JP3217372B2 - 湿潤プレス紙ウェブ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、1993年12月20日にアンプルスキー等の名で
出願された米国特許出願第08/170,140拷の一部継続出願
である。

発明の分野 本発明は、製紙に関し、更に詳細には、湿潤プレス紙
ウェブ（wet pressed paper web）及びその製造方法に
関する。

発明の背景 フェイシャルティッシュ、衛生ティッシュ、ペーパー
タオル、等の使い捨て製品は、代表的には、一つ又はそ
れ以上の紙ウェブからつくられる。製品が所期の役割を
果たす場合には、これらの製品を形成する紙ウェブは特
定の物理的性質を発揮しなければならない。これらの性
質のうち、最も重要な性質は、強度、柔らかさ、及び吸
収性である。強度は、紙ウェブが使用中にその物理的一
体性を保持する性質である。柔らかさは、使用者が紙を
手の中で丸め、使用者の種々の解剖学的部分と接触させ
るときに使用者が感じる心地よい感触である。柔らかさ
は、一般的には、紙ウェブの剛性が低くなるにつれて高
くなる。吸収性は、紙ウェブが流体を吸い上げて保持す
ることができる性質である。代表的には、紙ウェブの柔
らかさ及び／又は吸収性は、紙ウェブの強度が低くなる
につれて大きくなる。従って、所望の強度特性を持つ柔
らかで吸収性のある紙ウェブを提供しようとする試みに
おいて、製紙方法が開発された。

サンフォード等に付与された米国特許第3,301,746号
には、スルーエアー乾燥システムで熱で予備乾燥した紙
ウェブが開示されている。この場合には、ドライヤード
ラムのところでウェブの部分にファブリックのナックル
パターンが付けられる。サンフォード等のプロセスは、
引っ張り強度を損なうことなく柔らかさ及び吸収性を改
善することに関するが、サンフォード等のスルーエアー
ドライヤーを使用して水の除去を行うことは、非常にエ
ネルギー消費量が多く、従って費用がかかる。

ジャスタスに付与された米国特許第3,537,954号に
は、上ファブリックと下フォーミングワイヤとの間で形
成されたウェブが開示されている。ウェブには、ニップ
のところでパターンが付けられる。ウェブは、ニップの
ところで、ファブリックと比較的柔らかで可撓性の製紙
用フェルトとの間にサンドウィッチされる。フリット等
に付与された米国特許第4,309,246号には、編成要素（w
oven element）で形成された開放メッシュインプリント
ファブリック（open mesh imprinting fabric）に未圧
縮の湿潤ウェブを送出し、ウェブを第１プレスニップで
製紙用フェルトとインプリントファブリックとの間でプ
レスすることが開示されている。ウェブは、次いで、イ
ンプリントファブリックによって第１プレスニップから
乾燥ドラムのところにある第２プレスニップまで運ばれ
る。ツルネン等に付与された米国特許第4,144,124号に
は、一対の無端ファブリックを備えたツインワイヤフォ
ーマーを持つ製紙機が開示されている。これらの無端フ
ァブリックは、フェルトであるのがよい。無端ファブリ
ックの一方が、紙ウェブをプレス区分に運ぶ。プレス区
分は、紙ウェブをプレス区分に運ぶ無端ファブリック、
フェルトであるのがよい追加の無端ファブリック、及び
ウェブに型押しを施すためのワイヤを含む。

ジャスタスの特許及びフリットの特許の両方には、フ
ェルトを一つしか持たないニップで湿潤ウェブをプレス
するという欠点がある。ウェブのプレス中、水がウェブ
の両側から出る。従ってフェルトと接触していないウェ
ブの表面から出た水は、プレスニップの出口でウェブに
再度侵入する。ウェブがプレスニップの出口でこのよう
に再湿潤するため、プレス装置の水除去能力が低下し、
プレス中に形成された繊維間結合（fiber−to−fiber b
onds）が壊れ、プレスニップのところで密度が高められ
たウェブの部分が元の嵩に戻る即ちリバルキング（rebu
lking）する。

ツルネン等の特許には、フェルトであるのがよい二つ
の無端ファブリック及びインプリントワイヤを備えたプ
レスニップが開示されている。しかしながら、ツルネン
等の特許は、ウェブをフェーミングワイヤからインプリ
ントファブリックに移送し、プレスニップでのウェブの
プレス前に湿潤ウェブの部分をインプリントファブリッ
ク内に最初に偏向させることを行わない。従って、ツル
ネン等の特許のウェブは、プレスニップへの入口で全体
にモノプラナーであり、その結果、ウェブの全体の圧縮
をプレスニップで行う。ウェブの全体を圧縮すると、ウ
ェブの比較的低密度の部分の密度が高くなり、ウェブの
異なる部分間での密度差を制限するため、望ましくな
い。

更に、フリット等の特許及びツルネン等の特許は、イ
ンプリントファブリックが、編成フィラメントの経糸と
緯糸とが重なる箇所等に不連続的の圧縮ナックルを持つ
プレス装置を提供する。不連続の圧縮場所は、荷重を支
持するための高密度領域及び吸収性を提供する不連続の
低密度領域が連続した湿潤成形シートを提供しない。

ウェブに嵩を与えるのにエンボス加工を使用できる。
しかしながら、乾燥ウェブにエンボス加工を施すとウェ
ブの繊維間結合を壊してしまうことがある。これは、ウ
ェブの乾燥時に結合が形成され固定されるためである。
ウェブを乾燥させた後、繊維をウェブの平面に対して垂
直に移動すると、繊維間結合が壊れ、これによって、ウ
ェブの引っ張り強度がエンボス加工を施す前よりも小さ
くなってしまう。

欧州特許出願第0499942A2号、米国特許第3,556,907
号、米国特許第3,867,225号、米国特許第3,414,459号、
及び米国特許第4,759,967号には、エンボス加工が開示
されている。

その結果、紙の分野の科学者は、経済的に製造でき且
つ柔らかさや吸収性を損なわずに強度を高めることがで
きる紙の構造を改良するための研究を続けた。

従って、本発明の目的は、紙ウェブを脱水し、成形す
るための方法を提供することである。

本発明の別の目的は、最初に紙ウェブの一部をインプ
リント部材内に偏向させ、これに続いて、結果的に得ら
れた非モノプラナーのウェブ及びインプリント部材を変
形自在の二つの水受け入れ部材間でプレスすることであ
る。

本発明の更に別の目的は、所与のレベルのシート可撓
性について強度が高められた湿潤プレス可撓性ウェブを
提供することである。

本発明の他の目的は、比較的高密度の連続ネットワー
ク、この連続ネットワークに亘って分散された比較的低
密度複数のドーム、及び低密度のドームの各々を少なく
とも部分的に取り囲む薄い移行領域を持つ型押がなされ
ていない可撓性ウェブを提供することである。

発明の概要 本発明は、紙ウェブを成形し、脱水するための方法を
提供する。本発明の一実施例によれば、製紙繊維の初期
ウェブを有孔フォーミング部材上に形成し、インプリン
ト部材に移送して初期ウェブの製紙繊維の一部を、初期
ウェブの密度を高くすることなくインプリント部材のデ
フレクション導管内に偏向させる。次いで、ウェブ及び
インプリント部材を圧縮ニップで第１及び第２の脱水フ
ェルト間でプレスし、製紙繊維をインプリント部材のデ
フレクション導管内に偏向し、水をウェブの両側から除
去する。ウェブの成形構造は、ニップでの第１脱水フェ
ルトによるウェブの剪断を阻止し、ウェブがプレスニッ
プの出口で再湿潤しないようにすることによって、保存
される。本発明は、更に、脱水フェルトと連続ネットワ
ーク状ウェブインプリント面を持つ有孔インプリント部
材との間で湿潤紙ウェブをプレスすることによって、連
続した密度を持つネットワークを持つように湿潤紙ウェ
ブを成形する方法を提供する。

本発明による方法は、製紙繊維の水性分散液を提供す
る工程と、有孔フォーミング部材を提供する工程と、第
１脱水フェルトを提供する工程と、第２脱水フェルトを
提供する工程と、第１及び第２の向き合った面間に圧縮
ニップを形成する工程と、ウェブインプリント面及びデ
フレクション導管部分を備えた第１ウェブ接触面及び第
２フェルト接触面を有する有孔インプリント部材を提供
する工程とを有する。この方法は、更に、有孔フォーミ
ング部材上に製紙繊維の初期ウェブを形成する工程と、
初期ウェブを有孔フォーミング部材から有孔インプリン
ト部材へ移送する工程と、初期ウェブの製紙繊維の一部
をインプリント部材の第１面のデフレクション導管部分
内に偏向させ、デフレクション導管部分を通して初期ウ
ェブから水を除去し、未圧縮の非モノプラナーの製紙繊
維の中間ウェブを形成する工程と、中間ウェブの面を有
孔インプリント部材の第１面と隣接して位置決めする工
程と、第１脱水フェルトを中間ウェブの別の面と隣接し
て位置決めする工程と、第２脱水フェルトをデフレクシ
ョン導管部分と流れ連通状態で位置決めする工程と、中
間ウェブ、有孔インプリント部材、及び第１及び第２の
脱水フェルトを圧縮ニップでプレスし、製紙繊維をデフ
レクション導管部分内に更に大きく偏向させ、中間ウェ
ブの密度を高め、水を中間ウェブの両面から除去し、成
形ウェブを形成する工程とを更に有する。

本発明による紙構造は、第１厚さＫを有する比較的高
密度の第１領域、局部的に最大であり且つ第１厚さより
も大きい第２厚さＰを有する比較的低密度の第２領域を
持つ、エンボス加工を施してない紙ウェブからなる。紙
構造は、第１及び第２の領域を間を延びる第３領域を有
する。第３領域は、第１領域と隣接して配置された移行
領域を構成する。移行領域は、第３厚さＴを有する。厚
さＴは、局部的に最小であり、厚さＫよりも薄い。紙構
造の計測厚さ比P/Kは1.0以上であり、計測厚さ比T/Kは
0.90以下である。紙ウェブは、所与のレベルの可撓性に
ついて強度が改善されている。

好ましい実施例では、厚さ比T/Kは約0.80以下であ
り、更に好ましくは、約0.70以下であり、最も好ましく
は、約0.65以下である。厚さ比P/Kは、好ましくは、少
なくとも約1.5であり、更に好ましくは、少なくとも約
1.7であり、最も好ましくは、少なくとも約2.0である。

一実施例では、紙ウェブは比較的高密度の第１ネット
ワーク領域、及び複数の不連続の比較的低密度のドーム
又はピローが連続ネットワーク領域に亘って分散されて
おり且つ連続ネットワーク領域と異なる高さに配置され
た比較的低密度の第２領域を有する。比較的低密度のド
ームは連続ネットワーク領域によって互いから分離され
ている。連続ネットワーク領域と比較的低密度のドーム
の各々との間を延びる第３領域は、連続ネットワーク領
域と隣接して配置された移行領域を構成し、低密度のド
ームの各々を少なくとも部分的に取り囲む。

図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を特定的に指摘し且つ明瞭に特許
請求する請求の範囲で終わるけれども、本発明は、実質
的に同じ要素を示すのに同じ表示を使用した添付図面と
関連して以下の詳細な説明を読むことによって、更によ
く理解されるであろう。

第１図は、有孔フォーミング部材から有孔インプリン
ト部材へ紙ウェブを移送し、紙ウェブを有孔インプリン
ト部材で圧縮ニップへ運び、有孔インプリント部材で運
ばれたウェブを圧縮ニップの第１及び第２の脱水フェル
ト間でプレスすることを示す、本発明を実施する上で使
用できる連続製紙機の一実施例の概略図である。

第２図は、巨視的にモノプラナーの、パターンをなし
た、連続ネットワーク状ウェブインプリント面が有孔イ
ンプリント部材内に複数の不連続の分離した連結されて
いないデフレクション導管を構成する第１ウェブ接触面
を持つ有孔インプリント部材の概略平面図である。

第３図は、第２図に示す有孔インプリント部材の一部
の３−３線に沿った断面図である。

第４図は、ウェブの第１面と隣接して位置決めされた
第１脱水フェルト、ウェブの第２面と隣接して位置決め
された有孔インプリント部材のウェブ接触面、及び有孔
インプリント部材の第２フェルト接触面と隣接して位置
決めされた第２脱水フェルトを示し、有孔インプリント
部材、フェルト、及び紙ウェブが圧縮ニップのロールに
対して拡大してある。第１図に示す圧縮ニップの拡大概
略図である。

第５図は、連続したパターンをなしたデフレクション
導管が複数の不連続の分離したウェブインプリント面を
構成した、ウェブ接触面を持つ有孔インプリント部材の
平面図である。

第６図は、第２図及び第３図の有孔インプリント部材
を使用して形成した成形紙ウェブの概略平面図である。

第７図は、第６図の紙ウェブの第６図の７−７線に沿
った概略断面図である。

第８図は、第７図に示す紙ウェブの拡大断面図であ
る。

第９図は、半連続のウェブインプリント面を持つ有孔
インプリント部材の概略図である。

第10図は、単一の脱水フェルトがウェブと隣接してお
り、真空ロールがフェルトと隣接しており、中実ロール
がインプリント部材と隣接した、プレスニップ内でウェ
ブ及びインプリント部材をプレスした場合の、種々のウ
ェブ速読でのニップ圧力に対するウェブからの水の除去
量のグラフである。

第11図は、ウェブ及びインプリント部材をプレスニッ
プで二つの脱水フェルト間でプレスした場合の、種々の
ウェブ速度でのニップ圧力の対するウェブからの水の除
去量のグラフである。

第12図は、ウェブがインプリント部材でプレスニップ
からヤンキードライヤードラムへ運ばれるとき、脱水フ
ェルトがインプリント部材と隣接して位置決めされた、
本発明による製紙機の変形例の概略図である。

第13A図は、脱水フェルト層の表面に接合された感光
性ポリマーから、ウェブにパターンを付ける多孔層が形
成された複合インプリント部材を持つ、本発明による製
紙機の変形例の概略図である。

