(57)【要約】      （修正有）【課題】製紙用フェルトの内部構造を変化させることなく表面性状を幅方向における各部において変化させ、湿紙の運搬性を向上させる。【解決手段】基布２と、前記基布にニードリングによって絡合され、製紙面５を形成するバット繊維層３とを有する製紙用フェルト１であって、前記製紙面が、幅方向における各部分において異なる条件の研磨処理がなされた研磨面を含み、幅方向において表面粗さが異なる。【選択図】図２
2012097365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布と、前記基布にニードリングによって絡合され、製紙面を形成するバット繊維層とを有する製紙用フェルトであって、
前記製紙面が、幅方向における各部分において異なる条件の研磨処理がなされた研磨面を含み、幅方向において表面粗さが異なることを特徴とする製紙用フェルト。
【請求項２】
前記製紙面の算術平均粗さが、幅方向において、両端部が中央部よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の製紙用フェルト。
【請求項３】
前記製紙面は、幅方向において、当該製紙面上に載置される湿紙の両端に対応する部分において算術平均粗さが最も小さいことを特徴とする、請求項２に記載の製紙用フェルト。
【請求項４】
前記製紙面の算術平均粗さが、幅方向において、両端部と中央部とで同じであり、かつ当該製紙面上に載置される湿紙の両端に対応する部分が前記両端部および前記中央部よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の製紙用フェルト。
【請求項５】
前記製紙面の算術平均粗さが、幅方向において１０％以上異なることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１つの項に記載の製紙用フェルト。
【請求項６】
前記製紙面の幅方向において算術平均粗さが最も小さくなる部分の当該算術平均粗さが、１０μｍ〜３８μｍの範囲内となることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１つの項に記載の製紙用フェルト。
【請求項７】
前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が、幅方向において、両端部が中央部よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の製紙用フェルト。
【請求項８】
前記製紙面は、幅方向において、当該製紙面上に載置される湿紙の両端に対応する部分において平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が最も小さいことを特徴とする、請求項７に記載の製紙用フェルト。
【請求項９】
前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が、幅方向において、両端部と中央部とで同じであり、かつ当該製紙面上に載置される湿紙の両端に対応する部分が前記両端部および前記中央部よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の製紙用フェルト。
【請求項１０】
前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が、幅方向において１０％以上異なることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１つの項に記載の製紙用フェルト。
【請求項１１】
前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が最も小さくなる部分の当該変動係数が、０〜０．２５の範囲内となることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１つの項に記載の製紙用フェルト。
【請求項１２】
前記バット繊維層は、前記製紙面を形成する部分に芯鞘溶融繊維を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか１つの項に記載の製紙用フェルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製紙用フェルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙用フェルトに求められる機能の１つには、製紙機において湿紙を安定して運搬する湿紙運搬性があり、製紙用フェルトの製紙面の表面性状（表面粗さ）は、湿紙の運搬性に大きな影響を与える。例えば、製紙用フェルトの製紙面の表面粗さが大きい場合には、製紙面と湿紙との間に空隙が形成され易く、その空隙に空気が侵入することによって湿紙が製紙面から剥がれ易くなる。一方、表面粗さが小さい場合には、空気が侵入し得る空隙が少ないことから湿紙は製紙面に密着し易い。
【０００３】
製紙機では、湿紙はフォーミングワイヤや、製紙用フェルト、トランスファーベルトなどの複数の製紙用布間で受け渡されながら運搬される。そのため、湿紙を安定的に運搬するために、製紙用フェルトについては、製紙用フェルトが湿紙を製紙面上に支持して共に移動する工程や、他の製紙用フェルトやフォーミングワイヤから湿紙を受け取る工程においては、製紙面と湿紙との密着性が高いことが好ましく、他の製紙用フェルトなどに湿紙を受け渡す工程においては、製紙面が湿紙から剥がれ易いことが好ましく、フェルトの製紙面には相反する特性が望まれている。これらの湿紙の受け渡しや運搬が理想的に行われない場合には、捨て耳とられ、紙とられ、耳剥がれといった現象が発生する。
