JPH11508333A - 模様層を有する高吸光度・低反射率フェルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 抄紙装置に関する。この装置はフェルトと、フェルトに結合された模様層とからなる。このフェルトは相対的に高いＵＶ吸光度を有する。このような高いＵＶ吸光度は、模様層を硬化するのに当てられる化学線放射が、放射が模様層の表面を透過する際に、散乱するのを防ぐ。放射の散乱を模様層の表面の下に制限することにより、模様層材料が存在することが望まれないフェルトの領域において不必要な硬化された模様層材料が最少限になされる。

Description

【発明の詳細な説明】 模様層を有する高吸光度・低反射率フェルト 発明の分野 本発明は抄紙用フェルトに関し、さらに詳しくは抄紙中に紙に刻印するための 模様層を有する抄紙用フェルトに係る。 発明の背景 抄紙用フェルトは当該技術分野では公知である。抄紙用フェルトは抄紙工程中 で紙を乾燥させるのに使用される。しかし、従来の抄紙用フェルトは、単一領域 紙しか作り出さない。単一領域紙（single region paper）は、単一密度のみを 有し、一定の坪量をもつ紙である。 従来の抄紙フェルトへの一つの改良は模様層を抄紙フェルトに適用したことで ある。模様層は、その模様を刻印することにより、その模様に対応した高密度模 様を紙に形成する。対応した高密度模様は、Ｘ−Ｙ方向、即ち紙の平面内に作ら れる。一般に、紙の引張強さは紙の密度と共に高くなる。 さらに、模様紙は、抄紙フェルトの模様層内にモールドすることができる。こ のようなモールドは有意義であり、これはモールドにより紙の厚さが、Ｚ方向に 、即ち紙の平面に対して垂直に、増すためである。 抄紙フェルトに模様層を適用することは、トロカーン（Trokhan）他の名義で １９９５年６月５日に出願され一般承継された米国出願第０８/４６１，８３２ 号に教示されており、この出願は本出願に引用されている。模様層は、液体前駆 体、代表的なものとして硬化性樹脂、を抄紙フェルトに塗布することにより形成 される。この液体前駆体は硬化する前に抄紙フェルトに浸透する。樹脂の所要部 分は、 代表的には模様マスクを介して硬化されて固体模様層を形成する。余分の樹脂は すべて除去される。液体前駆体の抄紙フェルト内へのこのような浸透が硬化時に 模様層を抄紙フェルトに結合する。 しかし、この方法は、液体前駆体が、従って、硬化後最終的には模様層がどこ で抄紙フェルトに浸透するかを制御することはない。模様層を形成する液体前駆 体があまりにも多量に抄紙フェルトに浸透し、後に硬化すると、抄紙フェルトは 不浸透性となる。不浸透性の抄紙フェルトは望ましくなく、これは、不浸透性の 抄紙フェルトは、抄紙フェルトからあるいは抄紙フェルトと接触している湿潤抄 紙からの水の除去ができないためである。 抄紙フェルト中の液体前駆体の配置を制御しようとする成功した試みは、マッ クファーランド（McFarland）他の名義で１９９５年２月１５日に出願され一般 承継された米国出願第０８/３８８，９４８号に見られ、この出願は本出願に引 用されている。マックファーランド他では、液体樹脂を置換する異物を抄紙フェ ルトに塗布して液体樹脂が抄紙フェルト内で恒久的に硬化することを防ぐことに より、液体前駆体が抄紙フェルト内へ浸透する深さを制御する。異物は後で洗い 流される。 マックファーランド他では、後に模様層になる液体樹脂のＺ方向の浸透を制御 する。しかし、マックファーランド他では、所望されないＸ−Ｙ位置での液体樹 脂の模様層内への硬化は防いでいない。 液体樹脂の異なるＸ−Ｙ位置における液体樹脂の硬化と配置の制御は、化学線 放射に対して不透明の領域と透明の領域とをもったマスクにより達成される。透 明領域と整合された液体樹脂は、硬化されて模様層を作る。不透明領域と整合さ れた液体樹脂は、液体のままで後に洗い流される。液体樹脂を選択的に硬化して 模様層とする透明・不透明マスクの使用はジョソン（Johonson）他へ１９８５年 ４月30日に発行され一般承継された米国特許第４，５１４，３４５、トロカ ーン（Trokhan）へ１９８５年７月９日に発行された一般に承継された米国特許 第４，５２８，２３９、トロカーン（Trokhan）へ１９８５年７月６日に発行さ れ一般継承された米国特許第４，５２９，４８０とトロカーン（Trokhan）へ１ ９９４年８月２日に発行され一般承継された米国特許第５，３３４，２８９明細 書にそれぞれ教示されており、これらの特許の開示事項は本願に引用されている 。 