第13B図は、ウェブにパターンを付ける感光性ポリマ
ー層がフェルト層の表面に接合された、複インプリント
部材の拡大部分断面図である。

第14図は、厚さ計測を示す、紙ウェブの一部の断面の
顕微鏡写真である。

第15図は、比較的高密度の連続ネットワーク領域に亘
って分散された、クレープ加工によって短縮化された比
較的低密度のドームを示す顕微鏡写真である。

第16図は、短縮化された比較的低密度のドーム及び比
較的高密度の連続ネットワーク領域を示す、第12図の製
紙機を使用して製造した、第15図に示すウェブと対応す
るクレープ加工を施した紙ウェブの一部の断面の顕微鏡
写真である。

第17図は、比較的高密度の連続ネットワーク領域に亘
って分散されたクレープ加工により短縮化された比較的
低密度のドームを示す、第13A図の製紙機を使用して製
造した紙ウェブの顕微鏡写真である。

第18図は、短縮化された比較的低密度のドーム及び短
縮化された比較的高密度の連続ネットワーク領域を示
す、第13図の製紙機を使用して製造した、第17図に示す
ウェブと対応するクレープ加工を施したウェブの一部の
断面の顕微鏡写真である。

発明の詳細な説明 第１図は、本発明を実施する上で使用できる連続製紙
機の一実施例を示す。本発明のプロセスは、順次実行さ
れる多数の工程即ち作業からなる。本発明のプロセス
は、好ましくは、連続式で実行されるが、手抄紙プロセ
スのようなバッチ式の作業を行うこともできるというこ
とは理解されよう。本発明の範囲は添付の請求の範囲を
参照して決定されるという理解の下に、工程の好ましい
順序を説明する。

本発明の一実施例によれば、製紙繊維でできた初期ウ
ェブ120は、製紙繊維の水性分散液から有孔フォーミン
グ部材11上に形成される。次いで、初期ウェブ120を有
孔インプリント部材219に移送する。この部材の第１ウ
ェブ接触面220には、ウェブインプリント面及びデフレ
クション導管部分が設けられている。初期ウェブ120の
製紙繊維の一部を有孔インプリント部材219のデフレク
ション導管部分内に、ウェブの密度を高めることなく、
偏向させ、これによって、中間ウェブ120Aを形成する。

中間ウェブ120Aは、有孔インプリント部材219で有孔
フォーミング部材11から第１及び第２のニップロール32
2及び362の向き合った圧縮面によって形成された圧縮ニ
ップ300まで運ばれる。第１脱水フェルト320が中間ウェ
ブ120Aと隣接して位置決めされており、第２脱水フェル
ト360が有孔インプリント部材219と隣接して位置決めさ
れている。中間ウェブ120A及び有孔インプリント部材21
9は、次いで、圧縮ニップ300で第１及び第２の脱水フェ
ルト320と360との間でプレスされ、製紙繊維の一部をイ
ンプリント部材219のデフレクション導管部分内に更に
大きく偏向させ、ウェブインプリント面と関連した中間
ウェブ120Aの一部の密度を高め、ウェブの両側から水を
除去することによってウェブを更に脱水し、これによっ
て成形ウェブ120Bを形成する。成形ウェブは、中間ウェ
ブ120Aよりも比較的乾燥している。

成形ウェブ120Bは、有孔インプリント部材219で圧縮
ニップ300から運ばれる。成形ウェブ120Bはスルーエア
ードライヤー400によって予備乾燥できる。この予備乾
燥は、加熱空気を、先ず最初に成形ウェブに通し、次い
で有孔インプリント部材219に通すことによって行うこ
とができる。これによって成形ウェブ120Bを更に乾燥さ
せる。次いで、有孔インプリント部材219のウェブイン
プリント面をロール209とドライヤードラム510との間に
形成されたニップ等で成形ウェブ120Bに刻印することが
でき、これによってインプリントウェブ120Cを形成す
る。ウェブインプリント面を成形ウェブに刻印すること
によって、ウェブインプリント面と関連したウェブの部
分の密度を更に高めることができる。次いで、インプリ
ントウェブ120Cをドライヤードラム510上で乾燥するこ
とができ、ドクターブレード524でドライヤードラムか
らクレープ加工を施すことができる。

本発明によるプロセス工程を更に詳細に検討すると、
本発明を実施する上での第１工程は、木材パルプから得
られた製紙繊維の水性分散液で初期ウェブ120を形成す
る工程である。本発明で使用するための製紙繊維は、通
常は、木材パルプから得られた繊維を含む。綿リンタ
ー、バガス、等の他のセルロース繊維を使用でき、これ
らの繊維は本明細書の範疇に含まれる。レーヨン繊維、
ポリエチレン繊維、及びポリプロピレン繊維といった合
成繊維もまた天然セルロース繊維と組み合わせて使用で
きる。使用できる１つの例示のポリエチレン繊維は、ヘ
ラクレス社（デラウェア州ウィルミントン）から入手で
きるパルペックス（Pulpex:パルペックスは登録商標で
ある）である。適用可能な木材パルプには、クラフトパ
ルプ、亜硫酸パルプ、等の化学パルプ、並びに例えば砕
木パルプ、サーモメカニカルパルプ、及び化学的に改質
したサーモメカニカルパルプを含む機械パルプが含まれ
る。落葉樹（以後、「広葉樹材」と呼ぶ）から得られた
パルプ及び常緑樹（以後、「針葉樹材」と呼ぶ）から得
られたパルプの両方を使用できる。リサイクル紙から得
られた繊維も本発明に適用できる。リサイクル紙は、上
掲の分類の繊維のいずれか又は全て、並びに製紙を容易
にするのに使用された填料及び接着剤のような繊維以外
の材料を含む。

ティッシュペーパー構造の製造に使用される完成紙料
（papermaking furnish）には、当該技術分野で周知の
ように、製紙繊維に加え、他の構成要素又は材料が含ま
れる。所望の添加剤の種類は、想起されるティッシュシ
ートの最終用途に応じて変わる。例えば、トイレットペ
ーパー、ペーパータオル、フェイシャルティッシュ、等
の製品及び他の同様の製品では、高い湿潤強度が所望の
属性である。かくして、多くの場合、当該技術分野で
「湿潤強度」樹脂として周知の化学物質を完成紙料に加
えるのが望ましい。

紙の技術で使用される湿潤強度樹脂の種類についての
一般的な論文は、米国紙パルプ技術協会のタッピ（TAPP
I）研究論文シリーズ第29号の、紙及び板紙における湿
潤強度（ニューヨーク、1965年）に記載されている。最
も有用な湿潤強度樹脂は、一般的には、陽イオン系であ
る。特に有用であることがわかっている陽イオン系湿潤
強度樹脂は、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂であ
る。このような樹脂の適当な種類が1972年10月24日にケ
イムに付与された米国特許第3,700,623号、及び1973年1
1月13日にケイムに付与された米国特許第第3,772,076号
に記載されている。これらの特許について触れたことに
より、これらの特許に開示されている内容は本明細書中
に組み入れたものとする。有用なポリアミド−エピクロ
ロヒドリン樹脂の一つの商業的供給源は、デラウェア州
ウィルミントンのヘラクレス社であり、このような樹脂
をキメメ（Kymeme:キメメは登録商標である）557Hの商
標で販売している。

ポリアクリルアミド樹脂もまた湿潤強度樹脂として有
用であることがわかっている。これらの樹脂は、1971年
１月19日にコスチア等に付与された米国特許第3,556,93
2号、及び1971年１月19日にウィリアムズ等に付与され
た米国特許第3,556,933号に記載されている。両特許に
ついて触れたことにより、これらの特許に開示されてい
る内容は本明細書中に組み入れたものとする。ポリアク
リルアミド樹脂の一つの商業的供給源は、コネチカット
州スタンフォードのアメリカンシアナミド社であり、こ
のような樹脂の一つをパレツ（Parez:パレツは登録商標
である）631NCの商標で販売している。

本発明で有用な更に他の水溶性陽イオン系樹脂は、ユ
ニアホルムアルデヒド樹脂及びメラミンホルムアルデヒ
ド樹脂である。これらの多官能価樹脂のうちの更に一般
的な官能基は、アミノ基のような窒素を含む官能基及び
窒素と結合したメチロール基である。ポリエチレンイミ
ン型の樹脂もまた本発明で有用である。更に、本発明で
は、カラダス10（ジャパンカーリットが製造している）
やコボンド1000（ナショナルスターチアンドケミカル社
が製造している）等の一時的湿潤強度樹脂を使用でき
る。上述の湿潤強度樹脂及び一時的湿潤強度樹脂のよう
な化合物を完成紙料に組み込むこともできるが、これは
本発明にとっては必要でないということは理解されるべ
きである。

初期ウェブ120は、好ましくは、製紙繊維の水性分散
液から形成されるが、水以外の液中に繊維を分散させる
こともできる。繊維を水中に分散し、稠度（consystenc
y）が約0.1％乃至0.3％の水性分散液を形成する。分散
液、スラリー、ウェブ、又は他の系の稠度のパーセンテ
ージは、問題の系に含まれる乾燥繊維の重量を系の全重
量で除した商の100倍であると定義される。繊維の重量
は、常に、絶乾線維を基にして表される。

本発明を実施する上での第２の工程は、製紙繊維の初
期ウェブ120を成形する工程である。第１図を参照する
と、製紙繊維の水性分散液は、任意の便利な設計である
のがよいヘッドボックス18に提供される。製紙繊維の水
性分散液をヘッドボックス18から有孔フォーミング部材
11に送出し、初期ウェブ120を形成する。フォーミング
部材11は、連続した長網からなるのがよい。変形例で
は、有孔フォーミング部材11には、連続した強化構造に
接合された複数のポリマー製の突起が設けられており、
1993年９月14日にトローハン等に付与された米国特許第
5,245,025号に開示されているように、坪量が異なる二
つ又はそれ以上の領域を持つ初期ウェブ120を提供す
る。同特許について触れたことにより、その特許に開示
されている内容は本明細書中に組み入れたものとする。
第１図には単一フォーミング部材11が示してあるけれど
も、単ワイヤフォーミング装置及びダブルワイヤフォー
ミング装置を使用してもよい。Ｓラップ形態又はＣラッ
プ形態といった他の形体のフォーミングワイヤを使用す
ることができる。

フォーミング部材11は、ブレストロール12及び複数の
リターンロールによって支持されている。第１図には、
これらのリターンロールのうち、二つのリターンロール
13及び14だけが示してある。フォーミング部材11は、駆
動手段（図示せず）によって、矢印81が示す方向に駆動
される。初期ウェブ120は、製紙繊維の水性分散液を有
孔フォーミング部材に付着させ、水性分散媒の一部を除
去することによって形成される。初期ウェブ120は、有
孔部材11と接触した第１ウェブ面122及びこれとは反対
方向に向いた第２ウェブ面124を有する。

初期ウェブ120は、第１図に示すように、連続製紙プ
ロセスで形成でき、或いは、変形例では、手抄紙プロセ
スのようなバッチ式のプロセスを使用できる、製紙繊維
の水性分散液を有孔フォーミング部材11上に付着させた
後、当該技術分野で周知の技術で水性分散媒の一部を除
去することによって、初期ウェブ120を形成する。有孔
フォーミング部材11上の水性分散液から水分を除去する
上で、バキュームボックス、地合い構成板、ハイドロフ
ォイル、等を使用できる。初期ウェブ120は、リターン
ロール13の周りをフォーミング部材11とともに移動し、
有孔インプリント部材219に近付けられる。

有孔インプリント部材219は、第１ウェブ接触面220及
び第２フェルト接触面240を有する。ウェブ接触面220
は、第２図及び第３図に示すように、ウェブインプリン
ト面222及びデフレクション導管部分230を有する。デフ
レクション導管部分230は、有孔インプリント部材219を
通して水を運ぶため、第１面220から第２面240まで延び
る連続通路の少なくとも一部を形成する。従って、製紙
繊維のウェブから水を有孔インプリント部材219の方向
に除去する場合、水を製紙繊維のウェブと再び接触させ
ることなく処理できる。有孔インプリント部材219は、
第１図に示すように、無端ベルトをなしているのがよ
く、複数のロール201−207によって支持されているのが
よい。有孔インプリント部材219は、第１図に矢印281で
示す方向に駆動手段（図示せず）によって駆動される。
有孔インプリント部材219の第１ウェブ接触面220には、
約90重量％の水、約８重量％の石油オイル、約１重量％
のセシルアルコール、及び約１重量５のアドゲンTA−10
0のような界面活性剤からなるエマルジョンがスプレー
してある。このようなエマルジョンは、インプリント部
材219から乾燥ドラム510へのウェブの移送を容易にす
る。勿論、有孔インプリント部材219は、バッチプロセ
スで手抄紙を行うのに使用する場合には、必ずしも無端
ベルトでできていなくてもよい。

一実施例では、有孔インプリント部材219は、編成フ
ィラメント（woven filaments）から形成されたファブ
リックベルトでできているのがよい。ウェブインプリン
ト面222は、編成フィラメントの交差点に形成された不
連続のナックルによって形成できる。編成フィラメント
製の適当なファブリックベルトは、1967年１月31日にサ
ンフォード等に付与された米国特許第3,301,746号、197
5年９月16日にアイヤーに付与された米国特許第3,905,8
63号、1980年３月４日にトローハンに付与された米国特
許第4,191,609号、及び1980年12月16日にトローハンに
付与された米国特許第4,239,065号に開示されている。
これらの特許について触れたことにより、これらの特許
に開示されている内容は本明細書中に組み入れたものと
する。

