙への実際の圧痕形成はベルト２０のナックル３６により得られることが認められている。しかし、ナックル３６の圧痕形成密度は、一部、ナックル３６に一致するパイル４０の基部端４２の高さにより決定される。
【００５４】
ハイブリッド・パイル４０の配列を有するベルト２０の効果は、ベルトの裏面２６に一致する基部端４２を有する第１パイル４０がヤンキー乾燥ドラム、または他の堅い表面に押し付けてしっかりした圧痕を形成させることにある。ベルト２０の裏面２６より上の高さに配設される基部端４２を有する第２パイル４０はしっかりした圧痕を形成させないで、なお複数密度紙の低密度域での紙の曲げに寄与する。ハイブリッド・ベルト２０は紙に２つの異なる圧痕形成密度を与える。
【００５５】
２つの異なる圧痕形成密度は、美的充足パターンを与えるように配列される。たとえば、第１の大きい圧痕形成密度は、ハート、花、蝶、休日装飾物等装飾パターンで得られる。第２の小さい圧痕形成密度は、紙にキルティングされた外観を与える格子細工または母型で得られる。格子細工または母型はセル配置を形成する。装飾実施例の１つは各セルに配設される。他の実施例によると、複数個であるが全部より少ないセルには装飾的圧痕形成がある。たとえば、セルの１／２乃至１／３には装飾的圧痕形成がある。
【００５６】
図３を参照すると、さらに他の実施例において、パイル４０はファブリック２２の第１層５２に一致する基部端４２から延在する。パイル４０の末端４４はナックル３６、好ましくはナックル３６の中平面６０を横切る。パイル４０が、同様に他の適当な高さで基部端４２と末端４４を備えてもよいことは明かである。
【００５７】
さらに他の実施例（図示せず）において、パイル４０の基部端４２はファブリック２２の底平面を越えて外方に延在する。このような実施例では、ベルト２０の裏面２６はなお、パイル４０の基部端４２により画定される。しかし、ファブリック２２は、製紙ベルトの裏面２６の上部に高められる。このような実施例では、ファブリック２２は、確かに、本発明によりベルト２０上に紙を生産するのに使用される製紙機には殆ど接触しない。
【００５８】
パイル４０を用いて、Ｘ−Ｙ平面でのベルト２０の変形を阻むことによって、スリージィネスを軽減する。たとえば、パイル４０は最大のスリージィネスとなるようベルト２０の区域に近接配置される。特に、パイル４０は、近くに糸３０がないベルト２０の領域に近接配置される。このような配列により、単層ベルト２０または多層ベルト２０のいずれかの平面内のスリージィネスを軽減および（または）減少するパイル４０を有するベルト２０を得る。
【００５９】
パイル４０はまた、ベルト２０の継ぎ目強さを向上する。パイル４０は縦方向に糸３０に隣接して一体に接合され、このような糸３０がバラバラになってたり、継ぎ目で離れたりしないようにしている。
【００６０】
上記のように、パイル４０の末端４４の高さは適当な設定高さに配設される。たとえば、パイル４０の末端４４は連結糸３０を途中で取り押さえる。他の実施例において、パイル４０の基部端４２は連結糸３０を途中で取り押さえる。この配列は、一体連結糸３０、付加連結糸３０、または双方を有する多層ファブリック２２に使用される。
【００６１】
もちろん、パイル４０の末端４４は種々のＸＹ面幾何図形的配列を有すると認められる。たとえば、一部のパイル４０の末端４４は、ナックル３６の縦方向長さ全体の支えとなる大きさにする。他の実施例において、単パイル４０の末端４４は、２つ以上のナックル３６の支えとなる大きさにする。すべてのこれら変型は本発明の範囲内にあると意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるベルトの平面図である。