抄紙フェルトに照射された化学線硬化放射は、抄紙フェルト内で、特に表面近 くで、散乱する。このような散乱は、模様層を有することが望ましい領域におい てだけでなく、液体樹脂を洗い流して浸透性を維持するのが望ましい領域におい ても液体樹脂を硬化させる。このように、硬化過程の一重要局面は、化学線硬化 放射の抄紙フェルト内での無制御な散乱を防ぐことである。化学線硬化放射の散 乱は、液体樹脂が洗い流されて抄紙フェルトが浸透性のままであるべき領域では 特に望ましくない。 抄紙フェルトが硬化放射を散乱させる問題の解決の一方法は、硬化放射におけ るエネルギー量を減らすことである。より少ないエネルギーを使用することは、 抄紙フェルトのある領域での望ましくない硬化を防ぐことが首尾よく思い出され ている。 しかし、これと引換にこの方法は望ましくない点を有する。硬化エネルギーが 減少するにつれて、硬化作用が完了した後に残っている樹脂の力も減少する。従 って、低い強度の樹脂を所望のＸ−Ｙ模様により正確に配置するか、より強度の 高い樹脂を正確さが劣るＸ−Ｙ模様に配置するか選択できる。 従って、本発明の目的は、この先行技術と引換に制限されることのない抄紙フ ェルト上の硬化性模様層を提供することである。本発明のさらなる目的は、模様 層の抄紙フェルト内のＺ−方向配置を制御することである。 発明の概要 ここに開示されているのは、抄紙中に水を紙から除去する装置である。この装 置はＸ−Ｙ面と、Ｘ−Ｙ面に直交するＺ方向を有する。この装置は、互いに対向 した表面である機械に面した表面と紙に面した表面とからなる抄紙フェルトを備 える。抄紙フェルトの少なくとも一部は、約０．４吸光度よりも大きい反射率を 有する。好ましくは当該反射率は、３６５ナノメータ（ｎｍ）反射率であり、代 りに当該反射率は、３０１から４００ナノメータで測定された平均反射率であっ てもよい。 この装置は、互いに対向した表面である抄紙フェルトに面した表面と紙に面し た表面とを有する模様層をさらに備える。この模様層は、模様層の抄紙フェルト に面した表面と抄紙フェルトの紙に面した表面との間の界面で抄紙フェルトに結 合され、その界面から外方へ延びている。 図面の簡単な説明 第１図は本発明による装置の部分平面図。 第２図は第１図の装置の縦断面図。 第３図はＬ^*表色値と３６５ｎｍの拡散反射率との関係を示したグラフ。 第４図は、本発明の水透過性に対する反射率と硬化エネルギーの効果を示した 三次元グラフ。 発明の詳細な説明 第１図と第２図を参照すると、本発明の装置１０は抄紙フェルト１４と模様層 １８との２個の主要部材からなる。抄紙フェルト１４と模様層１８は各々に互い に対向する面を有し、対向する面間の界面で互いに結合される。抄紙フェルト１ ４は紙に面する表面と機械に面する表面とを有する。模様層１８は紙に面する表 面と抄紙フェルトに面する表面とを有する。 抄紙フェルト１４と模様層１８は、抄紙フェルト１４に紙に面する表面と模様 層１８の抄紙フェルトに面する表面との間の界面２０で互いに結合される。模様 層１８は抄紙フェルト１４の紙に面する表面を貫通して抄紙フェルト１４の全厚 みあるいは厚みの一部内へ浸透するようにしてもよいことが第２図から分るであ ろう。 第１図と第２図を続けて参照し、この抄紙フェルト１４をさらに詳細に調べる と、抄紙フェトル１４は紙を脱水することができなければならず、そのためには 、水浸透性であることが望ましい。抄紙フェルト１４は、抄紙工程中に紙から与 えられた水を受けることができる。抄紙フェルト１４は、このように受けられた 水が後に抄紙フェルト１４から絞り出されるか、あるいは、除去されることがで きるように水浸透性であることが望ましい。水は抄紙フェルト１４の機械に面す る表面から絞り出されるか除去されることが望ましい。 抄紙フェルト１４は基板１６と基板１６に結合されたバット１５の２個の部材 からなる。バット１５はニードル・パンチのようないずれかの従来の公知の手段 によって基板１６に結合された天然繊維あるいは合成繊維から作られることがで きる。