第２図及び第３図に示す別の実施例では、有孔インプ
リント部材219の第１ウェブ接触面220は、巨視的にモノ
プラナー（monoplaner）の、パターンをなした、連続ネ
ットワーク状のウェブインプリント面222からなる。連
続ネットワーク状ウェブインプリント面222は、有孔イ
ンプリント部材219内に複数の不連続の分離した連結さ
れていないデフレクション導管230を形成する。デフレ
クション導管230の開口部239は、形状及び分布が一様で
なくてもよいが、これらの開口部は、好ましくは、一定
の形状であり、予め選択された繰り返しパターンで第１
ウェブ接触面220上に分布している。このような連続ネ
ットワーク状ウェブインプリント面222及び不連続のデ
フレクション導管230は、第６図及び第７図に示すよう
に、連続した比較的高密度のネットワーク領域1083、及
びこの連続した比較的高密度のネットワーク領域1083に
亘って分散された比較的低密度の複数のドーム1084を持
つ紙構造を形成する上で有用である。

開口部239の適当な形状には、円形、楕円形、及び多
角形が含まれるが、これらの形状に限定されず、第２図
には、六角形形状の開口部239が示してある。開口部239
は、規則的に等間隔に間隔が隔てられており且つ整列し
ているのがよい。変形例では、開口部239は、第２図に
示すように、機械方向（MD）及び機械方向に対して横方
向（CD）の両方向で食い違っているのがよい。機械方向
というのは、ウェブが機械を通る流れと平行な方向に関
し、機械方向に対して横方向は機械方向に対して垂直で
ある。連続ネットワーク状ウェブインプリント面222及
び不連続の分離したデフレクション導管230を持つ有孔
インプリント部材219は、1985年４月30日にジョンソン
等に付与された米国特許第4,514,345号、1985年７月16
日にトローハンに付与された米国特許第4,529,480号、
及び1992年３月25日にスマーコスキー等に付与された米
国特許第5,098,522号の教示に従って製造できる。これ
らの特許について触れたことにより、これらの特許に開
示されている内容は本明細書中に組み入れたものとす
る。

第２図及び第３図を参照すると、有孔インプリント部
材219は、有孔インプリント部材219を強化するための編
成強化要素243を含むのがよい。強化要素243は、機械方
向の強化ストランド242及び機械方向に対して横方向の
強化ストランド241を含むのがよいが、任意の便利な編
成パターンを使用できる。ストランド241と242との間の
隙間が形成する編成強化要素243の開口部の大きさは、
デフレクション導管230の開口部239よりも小さい。編成
強化要素243の開口部及びデフレクション導管230の開口
部239により、有孔インプリント部材219を通して水を運
ぶための第１面220から第２面240まで延びる連続通路が
形成される。更に、強化要素243は、デフレクション導
管230内への繊維の偏向を制限するための支持面を形成
でき、これによって、比較的低密度のドーム1084のよう
な、デフレクション導管230と関連したウェブの部分に
孔が形成されないようにする。このような孔即ちピンホ
ールは、ウェブの前後に圧力差が存在する場合に水又は
空気がデフレクション導管を通って流れることによって
形成される。

第１ウェブ接触面220の総面積に対するウェブインプ
リント面222の面積の割合は、約15％乃至約65％でなけ
ればならず、更に好ましくは、第６図及び第７図に示す
比較的高密度の領域1083及び比較的低密度の領域1084の
所望の面積比を提供するためには、約20％乃至約50％で
ある。第１面220の平面におけるデフレクション導管230
の開口部239の大きさは、有効自由スパン（effective f
ree span）に関して表現できる。有効自由スパンは、第
１面220の平面内の開口部239の面積を開口部239の周囲
の四分の一で除した値であると定義できる。有効自由ス
パンは、初期ウェブ120の形成に使用された製紙繊維の
平均長の約0.25倍乃至約3.0倍でなければならず、好ま
しくは、製紙繊維の平均長の約0.5倍乃至約1.5倍であ
る。デフレクション導管230の深さ232（第３図参照）
は、約0.1mm乃至約1.0mmである。

第５図に示す別の実施例では、有孔インプリント部材
219の第１ウェブ接触面220は、複数の不連続の分離した
ウェブインプリント面222を取り囲む連続したパターン
をなしたデフレクション導管230を有する。第５図に示
す有孔インプリント部材219は、比較的低密度の連続し
たネットワーク領域、及びこの比較的低密度の連続した
ネットワークに亘って分散した比較的高密度の複数の不
連続の領域を持つ成形ウェブを形成するのに使用でき
る。第５図に示す部材のような有孔インプリント部材21
9は、1985年４月30日にジョンソン等に付与された米国
特許第4,514,345号の教示に従って作ることができる。
同特許について触れたことにより、その特許に開示され
ている内容は本明細書中に組み入れたものとする。

第９図に示す更に別の実施例では、有孔インプリント
部材219の第１ウェブ接触面220は、複数の半連続のウェ
ブインプリント面222を有する。本明細書中で使用され
ているように、ウェブインプリント面222のパターンが
半連続であるというのは、複数のインプリント面222が
ウェブ接触面220上で任意の一つの方向に沿って実質的
に途切れておらず、各インプリント面が隣接したインプ
リント面からデフレクション導管230によって離間され
ている場合であると考えられる。第９図に示すウェブ接
触面220は、半連続のデフレクション導管230によって離
間された隣接した半連続のインプリント面222を有す
る。半連続のインプリント面222は、機械方向又は機械
方向に対して横方向とほぼ平行に延びることができ、変
形例では、第９図に示すように、機械方向及び機械方向
に対して横方向に関して所定の角度をなす所定方向に沿
って延びることができる。1992年８月26日にアイヤー等
の名で出願された「半連続パターンを持つ製紙ベルト及
びこのベルト上で形成された紙」という標題の米国特許
出願第07/936,954号を、半連続パターンを持つベルトを
開示する目的で本明細書中に組み入れる。

本発明を実施する上での第３の工程は、初期ウェブ12
0を有孔フォーミング部材11から有孔インプリント部材2
19まで移送し、第２ウェブ面124を有孔インプリント部
材219の第１ウェブ接触面220上に置く工程である。本発
明を実施する上での第４の工程は、初期ウェブ120の製
紙繊維の一部をウェブ接触面220のデフレクション導管
部分230内に偏向させ、デフレクション導管部分230を通
して初期ウェブ120から水を除去し、製紙繊維でできた
中間ウェブ120Aを形成する工程である。初期ウェブ120
の移送時の稠度は、デフレクション導管部分230内への
製紙繊維の偏向を容易にするため、好ましくは、約10％
乃至約20％である。

初期ウェブ120をインプリント部材219に移送する工
程、及びウェブ120の製紙繊維の一部をデフレクション
導管部分230内に偏向させる工程は、少なくとも一部
が、初期ウェブ120に流体差圧を加えることによって行
くことができる。例えば、初期ウェブ120をフォーミン
グ部材11からインプリント部材219へ、第１図に示すバ
キュームボックス126等で真空で移送できる。これは、
変形例では、回転ピックアップバキュームロール（図示
せず）で行われる。真空源（例えばバキュームボックス
126）が発生した初期ウェブの前後の差圧により、繊維
をデフレクション導管部分230内に偏向し、好ましく
は、ウェブからデフレクション導管部分230を通して水
を除去し、ウェブの稠度を約18％乃至約30％に上げる。
初期ウェブ120の前後の圧力差は、約13.5kPa乃至約40.6
kPa（約４インチ水銀柱乃至約12インチ水銀柱）である
のがよい。バキュームボックス126が提供する真空によ
り、初期ウェブ120を有孔インプリント部材219へ移送で
き、初期ウェブ120を圧縮することなく繊維をデフレク
ション導管部分230内に偏向させることができる。中間
ウェブ120Aを更に脱水するため、別のバキュームボック
ス（図示せず）を設けてもよい。

第４図を参照すると、中間ウェブ120Aの幾つかの部分
が圧縮ニップ300の上流でデフレクション導管230内に偏
向しており、そのため、中間ウェブ120Aが、非モノプラ
ナーの状態で示してある。中間ウェブ120Aは、圧縮ニッ
プ300の上流でほぼ均等な厚さ（第１及び第２のウェブ
面122と124との間の距離）を持つように示してある。こ
れは、圧縮ニップ300の上流で中間ウェブ120Aの密度を
局部的に高くしたり圧縮したりすることなく中間ウェブ
120Aの一部がインプリント部材219内に偏向させてある
ということを示すためである。初期ウェブ120の移送及
び初期ウェブの繊維のデフレクション導管部分230内へ
の偏向は、本質的に、同時に行われる。上掲の米国特許
第4,529,480号は、初期ウェブを有孔部材へ移送し、初
期ウェブの製紙繊維の一部を有孔部材内に偏向させるた
めの方法を教示する目的で、本願に参考のため組み込ん
だものである。

本発明を実施する上での第５の工程は、湿潤状態の中
間ウェブ120Aを圧縮ニップ300でプレスし、成形ウェブ1
20Bを形成する工程である。第１図及び第４図を参照す
ると、中間ウェブ120Aは、有孔インプリント部材219で
有孔フォーミング部材11から、ニップロール322及び362
上の向き合った圧縮面間に形成された圧縮ニップ300を
通して運ばれる。第１脱水フェルト320は、ニップロー
ル322によって圧縮ニップのところに支持され、複数の
フェルト支持ロール324の周りで方向321へ駆動される。
同様に、第２脱水フェルト360はニップロール362によっ
て圧縮ニップ300のところに支持され、複数のフェルト
支持ロール364の周りで方向361へ駆動される。ウーラ
（Uhle）バキュームボックスのようなフェルト脱水装置
370を脱水フェルト320及び360の各々と関連させ、中間
ウェブ120Aから脱水フェルトに移送された水を除去す
る。

ニップロール322及び362は、全体に平滑な向き合った
圧縮面を持っているか、或いは変形例では、ロール322
及び362に溝を設けることができる。変形例（図示せ
ず）では、ニップロールは、中間ウェブ120Aからの水の
除去を容易にするための有孔面を持つ真空ロールからな
る。ロール322及び362の向き合った圧縮面はゴムでコー
ティングされているのがよく、変形例では、各ニップロ
ールと関連した脱水フェルトとの間にゴムベルトが配置
されているのがよい。ニップロール322及び362は、平滑
なボーンハード（bonehard）ゴムカバーを備えた中実の
ロールであるのがよく、変形例では、ロール322及び362
の一方又は両方が、ボーンハードゴムカバーを備えた溝
付きロールからなるのがよい。

圧縮ニップ300、インプリント部材219、脱水フェルト
320及び360、及び紙ウェブの作動を説明するため、第４
図においてこれらをロール322及び362に対して拡大して
示す。第４図では、デフレクション導管230がニップ300
の機械方向に沿って一つしか示してないが、任意の所与
の瞬間に機械方向に沿って多数のデフレクション導管が
ニップに存在するということは理解されよう。

「脱水フェルト」という用語は、本明細書中で使用さ
れているように、吸収性があり、圧縮性があり、且つ可
撓性であり、そのため、インプリント部材219上の非モ
ノプラナーの中間ウェブ120Aの輪郭に従って変形でき且
つ中間ウェブ120Aから搾り出された水を受け入れてこれ
を包含できる部材に関する。脱水フェルト320及び360
は、天然材料、合成材料、又はこれらの材料の組み合わ
せから形成できる。

脱水フェルト320及び360は、厚さが約2mm乃至約5mmで
あり、坪量が約800g/m2乃至約2000g/m²であり、平均密
度（坪量を厚さで除した値）が約0.35g/cm3乃至約0.45g
/cm³であり、脱水フェルトの厚さの前後の差厚が0.12kP
a（0.5インチ水柱）である場合に約457.2cm/min乃至約3
352.8cm/min（15ft3/min/ft²乃至110ft³/min/ft²）の通
気性を有する。脱水フェルト320は、比較的高密度であ
り且つ孔径が比較的小さい第１面325及び比較的低密度
であり且つ孔径が比較的大きい第２面327を有する。同
様に、脱水フェルト360は、比較的高密度であり且つ孔
径が比較的小さい第１面365及び比較的低密度であり且
つ孔径が比較的大きい第２面367を有する。比較的高密
度であり且つ孔径が比較的小さい第１フェルト面325、3
65は、ニップ300のところでウェブから搾り出された水
を迅速に捕捉する。比較的低密度であり且つ孔径が比較
的大きい第２フェルト面327、367は、ニップ300のとこ
ろでウェブから搾り出された水を貯蔵するための空間を
脱水フェルト内に形成する。

脱水フェルト320及び360の圧縮性は、20％乃至80％で
あり、好ましくは、30％乃至70％であり、更に好ましく
は40％乃至60％である。「圧縮性」というのは、本明細
書中で使用されているように、以下に記載した所与の荷
重が加わった状態での脱水フェルトの厚さの変化を％で
表した計測値である。脱水フェルト320及び360の圧縮弾
性率は、703kg/cm²（10000psi）以下でなければなら
ず、好ましくは、492.1kg/cm²（7000psi）以下でなけれ
ばならず、更に好ましくは、351.5kg/cm²（5000psi）以
下でなければならず、最も好ましくは、約70.3kg/cm²乃
至約281.2kg/cm²（約1000psi乃至約4000psi）である。
「圧縮弾性率」は、本明細書中で使用されているよう
に、脱水フェルトの厚さの変化を伴う荷重の変化速度の
計測値である。圧縮性及び圧縮弾性率は、以下の方法を
使用して計測される。脱水フェルトを編成ポリエステル
モノフィラメント製の製紙ファブリック上に置く。この
ファブリックのポリエステルモノフィラメントの直径は
約0.40mmであり、ファブリックは、その第１方向で2.54
cm（１インチ）あたり約36本のフィラメント及び第１方
向に対して垂直な第２方向で2.54cm（１インチ）あたり
約30本のフィラメントからなる矩形の編成パターンを有
する。製紙ファブリックの厚さは、圧縮荷重が加わって
いない状態では、約0.68mm（0.027インチ）である。こ
のような製紙ファブリックは、ウィスコンシン州アップ
ルトンのアップルトンワイヤ社から商業的に入手でき
る。脱水フェルトは、通常は、紙ウェブと接触する側の
表面が製紙ファブリックと隣接するように位置決めされ
ている。次いで、フェルト−ファブリック対を、マサチ
ューセッツ州カントンのインストロンエンジニアリング
社から入手できるインストロン4502型のような定速引っ
張り／圧縮試験機で圧縮する。試験機は、表面積が約13
cm2（2.0平方インチ）の円形の圧縮脚部を有し、この脚
部は、5.08cm/min（毎分2.0インチ）の速度で移動する
クロスヘッドに取り付けられている。フェルト−ファブ
リック対の厚さを、0kg/cm²（0psi）、21.09kg/cm²（30
0psi）、31.64kg/cm²（450psi）、及び42.18kg/cm²（60
0psi）の荷重で計測する。ここで、psiで表示した荷重
は、試験機のロードセルから得られたポンド単位の荷重
を圧縮脚部の表面積で除すことによって算出する。更
に、ファブリックだけの厚さを0kg/cm²（0psi）、21.09
kg/cm²（300psi）、31.64kg/cm²（450psi）、及び42.18
kg/cm²（600psi）の荷重で計測する。圧縮性及び圧縮弾
性率をpsiで表した値は、以下の等式を使用して計算さ
れる。