【図２】図２は図１の２−２線で破断した縦断面図で、ベルトの裏面と一致する基部端を有するパイルと、ファブリックの第２層の中平面と一致する基部端を有するパイルとを有する。裏面と一致する基部端を有するパイルの末端は、ナックルに近接配置される。第２層の中平面と一致する基部端を有するパイルの末端は、トップ表面下部の第１層糸に近接配置される。しかし、図２に示す構成が逆になってもよいと認識される。
【図３】図３はジャカード織機で織成できるファブリックを示し、ナックルの下のファブリックの第１層と一致するパイルの基部端を有する本発明による他の実施例の縦断面図である。
【図４】図４は２つの層のファブリックの中平面に近接配置される基部端と末端を有する第１パイルと、ベルトの裏面に近接配置される基部端を有する第２パイルとを有し、付加連結糸を有する多層ファブリックを示す本発明による他の実施例の縦断面図である。
【図５】図５は図３の５−５線で破断した縦断面図である。

Claims

トップ表面平面とそれに背中合わせの裏面とを有する製紙ベルトにおいて、前記ベルトが、
複数の織成された糸を有するファブリックと、
複数のパイルとからなり、前記パイルの各々が、基部端から末端にかけて延在しており、前記末端が、前記裏面と前記トップ表面平面との中間にあり、前記パイルが、前記織成された糸を途中で取り押さえることにより、前記パイルが、前記織成された糸を片寄らないように支持するベルト。
前記パイルの各々が、前記織成された糸を途中で取り押さえており、前記パイルが、前記ベルトの前記トップ表面平面内で片寄らぬようにまたは前記ベルトの前記トップ表面平面に対して垂直方向に片寄らぬように前記織成された糸を支持する、請求項１記載のベルト。
前記パイルの各々が、隔離されている、請求項１および２のいずれか１項に記載のベルト。
前記ファブリックが、長いナックルを与える、所定のパターンで織られた縦糸と横糸とを有し、前記長いナックルが、縦糸または横糸からなり、かつ、それぞれ２本の縦糸または２本の横糸を横切って延びるのに十分な長さを有する、請求項１、２および３のいずれか１項に記載のベルト。
前記パイルが、前記長いナックルと重なり合っている、請求項４に記載のベルト。
前記基部端が、前記ベルトの前記裏面と近接配置される、請求項２、３、４および５のいずれか１項に記載のベルト。
トップ表面平面とそれに背中合わせの裏面とを有する多層製紙ベルトにおいて、前記ベルトが、
前記トップ表面平面を画定する第１層を形成するように織られた複数の第１糸と；
前記裏面を画定する第２層を形成するように織られた複数の第２糸と、前記第１層と前記第２層が、互いの面が対面するように接合されており；
複数のパイルと、前記パイルが、基部端から末端にかけて延在しており、前記末端が、前記裏面と前記トップ表面平面との中間にあることにより、前記パイルが、前記第１層の糸を支持し；
を有するベルト。
前記パイルの前記基部端が、前記第２層の前記糸を途中で取り押さえる、請求項７記載のベルト。
前記パイルの前記基部端が、前記ベルトの前記裏面と近接配置される、請求項７記載のベルト。
前記複数のパイルが、複数の第１パイルと複数の第２パイルとからなり、前記複数の第１パイルの前記末端が、前記ベルトの前記裏面の上方の第１高さに配置され、前記複数の第２パイルが、前記ベルトの前記裏面の上方の第２高さで配置される末端を有し、前記第２高さが、前記第１高さと異なる、請求項７、８および９のいずれか１項に記載のベルト。
トップ表面平面とそれに背中合わせの裏面とを有する製紙ベルトにおいて、前記ベルトが、
多層ファブリックと、前記多層ファブリックが、第１層に複数の第１糸及び第２層に複数の第２糸を有し；
前記トップ表面平面を越えて外方に延在しない複数のパイルと、前記パイルが、前記複数の第１糸の一部をこれらと重なり合った前記複数の第２糸の一部に連結し；
を有するベルト。
前記ベルトが、第１圧痕形成密度および第２圧痕形成密度からなる２つの異なる圧痕形成密度を用いて紙の表面に圧痕を形成しており、ここで、前記第１圧痕形成密度が、前記第２圧痕形成密度よりも大きい、請求項１１に記載のベルト。