バット１５は約３乃至約３０デニールの繊維から作られることができる。 バット１５は定密度あるいは可変密度のものであってもよい。バッド１５が可変 密度のものである場合には、密度勾配は、抄紙フェルト１４の紙に面する表面か ら抄紙フェルト１４の機械に面する表面へ高くなって水が紙から引き出され、前 述のように、抄紙フェルト１４から絞り出されることができるようにする。バッ ト１５は、ナイロン、ウール、ポリエステルあるいは他のいずれの材料からなる 繊維からできている。 抄紙フェルト１４は水１．２７センチメートル（０．５インチ）の差圧におい て約４００標準立方センチメートル／分／平方センチメートル末満の透気度を有 することができる。透気度はスウェーデン、カリスタッド（Karistad）のヴァ メット（Valmet）社販売のヴァルメット（Valmet）浸過性測定装置、モデル・ウ ィゴ・タイフン（Model WIGO TAIFUN）、型１０００を使用して測定されること ができる。好ましい実施例では、脱水する抄紙フェルト１４は、５乃至２００標 準立方センチメートル／分の透気度を有することができる。 脱水用抄紙フェルト１４は紙に面する表面の平方センチメートル面積当り少な くとも水約１５０ミリグラムの保水度を有することができる。保水度は紙に面す る表面の平方センチメートル面積当り少なくとも約１５０ミリグラムであること が好ましい。保水度は、ニュージャージー州、プリンストンのＴＲＩ／プリンス トン社(TRI/Princeton,Inc.)販売のＴＲＩ自動有孔度計(TRI Autoporosimeter) のような液体有孔度計を使って測定されることができる。保水度の測定は論文、 ミラー他(Milleretal.)、“液体有孔度測定：新しい方法論と応用”、コロイド と界面科学誌(Journal of Collard and Interface Science)、１６３−７０頁、 １６２(１９９４)に記載された方法に従って行なわれ、この論文は本出願に引用 されている。 抄紙フェルト１４に入射した放射線は、反射されるか、吸収されるかあるいは 抄紙フェルト１４を透過することができることは当該技術分野に通常の知識を有 する者に認められるであろう。ほとんどの放射線は抄紙フェルト１４を透過しな いと一般に考えられている。しかし、抄紙フェルト１４を透過した放射線は、い ずれも抄紙フェルト１４に衝突することはできないので、吸収も反射もされない ためこの問題は議論の余地あるものである。吸光度と反射率は共通の尺度で測定 されると反比例の関係にあると当該技術分野に通常の知識を有する者はさらに認 めるであろう。 模様層１８を抄紙フェルト１４に塗布中における紫外線の抄紙フェルト１４内 での望ましくない散乱を減らすために、抄紙フェルト１４はある物理的光学的物 性を有する。特に、抄紙フェルト１４の反射率は、抄紙フェルト１４に入射した 化学線放射の反射を最少限にするのに十分低くしなければならない。 ここでは、反射率はパーセント反射率あるいは吸光度で測定され図面に吸光度 で記されている。ここに使われているように、反射率は−Ｌｏｇ10｛(Ｉ反射)／ (Ｉ入射)｝として表わされ、ここでＩ入射は化学線源の強度であり、Ｉ反射は反 射された信号の強度である。吸光度の値が大きくなる程低い反射率が発生するこ とが分るであろう。特定の材料の反射率は、特定の材料に入射した放射線の波長 に、放射線が可視光線範囲にあるかあるいは目に見えないかにかかわらず、依存 すると分るであろう。 抄紙フェルト１４の少なくとも一部は４０％末満（０．４吸光度以上）の３６ ５ｎｍ反射率、好ましくは３２％末満（０．５吸光度以上）の３６５ｎｍ反射率 、さらに好ましくは２５％未満（０．６吸光度以上）の３６５ｎｍ反射率、最も 好ましくは２０％朱満（０．７吸光度以上）の３５ｎｍ反射率をもつ。３６５ｎ ｍ反射率は３６５ナノメータで測定された。 抄紙フェルト１４は、また０．４吸光度以上の平均反射率、好ましくは０．５ 吸光度以上の平均反射率、さらに好ましくは０．６吸光度以上の平均反射率、最 も好ましくは０．７吸光度以上の平均反射率をもつことが望ましい。ここに使わ れているように、平均反射率は、３０１乃至４００ナノメータの範囲で１ナノメ ータづつ増加させて試料が測定された時の、吸光度での１００反射率測定値の算 数平均を表す。 