ここで、TFP0、TFP300、TFP450、及びTFP600は、夫
々、0kg/cm²（0psi）、21.09kg/cm²（300psi）、31.64k
g/cm²（450psi）、及び42.18kg/cm²（600psi）の荷重で
のフェルトファブリック対の厚さであり、TP0、TP300、
TP450、及びTP600は、夫々、0kg/cm²（0psi）、21.09kg
/cm²（300psi）、31.64kg/cm²（450psi）、及び42.18kg
/cm²（600psi）の荷重でのファブリックだけの厚さであ
る。適当な脱水フェルト320及び360は、ニューヨーク州
アルバニーのアルバニーインターナショナル社からXY31
620型スーパーファインデュラメッシュ（SUPERFINE DUR
AMESH）として商業的に入手できる。

中間ウェブ120A及びウェブインプリント面222は、圧
縮ニップ300のところで第１及び第２のフェルト層320と
360との間に位置決めされている。第１フェルト層320
は、中間ウェブ120Aの第１面122と隣接して位置決めさ
れている。ウェブインプリント面222は、ウェブ120Aの
第２面124と隣接して位置決めされている。第２フェル
ト層360は、圧縮ニップ300のところで第２フェルト層36
0がデフレクション導管部分230と流れ連通するように位
置決めされている 第１図及び第４図を参照すると、第１脱水フェルト32
0の第１面325は、第１脱水フェルト320がニップロール3
22の周りを駆動されるときに中間ウェブ120Aの第１面12
2と隣接して位置決めされる。同様に、第２脱水フェル
ト360の第１面365は、第２脱水フェルト360がニップロ
ール362の周りを駆動されるときに有孔インプリント部
材219の第２フェルト接触面240と隣接して位置決めされ
る。従って、中間ウェブ120Aが有孔インプリントファブ
リック219で圧縮ニップ300を通って運ばれるとき、中間
ウェブ120A、インプリントファブリック219、及び第１
及び第２の脱水フェルト320及び360がニップロール322
及び362の向き合った表面の間で互いにプレスされる。
中間ウェブ120Aを圧縮ニップ300内でプレスすることに
よって、製紙繊維をインプリント部材219のデフレクシ
ョン導管部分230内に更に偏向させ、中間ウェブ120Aか
ら水を除去し、成形ウェブ120Bを形成する。ウェブから
除去された水は、脱水フェルト320及び360によって受け
入れられ且つ包含される。水は、インプリント部材219
のデフレクション導管部分230を通して脱水フェルト360
によって受け入れられる。

中間ウェブ120Aの稠度は、圧縮ニップ300の入口で約1
4％乃至約80％でなければならない。更に好ましくは、
中間ウェブ120Aの稠度は、圧縮ニップ300の入口で約15
％乃至約35％である。このような好ましい稠度を持つ中
間ウェブ120Aの製紙繊維は、繊維間結合が比較的少数で
あり、比較的容易に再構成でき、第１脱水フェルト320
によってデフレクション導管部分230内に偏向させるこ
とができる。

中間ウェブ120Aは、好ましくは、圧縮ニップ300のと
ころで少なくとも7.03kg/cm²（100psi）、更に好ましく
は、少なくとも14.06kg/cm²（200psi）のニップ圧力で
プレスされる。好ましい実施例では、中間ウェブ120A
は、圧縮ニップ300のところで、約14.06kg/cm²乃至70.3
kg/cm²（200psi乃至1000psi）のニップ圧力でプレスさ
れる。ニップ圧力は、ポンド毎線インチ（pli:pounds p
er lineal inch）でのニップ力でなく、ポンド毎平方イ
ンチで特定するのが望ましい。これは、pliで表したニ
ップ力計測値が、機械方向（第４図のMD）で計測したニ
ップ300の幅を考慮に入れていないためである。ニップ3
00の幅は、脱水フェルト320、360及びインプリント部材
219の性質並びに圧縮ロール322及び362の表面硬さに応
じて変化させることができる。従って、ポンド毎線イン
チで表したニップ力の計測値はニップ圧力の計測値を提
供せず、実際、二つの異なる圧縮ニップのニップ力は、
ポンド毎線インチで計測すると同じである場合がある
が、ポンド毎平方インチで計測したニップ圧力は異な
る。

psiで表したニップ圧力は、ニップロール322及び362
がウェブに及ぼす半径方向力をニップ300の面積で除す
ことによって算出される。ニップロール322及び362が及
ぼす半径方向力は、当該技術分野で周知の種々の力トラ
ンスジューサ又は圧力トランスジューサを使用して計算
できる。例えば、ニップロール322及び326が油圧作動式
である場合には、ロール322及び326が係合したときのニ
ップロール油圧システムの圧力を使用して、ニップロー
ル322及び362がウェブに及ぼす半径方向力を計算する。
ニップ300の面積は、カーボン紙のシート及び平らな白
色の紙のシートを使用して計測する。これらのシートの
長さは、ロール322及び362よりも大きいか或いは等し
い。カーボン紙を平らな紙シートに載せる。カーボン紙
及び平らな紙シートを、第１及び第２の脱水フェルト32
0及び360、及びインプリント部材219とともに圧縮ニッ
プ300内に置く。カーボン紙を第１脱水フェルト320と隣
接して位置決めし、平らな紙をインプリント部材219と
隣接して位置決めする。次いで、ニップロール322及び3
62を係合させ、所望の半径方向力を加え、半径方向力が
加わるレベルでのニップ300の面積をカーボン紙が平ら
な白色の紙のシートに残したインプリントから計測す
る。

成形ウェブ120Bは、好ましくは、圧縮ニップ300の出
口で少なくとも約30％の稠度を持つようにプレスされ
る。中間ウェブ120Aを第１図に示すようにプレスし、ウ
ェブインプリント面222と関連した比較的高密度の第１
領域1803及びデフレクション導管部分230と関連した比
較的低密度の第２領域1084を持つウェブを形成する。第
２図、第３図、及び第４図に示すように、巨視的にモノ
プラナーの、パターンをなした、連続ネットワークを備
えたウェブインプリント面222を持つインプリントファ
ブリック219上で中間ウェブ120Aをプレスすることによ
って、巨視的にモノプラナーの、パターンをなした、比
較的高密度の連続ネットワーク領域1803、及び比較的高
密度の連続ネットワーク領域1803に亘って分散された複
数の不連続の比較的低密度のドーム1084を持つ成形ウェ
ブで120Bを提供する。このような成形ウェブ120Bを第６
図及び第７図に示す。このような成形ウェブには、連続
した比較的高密度のネットワーク領域1083が、引っ張り
荷重を支持する連続した荷重経路（load path）を提供
するという利点がある。

更に、成形ウェブ120Bには、第１及び第２の領域1083
と1084との間を延びる第３中間密度領域1074を持つとい
う特徴がある。第３領域1074は、比較的高密度の第１領
域1083と隣接して位置決めされた移行領域1073を有す
る。中間密度領域1074は、第１脱水フェルト320が製紙
繊維をデフレクション導管部分230に引き込むときに形
成され、テーパした全体に不等辺四辺形断面を有する。
移行領域1073は、中間ウェブ120Aをデフレクション導管
部分230の周囲で圧縮することによって形成され、中間
密度領域1074を取り囲み、比較的低密度のドーム1084の
各々を少なくとも部分的に包囲する。移行領域1073は、
比較的高密度の領域1083の厚さＫよりも薄い局部的最小
値である厚さＴを有し、比較的高密度の領域1083の密度
よりも大きい局部的密度を有するという特徴がある。比
較的低密度のドーム1084は、比較的高密度の連続ネット
ワーク領域1083の厚さＫよりも大きい局部的最大値であ
る厚さＰを有する。理論で括ろうとするものではない
が、移行領域1073は、ウェブの可撓性を高めるヒンジと
して作用すると考えられる。

第６図及び第７図では、各中間密度領域1074は、比較
的高密度のネットワーク1083と比較的低密度のドーム10
84との間を延びており、各中間密度領域1074は、比較的
低密度のドーム1084を取り囲んでいる。変形例では、第
５図に示すインプリントファブリック219とともにプレ
スされるウェブは、連続した比較的低密度の領域1084、
この比較的低密度の領域1084に亘って分散された複数の
不連続の比較的高密度の領域1083、及び複数の中間密度
領域1074を有する。各中間密度領域1074は、連続した比
較的低密度の領域1084と比較的高密度の領域1083との間
を延び、比較的高密度の領域1083を取り囲み、移行領域
1073が各中間密度領域1074を包囲する。

第１図に示すプロセスで形成された成形ウェブ120B
は、所与のレベルのウェブの坪量及びウェブのキャリパ
Ｈ（第８図参照）について、引っ張り強度及び可撓性が
比較的大きいという特徴を有する。引っ張り強度及び可
撓性がこのように比較的大きいことの一つの理由は、比
較的高密度の領域1083と比較的低密度の領域1084との間
に密度の差があるということである。ウェブの強度は、
中間ウェブ120Aの一部を第１脱水フェルト320とウェブ
インプリント面220との間でプレスし、比較的高密度の
領域1083を形成することによって高められる。ウェブの
一部の圧縮及び脱水を同時に行うことによって、荷重を
支持するための比較的高密度の領域に繊維間結合を提供
する。更に、プレスにより、移行領域1073が形成され、
これによりウェブに可撓性が与えられる。インプリント
部材219のデフレクション導管部分230内に偏向した比較
的低密度の領域1084は、吸収力を高めるための嵩を提供
する。更に、中間ウェブ120Aをプレスすると、製紙繊維
がデフレクション導管部分230内に引き込まれ、中間密
度領域1074を形成し、これによってウェブの巨視的キャ
リパ（第８図参照）を大きくする。ウェブのキャリパＨ
が大きくなると、見掛密度（ウェブの坪量をウェブのキ
ャリパで除した値）が大きくなる。ウェブの可撓性は、
ウェブの剛性が低下するにつれて高くなる。

本発明に従って製造した紙ウェブの全引っ張り強度TT
（坪量で正規化した最大強度の値）は、このウェブと対
応するプレスされていないベースウェブ（同じ完成紙料
及びインプリント部材219でつくられているが二つのフ
ェルト層間のニップ300でプレスされていないウェブ）
よりも少なくとも約15％大きい。本発明に従って製造し
たウェブの全引っ張り強度は、少なくとも約300mであ
る。本発明に従って製造した紙ウェブの正規化剛性指数
（normalized stiffness index）は、対応するプレスさ
れていないベースウェブよりも少なくとも約15％小さ
い。本発明に従って製造したウェブの正規化剛性指数TS
/TTは、約10以下であるのがよい。一実施例では、本発
明に従って製造した紙ウェブの全引っ張り強度TTは少な
くとも約1600mであり、正規化剛性指数TS/TTは、約5.5
以下である。本発明に従って製造した紙ウェブの巨視的
キャリパＨは、約0.10mmである。一実施例では、本発明
に従って製造した紙ウェブの巨視的キャリパは、少なく
とも約0.20mmであり、更に好ましくは、少なくとも約0.
30mmである。正規化剛性指数TS/TTは、ウェブの全引っ
張り強度に対して正規化したウェブの剛性の計測値であ
る。正規化引っ張り強度、正規化剛性指数、及び巨視的
キャリパＨの計測方法を以下に説明する。

比較的高密度の領域1083と比較的低密度の領域1084と
の間の密度差は、部分的には、初期ウェブ120Aの一部を
インプリント部材219のデフレクション導管部分230内に
偏向させ、非モノプラナーの中間ウェブ120Aを圧縮ニッ
プ300の上流で形成することによって提供される。圧縮
ニップ300を通して運ばれるモノプラナーウェブには、
圧縮が或る程度均等に加えられ、これによって成形ウェ
ブ120Bの最小密度を高める。デフレクション導管部分23
0内の非モノプラナーの中間ウェブ120Aの部分にはこの
ような均等な圧縮が加えられず、従って比較的低密度の
ままである。

更に、比較的高密度の領域と比較的低密度の領域との
間の密度差は、部分的には、第１及び第２の脱水フェル
ト320及び360の両方でプレスし、ウェブの両面から水を
除去し、ウェブが再湿潤しないようにすることによって
提供される。水は、中間ウェブ120Aを圧縮ニップ300で
プレスする際に第１及び第２のウェブ面122及び124から
追い出される。ウェブの両面から追い出された水をウェ
ブの両面から除去するのが重要である。そうでない場合
には、追い出された水がニップ300の出口のところで成
形ウェブ120Bに再度進入してしまう。例えば、脱水フェ
ルト360を省略した場合には、第２ウェブ面124からデフ
レクション導管部分230内に追い出された水がニップ300
の出口のところでインプリント部材219のデフレクショ
ン導管部分230を通して性ウェブ120Bに再度進入してし
まう。

成形ウェブ120Bに水が再進入することは、成形ウェブ
120Bの稠度を下げ、乾燥効率を低下させるため、望まし
くない。更に、水が成形ウェブ120Bに再進入すると、中
間ウェブ120Aのプレス中に形成された繊維間結合が切
れ、ウェブの密度が低下する。特に、成形ウェブ120Bに
戻った水は、比較的高密度の領域1083の結合を切り、こ
の領域の密度を下げ、荷重支持力を低下する。更に、成
形ウェブ120Bに戻った水が移行領域1073を形成する繊維
間結合を切る。

脱水フェルト320及び360は、成形ウェブがその両面12
2及び124を通して再湿潤されることを阻止し、これによ
って、比較的高密度の領域1083及び移行領域1073を維持
するのを助ける。実施例によっては、圧縮ニップ300の
出口で成形ウェブ120Bの第１面122から第１脱水フェル
ト320を取り外し、脱水フェルト320に保持された水がウ
ェブの第１面122を再湿潤しないようにするのが望まし
い。同様に、ニップの出口で第２脱水フェルト360をイ
ンプリント部材219から取り外し、脱水フェルト360に保
持された水がデフレクション導管部分230を通してウェ
ブに再進入しないようにするのが望ましい。第１図及び
第４図の実施例では、第１及び第２の脱水フェルト320
及び360は、圧縮ニップ300の出口の下流で脱水フェルト
が成形ウェブ120Bやインプリント部材219と接触しない
ように、ローラー324及び364で支持され、ニップローラ
ー322及び362の向き合った圧縮面に通されている。

本出願人は、脱水フェルト320のような脱水フェルト
が一つしかないニップや、有孔面を備えた真空ロールを
持つニップロール322が設けられた脱水フェルト320を一
つしか持たないニップでなく、二つの脱水フェルト320
及び360を持つニップでプレスを行うことに多くの利点
があるということを発見した。真空ロールは、中実ロー
ルよりも構造的に弱く、従って高いニップ圧力でプレス
を行う性能が制限される。更に、真空ロールの有孔面
は、ウェブのプレスを不均等にし（真空ロール表面の有
孔領域と対応するところでのウェブのプレスが弱くな
る）、孔から間隔を隔てられた位置でウェブが局部的に
再湿潤されることとなる。更に重要なことには、真空ロ
ールによる水の除去は、ウェブがニップを通過するのに
要する時間で決まる。ウェブの速度を上げて製紙機の製
造を更に経済的にするにつれ、ニップでの真空時間が短
くなり、これによってウェブの脱水における真空ロール
の有効性が低下する。特に、本出願人は、真空ロールを
備えたニップと関連した脱水フェルトが一つしかない場
合、ウェブから除去される水の量がウェブの速度の上昇
に従って少なくなり、ウェブの速度がこれよりも早くな
ると、除去される水の量がニップ圧力の上昇に伴って実
際に減少する。これとは対照的に、二つの脱水フェルト
を使用する場合には、ウェブから除去される水の量は、
真空ロールを使用しなくても、ニップ圧力の上昇及びウ
ェブ速度の上昇の両方に従って増大する。

第10図及び第11図のグラフには、ウェブ及びインプリ
ント部材を二つの脱水フェルト間でプレスすることによ
る、除去される水の量の増大が示してある。第10図は、
121.92m/min乃至609.8m/min（毎分400フィート乃至2000
フィート（400FPM乃至2000FPM））の一定のウェブ速度
について、ウェブがら除去された水の量（除去された水
のポンドでの重量をウェブの乾燥繊維のポンドでの重量
で除した値）を、psiで表したニップ圧力の関数として
示す。第10図及び第11図のグラフは、121.92m/min（400
FPM）、243.84m/min（800FPM）、及び609.8m/min（2000
FPM）のウェブ速度でとったデータから得られた。第10
図及び第11図の304.8m/min（1000FPM）、及び457.2m/mi
n（2000FPM）の線は、121.92m/min（400FPM）、243.84m
/min（800FPM）、及び609.8m/min（2000FPM）でのデー
タから内挿した線である。ウェブ速度は、第４図の機械
方向MDでのウェブの速度に相当する。第10図のデータ
は、ウェブが脱水フェルトとインプリント部材との間に
配置され、中実のニップロールがインプリント部材と隣
接し、真空ロールが脱水フェルトと隣接したニップで得
られたデータである。第10図は、ウェブの速度の上昇に
つれて、詳細には、約243.84m/min（800FPM）以上のウ
ェブの速度では、ウェブから除去した水の量が減少し、
ウェブから水を除去する速度がニップ圧力の増大につれ
て低下するということを示す。従って、脱水フェルトを
一つしか備えていないニップでウェブの成形を行う場合
には、水をウェブから所与のレベルで所望量除去する上
で、速度及びニップ圧力の両方に制限が加えられる。

第11図のデータは、ウェブ及びインプリント部材を二
つの脱水フェルト間に位置決めし、中実のニップロール
362及び溝付きニップロール322を備えた第４図に示すニ
ップの構成で得られたデータである。第11図のデータを
得るのに使用された脱水フェルト及びインプリント部材
は、第10図でデータを得るのに使用されるたものと同じ
である。第11図は、ウェブの速度の上昇に従ってウェブ
からの水の除去量が増大するということを示す。更に、
第11図は、ウェブから除去した水の量が、ウェブの速度
に関わらず、ニップ圧力の上昇に従って増大するという
ことを示す。従って、二つの脱水フェルトでプレスする
ことによってウェブを成形する場合には、水の除去量、
ウェブの速度、及びニップ圧力を妥協させる必要がな
い。水の除去量が増大するということは、ウェブの再湿
潤が起こり難く、その結果、繊維間結合が維持され、製
紙機の乾燥効率が改善されるということを意味する。ウ
ェブ速度を上昇させると、紙を更に経済的に製造でき
る。プレス圧力を増大させると、第４図に示す比較的高
密度の領域1083の密度が更に高くなり、これによって、
成形ウェブの引っ張り強度が改善される。

理論で括ろうとするものではないが、脱水フェルトを
一つだけ備えたニップは高いウェブ速度では水除去性能
が低下するものと考えられる。これは、このようなニッ
プでウェブの速度が高い場合には、ウェブがプレスニッ
プの出口で再湿潤される機会が増えるためであると考え
られる。当該技術分野で周知のように、プレスニップの
出口では真空が発生する。この真空は、少なくとも部分
的には、プレスロールの表面がニップの出口のところで
迅速に離されることによって発生する。プレスロール表
面が離れることによって発生する真空は、本発明に組み
込んだ以下の文献に論じられているように、プレスロー
ル表面速度の二乗に従って増大する。1956年版のカナダ
国のテイラー、パルプ、及び紙マガジンの第267頁乃至2
76頁のテーブルロールでのドレン、及び1958年版のカナ
ダ国のテイラー、パルプ、及び紙マガジンの第172頁乃
至176頁のテーブルロール及びフォイルでのドレン。

第４図を参照すると、このような真空は、成形ウェブ
120Bとプレスロール322との間、及び成形ウェブ120Bと
プレスロール362との間で発生する。成形ウェブ120Bと
プレスロール322との間の真空は、脱水フェルト320がニ
ップから出る際の脱水フェルト320の膨張によって追加
できる。脱水フェルト360が省略されている場合には、
ウェブからデフレクション導管部分230に押し出された
水は、成形ウェブ120Bの表面122と隣接して発生した真
空によって成形ウェブ120Bの表面124内に引き戻されて
しまう。真空は、部分的には、ウェブから遠ざかるよう
に移動するニップロール322がニップ300の出口のところ
に発生し、部分的には、脱水フェルト320の膨張によっ
てニップ300の出口のところに発生する。これとは対照
的に、脱水フェルト360が設けられている場合には、イ
ンプリント部材219のデフレクション導管部分230から水
を受け入れるための比較的小さい毛管の大きさの流路が
形成される。デフレクション導管部分230から脱水フェ
ルト360内への水の流れは、部分的には、脱水フェルト3
60がインプリント部材219から離れることによってプレ
スニップ300の出口のところに発生する真空が提供す
る。従って、脱水フェルト360が存在する場合には、デ
フレクション導管部分230内にはニップの出口のところ
で水がほとんど存在しない。脱水フェルト360がニップ
の出口のところで膨張すると、成形ウェブ120Bの表面12
4と隣接した全真空に付加され、これによって、成形ウ
ェブ120Bの前後の圧力をニップの出口で均衡するのを助
ける。

圧縮ニップ300で成形されたウェブの再湿潤が阻止さ
れることに加え、本出願人は、ニップ300のところでウ
ェブに作用する剪断力を小さくするのが望ましいという
ことを見つけた。乾燥ドラム510は、適当なモータによ
って、その回転軸線を中心として所定の速度で駆動さ
れ、これによって、ウェブ及びインプリント部材219を
ニップを通して所定速度で運ぶことができる。ウェブに
作用する剪断力は、ニップ300での脱水フェルト320とウ
ェブ及びインプリント部材219との間の速度差によって
生じる。このような剪断力は、繊維間結合及びプレスに
よって形成した成形ウェブ構造を切ってしまうことがあ
るため、望ましくない。ウェブの脱水フェルト320に対
する剪断は、脱水フェルト320とニップ300内のウェブと
の間に真空を発生させ、これによって、デフレクション
導管部分230から引き込んだ水でウェブを再湿潤させて
しまうことがある。

本出願人は、プレスロールを別々に駆動すること等に
よって、脱水フェルト320、360、ウェブ、及びインプリ
ント部材219をニップ300を通して実質的に同じ速度で機
械方向に運ぶようにプレスロール322と362とを別々に駆
動することによって、ウェブの剪断を小さくすることが
できるということを発見した。プレスロールを別々に駆
動するということは、プレスロール322及び362の各々を
回転させるためのトルクが、ニップ300で発生する摩擦
力でなく駆動機構によって提供されるということを意味
する。従って、プレスロール322及び362は、いずれもア
イドラーロールであってはならない。プレスロール322
及び362は、同じモータで駆動することもできるし、別
々のモータで駆動してもよい。一つの好ましい実施例で
は、一つのモータが乾燥ドラム510を回転させるための
トルクを提供し、ニップ300を通るウェブ及びインプリ
ント部材219の速度を設定する。プレスロール322及び36
2の各々に１つづつ関連した二つのモータが、プレスロ
ールを回転するトルクを提供する。各モータは、プレス
ロールに作用する摩擦荷重及びプレスニップ作業荷重
（press nip work loads）に打ち勝つのに必要なトルク
を夫々のプレスロールに提供する。プレスロールモータ
の個々のトルク制御は、オハイオ州クリーブランドのリ
ライアンスエレクトリック社から入手できる分巻直流モ
ータのような直流モータのアーマチュア電流を制御する
ことによって行うことができる。変形例では、速度調節
自在の交流モータのトルク出力を制御することによっ
て、必要なトルクをプレスロールに送ることができる。
各プレスロールに送られるべき必要なトルクは、プレス
圧力、及びプレスロールに作用する摩擦荷重を含むがこ
れらに限定されない多数の要因に応じて変化する。必要
なトルクは、計算によって近似値を求めることができ
る。変形例では、プレスロールに加わるトルクを変化さ
せ、成形した紙ウェブの引っ張り強度を計測し、又は圧
力ニップでウェブから除去された水の量を計測する試行
錯誤によって、必要なトルクを決定することができる。
他の要因を一定に保つと、成形した紙ウェブの引っ張り
強度は、一般的には、ウェブの剪断が最小である場合に
最大となる。

本発明を実施する上での第６の工程は、第１図に示す
ように、スルーエアードライヤー400等で成形ウェブ120
Bを予備乾燥する工程である。成形ウェブ120Bは、加熱
空気のような乾燥ガスを成形ウェブ120Bを通して差し向
けることによって予備乾燥を行うことができる。一実施
例では、先ず最初に、加熱空気を第１ウェブ面122から
第２ウェブ面124まで成形ウェブ120Bを通して差し向
け、次いで成形ウェブを運ぶインプリント部材219のデ
フレクション導管部分230を通して差し向ける。成形ウ
ェブ120Bを通して差し向けられた空気が成形ウェブ120B
を部分的に乾燥する。更に、理論で括ろうとするもので
はないが、デフレクション導管部分230と関連したウェ
ブの部分を通過する空気は、ウェブを更に大きくデフレ
クション導管部分内に偏向させ、比較的低密度の領域10
84の密度を下げ、これによって、成形ウェブ120Bの嵩及
び見掛の柔らかさを大きくするものと考えられている。
一実施例では、スルーエアードライヤー400に進入する
際の成形ウェブ120Bの稠度は、約30％乃至約65％であ
り、スルーエアードライヤー400を出る際の稠度は約40
％乃至約80％である。

第１図を参照すると、スルーエアードライヤー400
は、中空回転ドラム410を有するのがよい。成形ウェブ1
20Bは、インプリント部材219で中空ドラム410の周りを
運ばれ、加熱空気が中空ドラム410から外方に差し向け
られ、ウェブ120B及びインプリント部材219を通過す
る。変形例では、紙熱空気を半径方向内方に差し向けて
もよい（図示せず）。本発明を実施する上で使用するの
に適当なスルーエアードライヤーは、1965年５月26日に
シソンに付与された米国特許第3,303,576号、及び1994
年１月４日にエンサイン等に付与された米国特許第5,27
4,930号に開示されている。これらの特許について触れ
たことにより、これらの特許に開示されている内容は本
明細書中に組み入れたものとする。変形例では、一つ又
はそれ以上のスルーエアードライヤー400又は他の適当
な乾燥装置をニップ300の上流に配置し、ウェブをニッ
プ300でプレスする前に部分的に乾燥させることができ
る。