抄紙フェルト１４の拡散反射率は、ラブスフィア（Labsphere）ＤＲＴＡ ９ Ａ 反射率／透過部品あるいは等価物を有するパーキン−エルマー（Perkin-Elm er）ラムダ（Lambda）９ ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ分光光度計を使って測定される 。分光光度計は次のように設定される：拡散反射率、縦軸は吸光度、スリットは ２ナノメータ、速度は１２０ｎｍ／分、集積反応は１秒、ＮＣＹＣＬ(周期数)は １、走査範囲は２５０〜４００ｎｍ。抄紙フェルト１４の少なくとも紙に面 する表面を試料とするが、抄紙フェルト１４の両面を所望に応じて試料としても よい。吸光度は３６５ｎｍで得られ、平均吸光度は３０１乃至４００ｎｍの範囲 で得られた。 所望の３６５ｎｍ反射率と平均反射率が得られる一態様は特定のＬ^*表色値（c olor value）を抄紙フェルト１４に与えることによる。第３図に図示されている ように、Ｌ^*表色値と３６５ｎｍ反射率との間には、以下に検討されるように、 少なくとも一特定染料に対して（前記の範囲のほとんどに亘って）反比例関係が ある。 従って、抄紙フェルト１４の少なくとも一部は５０未満のＬ^*表色値、好まし くは４０未満のＬ^*表色値、さらに好ましくは３５末満のＬ^*表色値をもち、明細 された反射率を満たすようにすることができる。抄紙フェルト１４の不透明度は 高過ぎないことがさらに望ましい。不透明度が高過ぎると模様層１８は抄紙フェ ルト１４に十分に結合されず、使用中に抄紙フェルト１４から分離するかもしれ ないからである。 抄紙フェルト１４のＬ^*表示色値は測色器を使って決定される。多くの適切な 測色器が当該技術分野で良く知られているが、適切な測色器はヴァージニア州レ ストンのハンター・アソシェイト研究所（Hunter Associates Laboratory）によ りカラークエスト４５／０装置（Color QUEST 45/0 System）として販売され、 ＤＰ−９０００プロセッサと標準４５／０光学センサーとを有するものである。 ２°標準観測器とＣ光源が選ばれる。Ｌ^*表色値はＬ^*ａ^*ｂ^*表色系色スケールを 使って測定される。このスケールを使ってＬ^*表色値１００は白を表し、Ｌ^*表色 値０は黒を表わす。ａ^*表色値は、正の時は赤を示し、負の時は緑を示す。ｂ^*表 色値は、正の時は黄を示し、負の時は青を示す。 前述の３６５ｎｍ反射率、平均反射率とＬ^*表色値は抄紙フェルト１４を染色 することによって達成されてもよい。従って、化学線硬化放射が抄紙フェルト１ ４ に当てられ、抄紙フェルト１４の紙に面した表面を透過した放射線は、散乱され るよりもむしろ吸収される。放射線が紙に面した表面から機械に面した表面へ抄 紙フェルト１４を直接に透過してもよい。しかし、ほとんどのフェルトは密度が 高過ぎ坪量が大き過ぎてこのような透過は起こらない。従って、抄紙フェルト１ ４の吸光度を高くすることにより抄紙フェルト１４の反射率を低くすることが通 常は必要である。 抄紙フェルト１４は、抄紙フェルト１４用の染料に付されている説明に従って 一般的には染色されても良い。抄紙フェルト１４を染色するのに適切な染料は水 溶性染料を含む。特に適切な染料はインディアナ州、インディアナポリスのＣＰ Ｃ・スペシャリティ・プロダクト社（CPC Specialty Products,Inc.）からＲＴ Ｔ染料の商品名で販売されている。 次の実施例は、特許請求されている反射率をもつように染色された抄紙フェル ト１４を意図したものであるが、当該技術分野で通常の知識を有する者は抄紙フ ェルト１４はそのように染色あるいは処理される必要はないと認識しているであ ろう。抄紙フェルト１４か模様層１８を硬化する化学線放射に対して強い吸光度 と低い反射率をもっている限り抄紙フェルト１４は適切であろう。 実施例１ パイロット・マシン・ベルトは次のようにして製作された。 アムフレックス２モデルプレス・フェルト（Amflex 2 Model Pless Felt）が ウィスコンシン州、アップルトンのアップルトン・ミルズ（Appleton Mills）で 得られた。９８．８℃（２１０°Ｆ）まで加熱された１１３．