本発明を実施する上での第７の工程は、有孔インプリ
ント部材219のウェブインプリント面222を成形ウェブ12
0Bに押し付け、インプリントウェブ120Cを形成する工程
である。ウェブインプリント面222を成形ウェブ120Bに
押し付けると、比較的高密度の領域1083の密度が更に大
きくなり、これによって、領域1083と1084との間の密度
の下が大きくなる。第１図を参照すると、成形ウェブ12
0Bは、インプリント部材210で運ばれ、インプリント部
材219とニップ490のところにある刻印面との間に配置さ
れる。刻印面は、加熱乾燥ドラム510の表面512からなる
ものがよく、ニップ490は、ロール209と乾燥ドラム510
との間に形成される。次いで、インプリントウェブ120C
をクレープ接着剤でドライヤードラム510の表面512に接
着させ、最終的に乾燥させる。乾燥させたインプリント
ウェブ120Cは、ドライヤードラム510から取り外される
とき、インプリントウェブ120Cをドライヤードラムから
ドクターブレード524でクレープを付けることによっ
て、短縮化できる。

本発明による方法は、坪量が約10g/m²乃至約65g/m²の
紙ウェブを製造する上で特に有用である。このような紙
ウェブは、単プライティッシュ及び複プライティッシ
ュ、及びペーパータオルの製造で使用するのに適してい
る。

第12図及び第13A図は、スルーエアードライヤー400を
省略した本発明の変形例の製紙機を示す。第12図では、
成形ウェブ120Bがインプリント部材219でニップ300から
ニップ490まで運ばれる際に第２フェルト360がインプリ
ント部材219の第２面240と隣接して位置決めされてい
る。ニップ490は、第12図では、圧力ロール299とヤンキ
ードラム510との間に形成されている。圧力ロール299
は、ニップ490のところで第２フェルト360から水を除去
する真空圧力ロールであるのがよい。変形例では、圧力
ロール299は中実ロールであるのがよい。第２フェルト3
60をインプリント部材219の第２面240と隣接して位置決
めし、成形ウェブ120Bをインプリント部材219でニップ4
90まで運び、成形ウェブ120Bをヤンキードラム510へ移
送する。

第15図及び第16図は、第12図の実施例の製紙機を使用
して製造した紙ウェブを示す。第15図は、ウェブ面124
の平面図である。このウェブ面は、ニップ300でインプ
リント部材219と隣接して位置決めされたウェブの面で
ある。第15図のウェブは、連続ネットワーク状ウェブイ
ンプリント面222及び複数の不連続のデフレクション導
管230を持つインプリント部材219を使用して製造した。
第15図のウェブは、比較的低密度の複数のドーム1084を
有し、これらのドームは、比較的高密度の連続ネットワ
ーク領域1083に亘って分散されている。第15図のドーム
1084の少なくとも幾つかは、第15図のドームの幾つかの
筋押し（creasing）又はバックリング（buckling）によ
って明らかにされているように、クレープ加工（crepin
g）によって短縮化させてある。ドーム1084の短縮化
は、第16図に更に明瞭に示してある。この図には、連続
ネットワーク領域1083の短縮化もまた示してある。第16
図の断面図は、クレープ加工による短縮化を示すため、
機械方向と平行に取り出した図である。第16図では、ド
ーム1804の短縮化は、クレーブ押縁2084によって特徴付
けられ、連続ネットワーク領域1083の短縮化は、クレー
プ押縁2083によって特徴付けられる。ドーム1084のクレ
ープ頻度（機械方向で計測した単位長さ当たりの押縁20
84の数）は、連続ネットワーク1083のクレープ頻度（機
械方向で計測した単位長さ当たりの押縁2083の数）と異
なる。

第13A図及び第13B図を参照すると、製紙機は、ウェブ
にパターンを付ける感光性ポリマー層221が脱水フェル
ト360の表面に接合された複合インプリント部材219を有
する。感光性ポリマー層221は、巨視的にモノプラナー
の、パターンをなした、連続ネットワーク状ウェブイン
プリント面222を有する。このような複合インプリント
部材219は、脱水フェルトの表面上に流延した感光性ポ
リマー樹脂を含む。このような複合インプリント部材の
構造を示す目的で、1994年６月28日にトローハン等の名
で出願された「フェルト層及び感光性樹脂層を持つ、ウ
ェブにパターンを付けるための装置」という標題の米国
特許出願第08/268,154号に開示されている内容を本明細
書中に組み入れる。感光性ポリマー層221のデフレクシ
ョン導管230は、第13B図に示してあるように、フェルト
層360と流体連通している。

第13A図では、初期ウェブ120は、複合インプリント部
材219の感光性ポリマーウェブインプリント面222に移送
される。ウェブは、ニップ300で第１フェルト320と、感
光性ポリマーウェブインプリント面222及び第２フェル
ト360からなる複合インプリント部材219との間でプレス
される。次いで、成形ウェブ120Bを複合ウェブインプリ
ント部材のインプリント面222でニップ490まで運ぶ。第
13A図のニップ490は、圧力ロール299とヤンキードラム5
10との間に形成される。圧力ロール299は、ニップ490の
ところで水を第２フェルト360から除去する真空圧力ロ
ールであるのがよく、変形例では、圧力ロール299は、
中実ロールであるのがよい。複合インプリント部材219
を成形ウェブ120Bの面124と隣接して位置決めし、ウェ
ブを複合インプリント部材219でニップ490に運び込み、
成形ウェブ120Bをヤンキードラム510に移送する。

第17図及び第18図は、第13A図の実施例の製紙機を使
用して製造した紙ウェブを示す。第17図は、ウェブ面12
4の平面図である。ウェブ面124は、ニップ300でインプ
リント部材219と隣接して位置決めされたウェブの面で
ある。第17図のウェブは、連続ネットワーク状ウェブイ
ンプリント面222及び複数の不連続のデフレクション導
管230を持つインプリント部材219を使用して製造したウ
ェブである。第17図のウェブは、比較的高密度の連続ネ
ットワーク領域1083に亘って分散された比較的低密度の
複数のドーム1084を有する。第17図のドーム1084のうち
の少なくとも幾つかが、第17図のドームの幾つかの筋押
し又はバックリングによって明らかなように、クレープ
加工によって短縮化されている。ドーム1084の短縮化
は、第18図に更に明瞭に示してあり、この図には連続ネ
ットワーク領域1083の短縮化の示してある。第18図の断
面図は、クレープ加工による短縮化を示すため、機械方
向と平行に取り出した図である。第18図では、ドーム10
84の短縮化はクレープ押縁2084によって特徴付けられ、
連続ネットワーク領域1083の短縮化はクレープ押縁2083
によって特徴付けられる。ドーム1084のクレープ頻度
（機械方向で計測した単位長さ当たりの押縁2084の数）
は、連続ネットワーク1083のクレープ頻度（機械方向で
計測した単位長さ当たりの押縁2083の数）と異なる。

分析方法 厚さの計測 繊維質構造の試料の種々の区分の厚さ及び高さを、紙
構造のミクロトーム断面の顕微鏡写真から計測する。こ
のようなミクロトーム断面の顕微鏡写真を第14図に示
す。ミクロトーム断面は、約2.54cm×5.1cm（１インチ
×２インチ）の紙の試料からつくったものである。試料
には、ミクロトーム薄片を作製した位置を決定するため
の基準点が印してある。試料は、二枚の剛性板紙フレー
ムの中央にホチキス止めされている。各板紙フレームの
大きさは、約2.54cm×5.1cmである。フレームの厚さ
は、約0.25cmである。試料を収めた板紙フレームホルダ
を約2.54cm×5.1cm×0.5cm（深さ）のウェルを持つシリ
コン成形型に置く。試料が入ったシリコン成形型にヘラ
クレス社が製造しているメリグラフ感光性ポリマーのよ
うな樹脂を注入する。紙試料を樹脂中に完全に浸漬す
る。紫外線を使用して樹脂混合物を硬化させることによ
って試料を硬化させる。試料が入った硬化済みの樹脂を
取り出す。樹脂ブロックからフレームを切除し、万能ナ
イフ（utility knife）を使用して試料のトリミングを
行い、区分分けする。

ニューヨーク州バッファローのアメリカンオプティカ
ル社が販売している860型ミクロトームに試料を平らに
置く。試料の縁部を、平滑な表面が現れるまで、試料か
らミクロトームで薄片をなして取り出す。

種々の領域を正確に再構成できるように、十分な数の
薄片を試料から取り出す。本明細書中で説明した実施例
について、薄片毎の厚さが100μｍの薄片を平滑な表面
から取り出す。種々の領域の暑さを確認するため、多数
の薄片が必要とされる。クレープ加工を施した試料（cr
eped sample）の厚さを計測するため、クレープ押縁
（第16図及び第18図の断面はクレープ押縁を示す目的で
機械方向に取り出した断面である）による干渉を引き起
こさないように、薄片を、機械方向に対して横方向で得
る。

オイル及びカバースリップを使用して試料の薄片を顕
微鏡のスライドに載せる。高解像度ビデオカメラを装着
したニューヨーク州メルビルのニコンインストルメンツ
から入手できるニコン63004型のような透光顕微鏡（lig
ht transmission microscope）にスライド及び試料を取
り付ける。試料を10倍の対物鏡で観察する。高解像度ビ
デオカメラ（カリフォルニア州ロサンゼルスのヤブリン
エレクトロニクス社が販売しているヤブリンJE3662HR型
等）、マサチューセッツ州マールボロのデータトランス
レーション社が販売しているデータトランスレーション
フレームグラッバーボードのようなフレームグラッバー
ボード（frame grabber board）、ヴァージニア州スプ
リングフィールドのNTISから入手できるNIHイメージ1.4
1版のようなイメージングソフトウェア、及びマッキン
トッシュ840AVのようなデータシステムを使用し、薄片
に沿ってビデオマイクログラフを撮影する。ビデオマイ
クログラフは、薄片に沿って撮影され、個々のビデオマ
イクログラフを一列に並べ、薄片の輪郭を再構成する。
17.145cm×22.86cm（6.75インチ×９インチ）のハード
コピー上でのビデオマイクログラフの倍率は約400倍で
あるのがよい。

問題の領域の厚さは、ニューカロライナ州のエンジニ
アードソフトウェア社から入手できるパワードロー4.0
版のような適当なCADコンピューター製図ソフトウェア
を使用することによって確認することができる。イメー
ジ1.4で得られたビデオマイクログラフを選択し、複写
し、次いで、パワードローで貼り込む。個々の顕微鏡写
真を一列に並べ、薄片の輪郭を再構成する。システムの
適当な較正は、ニュージャージー州バリントンのエドム
ンド科学社から入手できる1/100mmオブジェクティブス
テージマイクロメーターN36121のような較正済みの定規
のビデオマイクログラフを得、複写し、次いでCADソフ
トウェアで貼り込むことによって行われる。

第14図に示すように、問題のある領域内の任意の特定
の箇所での厚さは、この特定の箇所にある領域の内側に
嵌まる最も大きな円を、画像の境界を越えずに描くこと
によって決定することができる。前記箇所にある領域の
厚さは、円の直径である。第14図では、比較的高密度の
領域1083が連続したネットワーク領域を形成し、比較的
低密度の領域1084が比較的低密度のドームを形成する。

厚さ比 第14図を参照すると、移行領域1073の厚さＴ、比較的
高密度の領域1083の厚さＫ、及び比較的低密度の領域10
84の厚さＰを以下に述べる方法に従って計測する。先ず
最初に、比較的低密度の領域1084の間を延びる比較的高
密度の領域1083の一部及び比較的高密度の領域1083の部
分の各端と隣接して配置された移行領域1073を含むよう
に断面を定める。比較的高密度の領域1083の部分の各端
と隣接した移行領域1073は、比較的高密度の領域1083と
比較的低密度の領域1084との間の最小厚さのネックダウ
ン箇所である。第14図では、比較的高密度の領域1083の
一部の各端と隣接した移行領域に参照番号1073A及び107
3Bが附してある。

ミクロトームで切断した最大20枚の断面を走査し、比
較的高密度の領域1083及びこの比較的高密度の領域1083
の部分の各端と隣接した移行領域1073を含む全部で５つ
の断面の位置を定める。ここで、１）領域1083の前記部
分の全ての場所での厚さが領域1083の各端の領域1073の
厚さよりも大きく、２）領域1083の前記部分の全ての場
所での厚さが、比較的高密度の領域1083の前記部分が間
を延びる比較的低密度の領域1084の最大厚さよりも小さ
い。ミクロトームで切断した20個の断面を走査した後、
位置が定められたこのような断面が５つ以下である場合
には、試料には移行領域1073が含まれていないと言われ
る。

領域1083の各端にある移行領域1073A、1073Bの厚さ
は、移行領域1073A及び1073Bに嵌まる最も大きな円2011
及び2012の直径として計測される。厚さＴは、これらの
二つの計測値の平均である。第14図では、円2011及び20
21の直径は、夫々0.043mm及び0.030mmであり、第14図に
おける断面についてのＴの値は0.36mmである。次に、領
域1073Aと1073Bとの間を延びる比較的高密度の領域1083
の厚さＫを決定する。二つの円2011及び2012の間の距離
Ｌを計測する（第14図では約0.336mmである）。円2011
の中心と円2012の中心との間の距離Ｌの1/2のところに
中心を持つ円2017を描く。円2017の左右にL/8に等しい
距離のところに中心が位置決めされた円2018及び2019を
描く。領域1083の厚さＫは、三つの円2017−2019の直径
の平均である。第14図では、これらの円の直径は、夫
々、0.050mm、0.050mm、及び0.048mmであり、従って、
Ｋは約0.049mmである。厚さＰは、領域1073Aの左側の比
較的低密度の領域1084の局部的な最大厚さ及び領域1073
Bの右側の比較的低密度の領域1084の局部的な最大厚さ
の最大値であると定義される。第14図に示す断面につい
て、厚さＰは、円2020の直径に等しく、即ち、0.091mm
である。第14図に示す断面についてのT/K比は、0.036/
0.049＝0.74である。第14図に示す断面についてのP/K比
は、0.091/0.049＝1.8である。報告された厚さ比T/K
は、五つの断面についてのT/K比の平均値である。報告
された厚さ比P/Kは、同じ五つの断面についてのP/K比の
平均値である。

全引っ張り強度 全引っ張り強度（TT）というのは、本明細書中で使用
されているように、機械方向強度及び機械方向に対して
横方向での強度（単位:g/m）の和を試料の坪量（単位:g
/m²）で除した値である。TTの値の単位は、ｍである。
ペンシルバニア州フィラデルフィアのトゥインアルバー
ト社から入手できるインテレクトII STDのような引っ張
り試験機を使用して最大強度を計測する。最大強度は、
クレープ加工を施した試料については2.54cm/min（毎分
１インチ）のクロスヘッド速度で計測し、クレープ加工
を施してない手抄紙試料については0.254cm/min（毎分
0.1インチ）のクロスヘッド速度で計測する。手抄紙に
ついては、機械方向での最大強度だけを計測し、TTの値
はこの機械方向での最大強度を坪量で除した値の２倍に
等しい。TTの値は、少なくとも五つの計測値の平均値と
して報告される。

ウェブ剛性 本明細書中で使用するウェブ剛性というのは、力（試
料の幅のg/cmで表した）と変形（ゲージ長1cm当たりの
伸びをcmで表した値）とのグラフの接線の傾きであると
定義される。接線の傾きが小さくなるに従ってウェブの
可撓性が増大し、ウェブの剛性が低下する。クレープ加
工を施した試料については、接線の傾きを15g/cmで得
る。クレープ加工を施してない試料については、接線の
傾きを40g/cmで得る。このようなデータは、ペンシルバ
ニア州フィラデルフィアのトゥインアルバート社から入
手できるインテレクトII STD引っ張り試験機を使用して
得ることができる。試験は、幅が約10.16cm（４イン
チ）のクレープ加工を施した試料については、2.54cm/m
in（毎分１インチ）のクロスヘッド速度で行われ、幅が
約2.54cm（１インチ）のクレープ加工を施してない試料
については、0.254cm/min（毎分0.1インチ）のクロスヘ
ッド速度で行われる。全剛性指数（Total Stiffness in
dex:TS）は、本明細書中で使用されているように、機械
方向での接線の傾き及び機械方向に対して横方向での接
線の傾きの相乗平均を意味する。数学的には、機械方向
での接線の傾きと機械方向に対して横方向での接線の傾
きの積の平方根であり、単位はg/cmである。手抄紙につ
いては、機械方向での接線の傾きだけを計測し、TSの値
は機械方向での接線の傾きである。TSの言は、少なくと
も五つの計測値の平均として報告される。表１及び表２
において、TSは全引っ張りによって正規化上され、正規
化剛性指数TS/TTを提供する。

キャリパ 巨視的キャリパというのは、本明細書中で使用されて
いるように、試料の巨視的厚さを意味する。試料を平ら
な水平面上に平らな表面と水平な荷重表面を持つ荷重脚
部との間で拘束する。ここで、荷重脚部の荷重表面は、
約20.258cm²（約3.14平方インチ）の円形の表面を有
し、約15g/cm²（0.21psi）の拘束圧力を試料に加える。
巨視的キャリパは、平らな表面と荷重脚部の荷重表面と
の間で結果的に得られた隙間である。このような計測値
は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのトゥインアル
バート社から入手できるVIR電子式厚さ試験機II型で得
ることができる。巨視的キャリパは、少なくとも五つの
計測値の平均である。

坪量 坪量は、本明細書中で使用されているように、ティッ
シュ試料の単位面積当たりの重量であり、単位はg/m²で
ある。

見掛密度 見掛密度は、本明細書中で使用されているように、試
料の坪量を巨視的キャリパで除した値である。

例 例1: この例の目的は、スルーエアー乾燥製紙を使用して柔
らかで吸収性のあるペーパータオルシートを製造し、こ
れを水素化牛脂ジメチルアンモニウムクロライド（DTDM
AC:Di（hydrogenerated）Tallow Dimethyl Ammonium Ch
loride）、ポリエチレングリコール400（PEG−400）、
永久湿潤強度樹脂の混合物からなる化学軟化剤配合物で
処理し、次いで本明細書中に説明したプロセスに従って
プレスする方法を例示することである。

本発明を第１図に示すように実施する上で、試験規模
の長網式製紙機を使用する。先ず最初に、1994年１月18
日にファン等に付与された米国特許第5,279,767号の例
３の方法に従って化学軟化剤の１％溶液を準備する。第
２に、NSKの水性スラリーの３重量％を従来のリパルパ
ー（re−pulper）で形成する。NSKスラリーをゆっくり
と精製し、永久湿潤強度樹脂（即ち、デラフェア州ウィ
ルミントンのヘラクレス社が販売しているキメメ557H）
の２％溶液のNSKストックパイプに乾燥繊維１重量％の
割合で加える。キメメ557HのNSKへの吸着をインライン
ミキサーで高める。カルボキシメチルセルロース（CM
C）の１％溶液をインラインミキサーの後で乾燥繊維の
0.2％の割合で加え、繊維質基材の乾燥強度を高める。C
MCのNSKへの吸着は、インラインミキサーで高めること
ができる。次いで、化学軟化剤混合物（DTDMAC/PEG）の
１％溶液をNSKスラリーに乾燥繊維の0.1重量％の割合で
加える。化学軟化剤混合物のNSKへの吸着もまた、イン
ラインミキサーによって高めることができる。NSKスラ
リーをファンポンプで0.2％に希釈する。第３に、CTMP
の３重量％の水性スラリーを従来のリパルパーで製造す
る。非イオン系界面活性剤（ペゴスパーゼ）をリパルパ
ーに乾燥繊維の0.2重量％の割合で加える。化学軟化剤
混合物の１％溶液をストックポンプの前でCTMPストック
パイプに乾燥繊維の0.1重量％の割合で加える。化学軟
化剤混合物のCTMPへの吸着は、インラインミキサーによ
って高めることができる。CTMPスラリーをファンポンプ
で0.2％まで希釈する。処理済みの完成紙料混合物（fur
nish mixture）（NSK/CTMP）をヘッドボックス内で混合
し、長網11に付着させ、初期ウェブ120を形成する。長
網を通して脱水を行う。これをデフレクター及びバキュ
ームボックスが補助する。長網は、５杼口の繻子織形体
であり、１インチ当たりのモノフィラメントの数は、機
械方向で84本、機械方向に対して横方向で76本である。
初期湿潤ウェブを、長網からインプリント部材219に移
送する。移送の時点での繊維の稠度は約22％である。イ
ンプリント部材219は、双方向に食い違った楕円形形状
のデフレクション導管230を１平方インチのウェブ接触
面220当たり約240個有する。楕円形形状のデフレクショ
ン導管の主軸は、ほぼ機械方向と平行である。デフレク
ション導管230の深さ232は、約0.356mm（約14ミル）で
ある。インプリント部材219は、感光性ポリマーででき
た連続ネットワークをなしたウェブインプリント面222
を有する。連続ネットワークをなしたウェブインプリン
ト面222の表面積は、ウェブ接触面220の表面積の約34％
である（34％ナックル面積）。

ウェブの繊維稠度が約28％になるまで、真空補助ドレ
ンによって更に脱水する。非モノプラナーのパターンを
なしたウェブ120Aを二つのフェルト間でニップ300のと
ころで約17.575kg/cm2（約250psi）の圧力でプレスす
る。結果的に得られた成形ウェブ120Bの繊維稠度は約34
％である。次いで、ウェブをスルーエアードライヤー40
0によって予備乾燥し、繊維稠度を約65重量％にする。
次いで、ウェブを、スプレーされたポリビニルアルコー
ル（PVA）の0.25％水溶液からなるクレープ接着剤によ
って、ヤンキードラム510の表面に接着する。ウェブを
ドクターブレードでドライクレープ加工する前の繊維稠
度は96％程度まで高められる。ドクターブレードのベベ
ル角度は約25゜であり、ヤンキードライヤーに関する衝
撃角度が約81゜になるように位置決めされる。ヤンキー
ドライヤーは、約244m/min（約800FPM）で作動する。乾
燥ウェブを214m/min（約700FPM）の速度でロールにす
る。

例１に従って製造したプレス済み（プレス圧力＝17.5
75kg/cm²（約250psi））の紙ウェブの性質は、表１に列
挙してある。更に、同じ完成紙料、ウェブ移送、及びウ
ェブインプリント部材219を用いて製造した、プレスを
加えていないベース紙ウェブの対応する性質を、比較の
ため、表１に列挙する。特に、プレス済みのウェブの正
規化剛性指数は、プレスを加えていないベースウェブよ
りも小さく、プレス済みのウェブの全引っ張り強度は、
プレスを加えていないベースウェブよりも大きい。

二枚又はそれ以上のプレス済みのウェブを組み合わ
せ、多プライ製品を形成することができる。例えば、例
１に従って製造した二枚のプレス済みのウェブにエンボ
ス加工を施し、PVA接着剤を使用して互いに積層するこ
とによってこれらのウェブを組み合わせ、２プライペー
パータオルを形成できる。結果的に得られたペーパータ
オルは、化学軟化剤混合物を約0.2重量％含み、永久湿
潤強度樹脂を約1.0％含む。結果的に得られたペーパー
タオルは、柔らかく、二枚のプレスを加えていないベー
スウェブから製造した２プライペーパータオルと同程度
の吸収性を持ち、二枚のプレスを加えていないベースウ
ェブから製造した２プライペーパータオルよりも強い。

例2: この例の目的は、ペーパータオルの製造に使用するた
めの柔らかで吸収性のある紙ウェブをスルーエアー乾燥
製紙技術を使用して製造することである。これらのウェ
ブは、水素化牛脂ジメチルアンモニウムクロライド（DT
DMAC）、ポリエチレングリコール400（PEG−400）、永
久湿潤強度樹脂の混合物からなる化学軟化剤配合物で処
理され、次いで、例１よりも高い圧力でプレスが加えら
れる。スルーエアー製紙機は第１図に示してある。

ウェブは、プレス圧力が21.09kg/cm²（300psi）であ
るということを除けば、例１に記載したのと同じ方法で
形成される。例２に従って製造したプレス済みの紙ウェ
ブの性質を表１に列挙する。二枚又はそれ以上のプレス
済みのウェブにエンボス加工を施し、PVA接着剤を使用
してこれらのウェブを積層することによってこれらのウ
ェブを組み合わせ、多プライ製品を製造することができ
る。例２に従って製造した二枚のプレス済みのウェブに
よって製造した２プライペーパータオルは、柔らかく、
例１に従って製造した二枚のプレス済みのウェブを組み
合わせることによって製造した２プライペーパータオル
と同程度の吸収性を持ち、例１に従って製造した二枚の
プレス済みのウェブを組み合わせることによって製造し
た２プライペーパータオルよりも強い。

例3: この例は、スルーエアードライヤーを使用しないティ
ッシュ製品の製造を説明する。本発明の実施にあたり、
試験規模の長網式製紙機を使用する。製紙機は第12図に
示すものである。手短に述べると、主に短い製紙繊維を
含む第１繊維質スラリーを主に長い製紙繊維を含む第２
繊維質スラリーと混合し、これをヘッドボックスのチャ
ンバを通して圧送し、長網上に送出して長網上に初期ウ
ェブを形成する。第１スラリーの繊維稠度は約0.11％で
あり、含有繊維は、ユーカリノキ広葉樹材クラフトであ
る。第２スラリーの繊維稠度は約0.11％であり、その含
有繊維は、北方針葉樹材クラフトである。ユーカリノキ
の北方針葉樹材に対する比は、約60/40である。脱水
は、長網を通して行われ、デフレクター及びバキューム
ボックスによって補助される。長網は、５杼口の繻子織
形体であり、１インチ当たりのモノフィラメントの数
は、機械方向で87本、機械方向に対して横方向で76本で
ある。

初期湿潤ウェブを、長網からウェブインプリント部材
219に移送される。移送の時点での繊維の稠度は約22％
である。ウェブインプリント部材219は、双方向に食い
違った楕円形形状のデフレクション導管230を6.452cm2
（１平方インチ）のウェブ接触面220当たり約240個有す
る。楕円形形状のデフレクション導管の主軸は、ほぼ機
械方向と平行である。デフレクション導管230の深さ232
は、約0.356mm（約14ミル）である。インプリント部材2
19は、感光性ポリマーでできた連続ネットワークをなし
たウェブインプリント面222を有する。連続ネットワー
クをなしたウェブインプリント面222の表面積は、ウェ
ブ接触面220の表面積の約34％である（34％ナックル面
積）。

ウェブの繊維稠度が約28％になるまで、真空補助ドレ
ンによって更に脱水する。非モノプラナーのパターンを
なしたウェブ120Aを二つのフェルト間で約17.575kg/cm²
（約250psi）の圧力でプレスする。結果的に得られた成
形ウェブ120Bの繊維稠度は約34％である。第２フェルト
360は、インプリント部材219の第２面240と隣接して位
置決めされており、成形ウェブ120Bはインプリント部材
219でニップ490に運び込まれ、ヤンキードラム510に移
送される。

次いで、ウェブをスプレーされたポリビニルアルコー
ル（PVA）の0.25％水溶液からなるクレープ接着剤でヤ
ンキードライヤーの表面に付着する。繊維稠度は、ウェ
ブをドクターブレードでドライクレープ加工する前に96
％にまで上昇する。ドクターブレードのベベル角度は約
25゜であり、ヤンキードライヤーに関する衝撃角度が約
81゜になるように位置決めされる。ヤンキードライヤー
は、約244m/min（約800FPM）で作動する。乾燥ウェブを
214m/min（約700FPM）の速度でロールにする。

プレス済みのクレープティッシュ製品の坪量は16g/m²
であり、引っ張り強度が同じ完成紙料及びインプリント
部材219を使用して製造した、プレスを加えていないベ
ースティッシュウェブよりも大きい。結果的に得られた
クレープ紙ウェブの比較的低密度のドーム1084は短縮化
され、クレープ頻度が連続ネットワークをなした比較的
高密度領域1083と異なっている。結果的に得られた構造
の平面図の写真を第16図に示す。