５５リットル（３ ０ガロン）の水が染料槽に加えられた。染料槽は抄紙フェルト１４を収容し、抄 紙フェルト１４が水に冠水できる大きさだった。インディアナ州、インディアナ ポリスのＣＰＣ・スペシャリティ・プロダクト社（CPC Specialty Products,Inc .） 販売の１５８７．６グラム（５６オンス）のＰＩＴ黒番号１５液体染料を水に加 え完全に混合して１４．１９リットル（３．７５ガロン）の水当り染料２２６． ８グラム（８オンス）の濃度を得た。水を８５℃（１８５°Ｆ）まで冷却し、抄 紙フェルト１４を染料槽中に５分間浸し、さらに水／染料混合物を約７９．４４ ℃（約１７５°Ｆ）に冷却した。 次に抄紙フェルト１４は染料槽から徐々に取り出され、染料槽からの液体を染 料槽から取り出された抄紙フェルトの部分に注ぎ抄紙フェルト１４の全部分が確 実に染色されるようにした。 抄紙フェルト１４が染料槽から取り出されると染料溶液を取り出し、染料槽に 室温の水を入れる。次に染色抄紙フェルト１４を素早く染料槽内ですすいだ。抄 紙フェルト１４は染料槽から取り出され、余分の水を抄紙フェルト１４から排出 させた。抄紙フェルト１４は室温で少なくとも２４時間空気乾燥された。前記の 工程の各々は２回繰返された。次に、染色フェルト１４は模様層１８が加えられ るように用意された。 第４図を参照すると、３６５ナノメータ（ｎｍ）において本実施例の染色され ていない抄紙フェルト１４は、約０．２吸光度の３６５ｎm反射率をもっていた 。約Ｌ^*３０の表色値に染色された抄紙フェルト１４は約０．９吸光度より高い ３６５ｎｍ反射率を示しているが、実施例１で染色された抄紙フェルト１４は１ ．６吸光度より高い３６５ｎｍ反射率を示す。Ｌ^*表色値（と従って吸光度）が 高くなる程３６５ナノメータで反射されるエネルギーは下がることが認識される であろう。 これに代えて、抄紙フェルト１４を組立体として染色するよりもむしろ、抄紙 フェルト１４のバット１５を形成する繊維を針縫と抄紙フェルト１４に形成され る前に染色してもよい。同様に、抄紙フェルト１４のベース１６を抄紙フェルト １４に組入れる前に染色してもよい。 代替実施例において、抄紙フェルト１４の全体が特定された３６５ｎｍ反射率 、平均反射とＬ^*表色値をもつ必要はない。抄紙フェルト１４の一部分のみが前 述の３６５ｎｍ反射率、平均反射率とＬ^*表色値をもつ必要がある。抄紙１４の 一部のみが前述の３６５ｎｍ反射率、平均反射率とＬ^*表色値をもつ場合は、そ の一部は、抄紙フェルト１４の紙に面する表面と並んだ、さらに好ましくは含む 、抄紙フェルト１４の部分であることが好ましい。 さらに別の実施例において、模様層１８に面する抄紙フェルト１４の表面は、 ０．４吸光度朱満の３６５ｎｍ反射率をもつことができる。抄紙フェルト１４は この表面領域の下に、少なくとも約０．４吸光度の特定された３６５ｎｍ反射率 を提供する領域を有することができる。このレベル以下では抄紙フェルト１４は 再び透明であってもよい。ここで使われているように、前述の３６５ｎｍ反射率 が提供されない限り、透明なフェルトは白いと理解される。抄紙フェルト１４の 機械に面する表面は透明であっても、特定された３６５ｎｍ反射率を有してもよ いと認められることができる。この実施例はベルトの耐久性を向上するであろう 。 典型的な抄紙フェルト１４は、ニードル・パンチ等により基板１６に結合した 繊維のバット１５からなる。部分的に染色した構成は、抄紙フェルト１４を形成 しているバット１５を染色することによりなされる。これの代わりにあるいは好 ましくは、バット１５を染色するのに加えて、抄紙フェルト１４を形成する基板 １６も特定された３６５ｎｍ反射率、平均反射率とＬ^*表色値に染色してもよい 。バット１５が特定された３６５ｎｍ反射率、平均反射率とＬ^*表色値をもつこ とが好ましいのは、模様層１８が最も典型的には基板１６に結合されるよりもむ しろバット１５に結合されるからである。 もし所望されるなら、抄紙フェルト１４のバット１５は特定された３６５ｎｍ 反射率をもつ繊維と、特定された３６５ｎｍ反射率を満たさない繊維とからなっ てもよい。この構成は、抄紙１４の界面を透過し抄紙１４の模様層に面する表面 の下に存在する模様の骨組１８の高い解像度を提供しながら抄紙フェルト１４の 透過性の損失を最小限にする二重の目的を満たす。 抄紙フェルト１４も、Ｘ−Ｙ面に配置された模様に従って変わる３６５ｎｍ反 射率、平均反射率とＬ^*表色値をもつことができると予測される。抄紙フェルト １４の３６５ｎｍ反射率、平均反射率とＬ^*表色値がＸ−Ｙ面模様に従って変わ る場合、抄紙フェルト１４の不透明部分が、抄紙工程中に紙を刻印しない模様層 １８の部分と整合された、以下に検討される、Ｘ−Ｙ面模様内に配置されること が望ましい。 模様層１８は抄紙フェルト１４に液体状で塗布され、好ましくは樹脂からなる 。樹脂は好ましくは感光性で化学線放射に曝されると硬化する。光学線放射は約 ３６５ｎｍの波長をもつことができる。硬化は架橋によって行なわれる。適切な 樹脂は前述した、ジョンソンに発行された米国特許第４，５１４，３４５明細書 に開示されており、デラウェア州、ウィルミントンのマックダーミッド社（McDe rmid,Inc.）から樹脂のメリグラフ（Merigraph）シリーズの一部として販売され ている。この樹脂は、硬化されて模様層となった時、約２．５４ｃｍ（１インチ ）×５．０８ｃｍ（２インチ）×０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）層の樹脂ク ーポンで、８５℃において測定されると、約６０以下のショアＤ押込強度をもっ ていなければならない。その表示はデュロメータの針の樹脂との最初の接触後１ ０秒後に読まれる。 後に模様層１８を形成する液体は、硬化前に適正に抄紙フェルト１４に浸透す るために２１．１℃（７０°Ｆ）において約５，０００乃至１５，０００センチ ポアズの粘性をもつことができる。液体、好ましくは液体樹脂は次の様に抄紙フ ェルト１４に塗布される。抄紙フェルト１４は連続ベルトの形で提供されること ができる。抄紙フェルト１４は、抄紙フェルト１４の紙に面する表面に対して位 置されたノズルを通って搬送される。ノズルは液体フィルム、好ましくは液体樹 脂を抄紙フェルト１４の紙に面する表面に均一に押出す。 液体塗膜の厚さはニップを使って機械的に制御することができる。ここに記載 された実施例では、適切な塗膜は抄紙フェルト１４の紙に面した表面から、約２ ．５ミリメータまで最も外方へ延びた樹脂の部分までで測定された厚さをもつ。 どのような所望の模様にも配置される、不透明部分と透明部分とをもつマスクが 抄紙フェルト１４上の液体塗膜上に置かれる。適切な良く知られた模様は不連続 の不透明領域と必須に連続した網目からなる透明領域とを含むが、いかなる所望 の模様もその模様がＸ−Ｙ面にあれば使われることができる。 後に模様層１８を形成する液体は活性化用波長の化学線放射に曝される。化学 線放射はマスクを通して当てられ、マスクは化学線放射源と抄紙フェルト１４上 の液体塗膜との間に置かれる。化学線放射はランプから当てられることができる 。化学線放射は、マスクの透明部分に整合された樹脂を部分的に硬化あるいは予 備硬化する。マスクの透明部分と整合された樹脂は硬化されないままであろう。 平方センチメートル当り少なくとも約３００ミリジュールの予備硬化エネルギ ーが化学線放射を使って抄紙フェルト１４が当てられることが好ましい。さらに 好ましくは、平方センチメートル当り少なくとも約１，２００ミリジュールの予 備硬化エネルギーがマスクの透明部分を通して抄紙フェルト１４に当てられる。 予備硬化エネルギーは紫外線エネルギー強度測定装置、マサチューセッツ州、ニ ューバリポートのインターナシヨナル・ライト社（International Light,Inc.） 販売のモデルＩＬ３９０−Ｂ・ライト・バグ（Light Bug）により測定されるこ とができる。 次に、硬化されなかった樹脂が抄紙フェルト１４から除去される。樹脂は抄紙 フェルト１４層をオハイオ州、シンシナティのザ・プロクタ・アンド・ギャンブ ル社（The Proctor & Gamble Co.）により製造された洗剤、商品名トップ・ジョ ブ（Top Job）のような界面活性剤と水との混合物で洗うことにより除去され る。界面活性剤と水は抄紙フェルト１４上へシャワーから噴霧されることができ る。洗浄は、約９０℃の温度において、約０．１５７４８センチメートル(０． ０６２インチ)の開口直径、３０°の入射角と５００ｐｓｉの排出圧力をもつフ ァン・ジェット・ノズルを使って行なわれることができる。