例4: この例は、スルーエアードライヤーを使用しない二層
ティッシュ製品の製造を説明する。本発明の実施にあた
り、実験規模の長網式製紙機を使用する。第13A図に示
す製紙機は、上チャンバ及び下チャンバを持つ層状ヘッ
ドボックスを有する。手短に述べると、主に短い製紙繊
維を含む第１繊維質スラリーをヘッドボックスの下チャ
ンバを通して圧送し、これと同時に、主に長い製紙繊維
を含む第２繊維質スラリーをヘッドボックスの上チャン
バを通して圧送し、重なった関係で長網上に送出し、長
網上に二層初期ウェブを形成する。第１スラリーの繊維
稠度は約0.11％であり、その含有繊維は、ユーカリノキ
広葉樹材クラフトである。第２スラリーの繊維稠度は約
0.15％であり、その含有繊維は、北方針葉樹材クラフト
である。脱水は長網を通して行われ、デフレクター及び
バキュームボックスによって補助される。長網は、５杼
口の繻子織形体であり、１インチ当たりのモノフィラメ
ントの数が、機械方向で87本、機械方向に対して横方向
で76本である。

初期湿潤ウェブは、長網から複合インプリント部材21
9に移送される。移送の時点での繊維の稠度は約10％で
ある。脱水フェルト360の表面には感光性ポリマー層が
接合されている。感光性ポリマー層は、巨視的にモノプ
ラナーのパターンをなした連続ネットワーク状ウェブイ
ンプリント面222を有する。長網から複合インプリント
部材219へのウェブの移送は、真空ピックアップシュー1
26を使用することによって補助される。感光性ポリマー
層の連続ネットワーク状ウェブインプリント面222に
は、複数の不連続の分離した連結していないデフレクシ
ョン導管が設けられている。デフレクション導管のパタ
ーンは、例１のパターント同じであり、感光性ポリマー
層は、フェルト360の表面から約0.356mm（約14ミル）延
びている。

真空移送の後、ウェブは非モノプラナーであり、ウェ
ブインプリント面222と対応するパターンを有する。ウ
ェブの繊維稠度は、約24％である。非モノプラナーのパ
ターンをなしたウェブは、複合インプリント部材219で
ニップ300まで運ばれ、第１フェルト320と複合インプリ
ント部材219との間でプレスされる。このインプリント
部材は、第２フェルト360を有する。ウェブを約17.575k
g/cm²のニップ圧力でプレスする。

結果的に得られた成形ウェブ120Bの繊維稠度は約34％
である。次いで、ポリビニルアルコール（PVA）の0.25
％水溶液からなるスプレーされたクレープ接着剤で成形
ウェブ120Bをヤンキードライヤーの表面に接着する。繊
維稠度は、ドクターブレードでウェブをドライクレープ
加工する前の時点で96％まで上昇する。ドクターブレー
ドのベベル角度は約25゜であり、ヤンキードライヤーに
関する衝撃角度が約81゜になるように位置決めされる。
ヤンキードライヤーは、約244m/min（約800FPM）で作動
する。乾燥ウェブを214m/min（約700FPM）の速度でロー
ルにする。

プレス済みのクレープティッシュ製品の坪量は16g/m²
であり、引っ張り強度が同じ完成紙料及びインプリント
部材を使用して製造した二つのフェルト層間でプレスを
加えていないベースティッシュウェブよりも大きい。結
果的に得られたクレープ紙ウェブの比較的低密度のドー
ム1084は短縮化され、クレープ頻度が連続ネットワーク
をなした比較的高密度領域1083と異なっている。結果的
に得られた構造を平面図の写真を第18図に示す。

例5: この例は、スルーエアードライヤーを使用しないで製
造されたクレープ加工が施してない紙製品の製造を説明
する。手短に述べると、30gの北方針葉樹林パルプを200
0mlの水で解繊する。次いで、解繊したパルプスラリー
希釈し、20000mlのプロポーショナー（proportioner）
内の乾燥繊維に基づいて0.1％の稠度にする。約2543ml
の容積の希釈したパルプスラリーを201の水が入ったデ
ッケルボックス（deckel box）に加える。デッケルボッ
クスの底には、ウィスコンシン州アップルトンのアップ
ルトンワイヤ社が供給している33.02cm×33.02cm（13イ
ンチ×13インチ）のポリエステルモノフィラメントプラ
スチック長網が入っている。長網は、５杼口の繻子織形
体であり、１インチ当たりのモノフィラメントの数が、
機械方向で84本、機械方向に対して横方向で76本であ
る。繊維スラリーは、金属製有孔デッケルボックスプラ
ンジャーをスラリーの頂部の近くからスラリーの底まで
前後に三回の完全な「上下」サイクルを行うように移動
することによって均等に分配される。「上下」サイクル
時間は、約２秒間である。次いで、プランジャーをゆっ
くりと取り出す。次いで、長網を通してスラリーを濾過
する。長網を通して水のスラリーをドレンした後、デッ
ケルボックスを開き、長網及び繊維マットを取り出す。
次に、湿潤ウェブを含む長網を真空スロットを横切って
引っ張り、ウェブの脱水を行う。ピーク真空は、約101.
6mmHg（４インチ水銀柱）である。初期湿潤ウェブを長
網からインプリント部材に移送する。移送の時点での繊
維稠度は約15％であり、幅及び長さが長網の幅及び長さ
とほぼ等しい。

インプリント部材は、連続ネットワークをなした感光
性ポリマーウェブインプリント面222を有する。インプ
リント部材は、双方向に食い違った楕円形形状のデフレ
クション導管230を6.4516cm2（１平方インチ）のウェブ
接触面220当たり約300個有する。楕円形形状のデフレク
ション導管の主軸は、ほぼ機械方向と平行である。デフ
レクション導管230の深さ232は、約0.356mm（約14ミ
ル）である。連続ネットワークをなしたウェブインプリ
ント面222の表面積は、ウェブ接触面220の表面積の約34
％である（34％ナックル面積）。

移送は、インプリント部材、ウェブ、及び長網からな
る「サンドウィッチ」を形成することによって行われ
る。「サンドウィッチ」は、真空スロットを通して引っ
張ることによって移送を完了する。ピーク真空は、約25
4mmHg（10インチ水銀柱）である。次いで、「サンドウ
ィッチ」から長網を取り除き、インプリント部材上に支
持された非モノプラナーの、パターンをなしたウェブを
残す。ウェブの繊維稠度は約20％である。次いで、ウェ
ブ及びインプリント部材を二つのフェルト間で約17.575
g/cm2（250psi）の圧力でプレスする。結果的に得られ
た成形ウェブの繊維稠度は、約40％である。プレス済み
のウェブの乾燥は、スチームドラムドライヤーと接触す
ることによって行われる。

結果的に得られた乾燥ウェブの坪量は、26.4g/m²であ
る。プレス済みのシートの引っ張り強度は、同じ完成紙
料、長網、インプリント部材、及び移送条件が同じであ
るが二つのフェルト層間でプレスされていないベースシ
ートよりも大きい。この例についての比較データを表２
に示す。

本発明の特定の実施例を図示し且つ説明したが、本発
明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の他の変
更及び変形を行うことができるということは当業者には
明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 国際公開93／475（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21H 11/00 - 27/42 D21F 3/02

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１厚さＫを持つ比較的高密度の第１領域
   と、 第２厚さＰを持つ比較的低密度の第２領域と、 第１領域と隣接して配置されて第３厚さＴを有する移行
   領域を有し、第１領域と第２領域との中間を延びる第３
   領域とを備えた紙ウェブにおいて、 厚さ比P/Kが1.0よりも大きく、厚さ比T/Kが0.90よりも
   小さい、ことを特徴とする紙ウェブ。
2. 【請求項２】厚さ比T/Kが約0.80よりも小さい、ことを
   特徴とする請求項１に記載の紙ウェブ。
3. 【請求項３】厚さ比T/Kが約0.70よりも小さい、ことを
   特徴とする請求項２に記載の紙ウェブ。
4. 【請求項４】厚さ比P/Kが少なくとも約1.5である、こと
   を特徴とする請求項１、２、又は３に記載の紙ウェブ。
5. 【請求項５】厚さ比P/Kが少なくとも約1.7である、こと
   を特徴とする請求項４に記載の紙ウェブ。
6. 【請求項６】ウェブの坪量は、約10g/m²乃至約65g/m²で
   あり、巨視的キャリパが少なくとも約0.10mmである、こ
   とを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に
   記載の紙ウェブ。
7. 【請求項７】少なくとも第１及び第２の領域の一方が短
   縮化されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のう
   ちのいずれか一項に記載の紙ウェブ。
8. 【請求項８】第２の領域が短縮化されている、ことを特
   徴とする請求項７に記載の紙ウェブ。
9. 【請求項９】比較的高密度の第１領域は、連続ネットワ
   ーク領域を有し、 比較的低密度の第２領域は、連続ネットワーク領域に亘
   って分散された複数の不連続の比較的低密度のドームを
   有し、これらのドームが連続ネットワーク領域によって
   互いに分離されている、ことを特徴とする請求項１乃至
   ８のうちのいずれか一項に記載の紙ウェブ。
10. 【請求項１０】比較的低密度のドームが短縮化されてい
    る、ことを特徴とする請求項９に記載の紙ウェブ。
11. 【請求項１１】製紙繊維の水性分散液を提供する工程
    と、 有孔フォーミング部材を提供する工程と、 第１脱水フェルト層を提供する工程と、 第２脱水フェルト層を提供する工程と、 第１及び第２の向き合った圧縮面間に圧縮ニップを提供
    する工程と、 ウェブインプリント面及びデフレクション導管部分を備
    えたウェブ接触面を持つ有孔インプリント部材を提供す
    る工程と、 有孔フォーミング部材上に第１面及び第２面を持つ製紙
    繊維の初期ウェブを形成する工程と、 初期ウェブを有孔フォーミング部材から有孔インプリン
    ト部材へ移送し、初期ウェブの第２面を有孔インプリン
    ト部材のウェブ接触面と隣接して位置決めする工程と、 初期ウェブの製紙繊維の一部をデフレクション導管部分
    内に偏向させ、初期ウェブからデフレクション導管部分
    を通して水を除去し、未圧縮の非モノプラナーの製紙繊
    維製中間ウェブを形成する工程と、 ウェブを圧縮ニップで第１及び第２のフェルト層の中間
    に位置決めする工程であって、第１フェルト層は中間ウ
    ェブの第１面と隣接して位置決めされ、ウェブインプリ
    ント面は中間ウェブの第２面と隣接して位置決めされ、
    デフレクション導管部分は第２フェルト層と流れ連通し
    ている、工程と、 中間ウェブを圧縮ニップでプレスし、製紙繊維をデフレ
    クション導管部分内に更に深く偏向させ、中間ウェブの
    一部の密度を高め、水を中間ウェブの第１及び第２の面
    から除去し、成形ウェブを形成する工程と、を備えたこ
    とを特徴とする紙ウェブ形成方法。
12. 【請求項１２】成形ウェブが圧縮ニップを通過した後に
    第１脱水フェルト層を成形ウェブの第１面から分離する
    工程と、 成形ウェブが圧縮ニップを通過した後に成形ウェブをウ
    ェブインプリント面上で支持する工程と、 刻印面を提供する工程と、 成形ウェブをウェブインプリント面と刻印面との間に挟
    むことによってウェブインプリント面で成形ウェブに刻
    印を施し、インプリントウェブを形成する工程と、 インプリントウェブを乾燥させる工程とを更に有する、
    請求項11に記載の方法。
13. 【請求項１３】ウェブインプリント面で成形ウェブに刻
    印を施す前記工程は、ウェブインプリント面を成形ウェ
    ブと第２フェルト層との間に位置決めする工程を含む、
    ことを特徴とする請求項12に記載の方法。
14. 【請求項１４】インプリント部材は、ウェブインプリン
    ト面を有し、第２フェルト層に接合された複合インプリ
    ント部材を有する、ことを特徴とする請求項11、12、又
    は13に記載の方法。
15. 【請求項１５】中間ウェブを圧縮ニップで少なくとも7.
    03kg/cm²（100psi）のニップ圧力でプレスする、ことを
    特徴とする請求項11乃至14のうちのいずれか一項に記載
    の方法。
16. 【請求項１６】初期ウェブを有孔インプリント部材へ約
    10％乃至約20％の稠度で移送する工程を更に有する、こ
    とを特徴とする請求項11乃至15のうちのいずれか一項に
    記載の方法。
17. 【請求項１７】圧縮ニップの入口での稠度が約14％乃至
    約80％の中間ウェブをプレスする工程を有する、ことを
    特徴とする請求項11乃至16のうちのいずれか一項に記載
    の方法。
18. 【請求項１８】インプリント部材は、複数の不連続の分
    離した連結されていないデフレクション導管を有孔イン
    プリント部材内に構成する巨視的にモノプラナーの、パ
    ターンをなした、連続ネットワーク状ウェブインプリン
    ト面を持つウェブ接触面を有し、中間ウェブを圧縮ニッ
    プでプレスし、比較的高密度の巨視的にモノプラナー
    の、パターンをなした、連続ネットワーク領域、及び比
    較的低密度の複数の不連続のドームを持つ成形ウェブを
    形成する工程を有し、ドームは、連続した比較的高密度
    のネットワーク領域に亘って分散されており、比較的高
    密度のネットワーク領域によって互いに分離されてい
    る、ことを特徴とする請求項11乃至17のうちのいずれか
    一項に記載の方法。
19. 【請求項１９】ウェブを短縮化する工程を更に有する、
    ことを特徴とする請求項11乃至19のうちのいずれか一項
    に記載の方法。
20. 【請求項２０】連続ネットワーク領域を短縮化する工程
    及び連続ネットワークに亘って分散された複数の不連続
    のドームを短縮化する工程を有する、ことを特徴とする
    請求項18に記載の方法。