２回目の洗浄は約１ ６０°の温度において、約０．１５７４８センチメートル（約０．０６２インチ ）の開口直径、３０°の入射角と１４０ｐｓiの排出圧力をもつファン・ジェッ ト・ノズルを使って、他の全てのパラメータは一定にして行なわれることができ る。 抄紙フェルト１４と残っている樹脂は、今は模様層１８を形成しているが、真 空シュー上を移動するかあるいは真空シューと並置される。真空状態が抄紙フェ ルト１４の機械に面した側に付与されて抄紙フェルト１４に残っている末硬化樹 脂をすべて除去する。洗浄と真空除去の工程は必要に応じて繰返されることがで きる。未硬化液体が抄紙フェルト１４から除去されると抄紙フェルト１４は再び 洗浄されてすべての界面活性剤が抄紙フェルト１４から除去される。 部分的に硬化された樹脂は、次に水槽に浸漬され、硬化化学線放射が再び当て られる。槽内の水は化学線放射を化学線放射源から模様層１８へ透過させるが遊 離酸素が模様層１８に達するのを防ぐ。遊離酸素は、模様層１８の全硬化を達成 するのに望まれる共重合反応を急冷することができる。バスは界面活性剤を含ま ないことが望ましく、化学線放射が模様層１８に達する前に減衰されないように するためである。バスは亜硫酸ナトリウムのような強い還元剤を含み微量の酸素 をバスから除去することが好ましい。 硬化された模様層１８は、ジョンソン他（Johnson et al.）に発行され一般承 継された米国特許第４，５１４，３４５明細書に開示されているように、本質的 に連続した網目内に配置された不連続の開口を有する本質的に連続した網目をも つことができる。その代りにジョンソン他（Johnson et al.）の米国特許第４， ５１４，３４５明細書に開示された不連続模様が使われることができる。 模様層１８は界面２０において抄紙フェルト１４に結合された中央端から末端 へ外方向に延びている。模様層１８の末端は抄紙中に紙を刻印して刻印された区 域を高密度化し、よって多領域紙を形成する。このように模様層１８は界面２０ と抄紙１４から外方へ延びることにより密度紙を抄紙中に形成することができる 。 模様層１８は抄紙フェルト１４を、抄紙フェルト１４の紙に面する表面から抄 紙フェルト１４の機械に面する表面に向って測定して約０．１乃至０．５ミリメ ートルの深さに透過することが好ましい。模様層１８は、抄紙フェルト１４の紙 に面した面を通過した透過がこの量未満の場合は、模様層１８が抄紙フェルト１ ４に十分に結合されないかもしれず、分離が使用中に起きるかもしれない。模様 層１８が余りにも大きな深さにまで抄紙フェルト１４を透過する場合は、浸透性 が犠牲にされるかもしれない。 本発明に従って作成される装置１０の典型的、非限定的な例が従来装置１０と 対比される。両装置１０は、抄紙フェルト１４の紙に面する表面の表面積の約３ ５パーセントの表面積をもつ本質的に連続した網目からなる模様層１８を用いた 。模様層１８は、抄紙フェルト１４の紙に面した表面から約０．２５ミリメート ル外方へ延びていた。３６５ｎｍ反射率の抄紙フェルト１４に当てせられた硬化 エネルギーと水透過性は下記の表１に示されている。脂肪酸のナトリウム塩のゲ ルのゼラチン状塗膜が抄紙フェルト１４全体に均一に付与された。抄紙フェルト １４の樹脂に面した表面は軽く浴びせられて模様層１８に対する適切な界面とし た。この塗膜の残りは、模様層１８が予備硬化された後に洗い流された。 表１から分るように、本発明の装置１０は従来技術に対して有意義に改良され た透過性を示した。抄紙においては、少なくとも６立方センチメートル／秒、好 ましくは少なくとも９立方センチメートル／秒の最低透過率をもつた抄紙フェル ト１４が望まれることが認められた。 さらに、本発明による１２００ｍＪ／平方センチメートルの予備硬化エネルギ ーを受ける装置１０は満足な透過性をもち、満足なベルト耐久性を実証した。ベ ルトの耐久性が不満足な場合は余分な回数のベルトの交換が必要となるであろう 。本発明の範囲はこの実施例に限定されず添付の特許請求の範囲に記載されてい る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 オステンドルフ、ワード、ウィリアム アメリカ合衆国 オハイオ州、ウエスト チェスター、オレゴン パス 6331番 (72)発明者 マーラット、ヘンリー、ルイス アメリカ合衆国 ペンシルバニア州、タン クハンノック、アール アール １、ボッ クス 225Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．抄紙中に水を紙から除去する装置において、前記装置はＸ−Ｙ面と、Ｘ−Ｙ 面に直交のＺ−方向を有し、前記装置が 互いに対向する表面である機械に面する表面と紙に面する表面とを有する抄紙 フェルトと、前記抄紙フェルトの少なくとも一部が０．４吸光度より大きい３６ ５ｎｍ反射率を有し、 互いに対向する表面である抄紙フェルトに面する表面と紙に面する表面とを有 する摸様層であって、前記模様層は、前記模様層の前記抄紙フェルトに面する表 面と前記抄紙フェルトの前記紙に面する表面との界面において前記抄紙フェルト に結合されている模様層とを備えた装置。 ２．０．４吸光度より大きい前記３６５ｎｍ反射率を有する前記抄紙フェルトが 前記抄紙フェルトの前記紙に面する表面と並置され、好ましくは、０．４吸光度 より大きい前記３６５ｎｍ反射率を有する前記抄紙フェルトは前記抄紙フェルト の前記紙に面する表面から前記抄紙フェルトの前記機械に面する表面に延びる請 求の範囲第１項に記載の装置。 ３．前記模様層はＸ−Ｙ模様の２領域である前記紙を刻印する第一領域と前記紙 を刻印する第二領域とからなり、０．４吸光度より大きい前記３６５ｎｍ反射率 を有する前記抄紙フェルトの前記部分は好ましくはＸ−Ｙ模様内に配置され、０ ．４吸光度より大きい前記反射率を有する前記部分の前記Ｘ−Ｙ模様は、前記紙 を刻印しない前記模様層の前記部分と整合される請求の範囲第１項及び第２項に 記載の装置。 ４．前記抄紙フェルトが０．５吸光度より大きい３６５ｎｍ反射率を有する請求 の範囲第１，２及び３のいずれか１項に記載の装置。 ５．前記抄紙フェルトは基板と、前記基板に結合されたバットからなり、前記バ ットはＬ^*５０以下の前記Ｌ^*表色値を有する前記抄紙フェルトの前記部分からな り、好ましくは前記バットはＬ^*４０末満のＬ^*表色値を有する請求の範囲第１， ２，３及び５のいずれか１項に記載の装置。 ６．前記模様層が、０．４吸光度より大きい前記反射率を有する前記抄紙フェル トの前記部分を透過しない請求の範囲第１，２，３，４及び５のいずれか１項に 記載の装置。 ７．抄紙工程中に水を紙から除去する装置において、前記装置はＸ−Ｙ面と、Ｘ −Ｙ面に直交のＺ−方向を有し、前記装置は互いに相対する表面である機械に面 する表面と紙に面する表面とを有する抄紙フェルトと、前記抄紙フェルトの少な くとも一部は０．４吸光度より大きい３６５ｎｍ反射率を有し、前記部分は０． ４吸光度より大きい平均反射率も有し、 互いに対向する表面である抄紙フェルトに面する表面と紙に有する表面とを有 する模様層であって、前記模様層は、前記模様層の前記抄紙フェルトに面する表 面と前記抄紙フェルトの前記紙に面する表面との界面において前記抄紙フェルト に結合され、前記界面から外方へ延びている模様層とを備えた装置。 ８．前記抄紙フェルトは０．５吸光度より大きい平均反射率を有し、好ましくは 前記抄紙フェルトは０．５吸光度より大きい３６５ｎｍ反射率を有する請求の範 囲第７項に記載の装置。 ９．抄紙工程中に水を紙から除去する装置において、前記装置は、 互いに対向する表面である機械に面する表面と紙に面する表面とを有する抄紙 フェルトと、前記抄紙フェルトは、基板に結合された繊維のバットからなり、前 記バットの前記繊維の第一部分は０．４吸光度より大きい３６５ｎｍ反射率を有 し、 前記バットの前記繊維の第二部分は０．４吸光度末満の３６５ｎｍ反射率を有 し、前記繊維の前記第一及び第二部分が混ざっており、 互いに対向する表面である抄紙フェルトに面する表面と紙に面する表面とを有 する模様層であって、前記模様層は、前記模様層の前記抄紙フェルトに面する表 面と前記抄紙フェルトの前記紙に面する表面との界面において前記抄紙フェルト に結合され、前記界面から外方へ延びている摸様層とを備えた装置。 １０．前記抄紙フェルトの前記紙に面した表面が０．４吸光度末満の３６５ｎｍ 反射率を有する繊維からなる請求の範囲第９項に記載の装置。