【０００４】
捨て耳とられとは、フォーミングワイヤから製紙用フェルト（ピックアップフェルト）に湿紙を受け渡す際に生じる現象であり、通常、フォーミングワイヤから製紙用フェルトに湿紙を受け渡す前に湿紙の両端部である捨て耳部を湿紙本体部から切り離し、湿紙本体部のみを製紙用フェルトに受け渡す一方、フォーミングワイヤが切り離された捨て耳部を引き続き運搬して湿紙本体部と捨て耳部分を分離するところ、切り離された捨て耳部と製紙用フェルトとの結合性（密着性）が高い場合に捨て耳部が湿紙本体部とともに製紙用フェルトに受け渡される現象をいう。紙とられとは、製紙用フェルト間や製紙用フェルトとプレスロールなどの間での湿紙の受け渡し時に生じる現象であり、受け渡し側の製紙フェルトと湿紙との密着性が高いことに起因して、湿紙が受け渡し側の製紙用フェルトから剥がれずに受け渡しが適切に行われない現象をいう。耳剥がれとは、製紙用フェルトがその製紙面上で湿紙を運搬する際に湿紙の耳部と製紙面との密着性が弱く、湿紙の耳部がフェルト製紙面から剥がれる（垂れる）現象をいう。
【０００５】
捨て耳とられを抑制するためには製紙用フェルトの製紙面の捨て耳部に対応する部分と湿紙との結合力が小さい（剥がれ易い）ことが好ましく、紙とられを抑制するためには受け渡し側製紙用フェルトの製紙面の湿紙全体に対応する部分の湿紙との結合力が小さいことが好ましく、耳剥がれを防止するためには製紙面の湿紙の耳部に対応する部分と湿紙との結合力が大きい（密着性が高い）ことが好ましい。そのため、捨て耳とられ、紙とられ及び耳剥がれを同時に抑制するためには、製紙面の幅方向における各部分において、湿紙との所望の結合力を実現することが必要となる。このような製紙用フェルトを構成する一例として、製紙用フェルトの幅方向における中央部および耳部において、基布の糸密度、バット繊維層数、樹脂コーティングの有無、フィルムの有無を変化させる等、製紙用フェルトの構造を変化させたものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００４−５１７２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、製紙用フェルトの幅は、その製造工程中において、ニードリング工程におけるバット繊維の絡み合いによる密度上昇に伴う収縮や、樹脂加工やヒートセット工程における加熱による熱収縮などの影響を受け、大きく変化する。そのため、製織工程において部分的に糸密度や糸種を変化させることや、ニードリング工程においてバット繊維の繊度やバット繊維の目付などを部分的に変化させることや、部分的に樹脂コーティングを行う場合などの、物性を変化させるべき位置を正確に最終ヒートセット工程以前に特定することは難しい。また、部分的に糸密度、目付、厚さ、硬度といったフェルト物性を大きく変化させることは、フェルト使用中に湿紙運搬性以外のフェルト性能に悪影響を与える場合がある。例えば、前記耳剥がれを防止するために湿紙エッジ部のバット繊度を小さくしてしまうと、その部分の通気度が低下することにより汚れが蓄積し、その部分の搾水性能が低下してしまう。
【０００８】
本発明は以上の背景を鑑みてなされたものであって、最終ヒートセット後に、加熱などの幅変化を伴わない加工により、加工が必要な部分の位置特定をより正確に行える様にし、製紙用フェルトの内部構造を変化させることなく表面性状を幅方向における各部において変化させ、湿紙の運搬性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、基布（２）と、前記基布にニードリングによって絡合され、製紙面（５）を形成するバット繊維層（３）とを有する製紙用フェルト（１）であって、前記製紙面が、幅方向における各部分において異なる条件の研磨処理がなされた研磨面を含み、幅方向において表面粗さが異なることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、研磨条件を変更するだけで、製紙面の表面粗さを幅方向において変化させることができる。製紙フェルトの製紙面の表面粗さは、湿紙の運搬性を考慮して設定するとよい。研磨処理は、熱セット後に行うことができるため、製紙面の表面粗さの分布を精密に設定することができる。
【００１１】
本発明の他の側面は、前記製紙面の算術平均粗さ、または前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が、幅方向において、両端部（耳部９）が中央部（７）よりも大きいことを特徴とする。この構成によれば、製紙用フェルトの幅方向における両端部、すなわち湿紙の捨て耳部に対応する部分の表面粗さが大きくなり、製紙用フェルトと捨て耳部との密着性が低下し、捨て耳とられが抑制される。
【００１２】
ここでの算術平均粗さ（Ｒａ）とは、ＪＩＳ＿Ｂ０６０１に定義された算術平均粗さＲａをいう。平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数（ＣＶ）とは、ＪＩＳＺ８１０１−１＿１．１５の定義に基づき、測定された表面の圧力分布の標準偏差を算出したのち、この標準偏差を圧力の平均値で割ったものである。この変動係数ＣＶは、表面の圧力分布のばらつきを相対的に表したものであり、表面の凹凸のばらつきを表している。具体的には、フェルトの表面に圧力測定フィルムを重ねて０．１Ｐａで加圧し、各サンプル表面の凹凸に応じた圧力斑像を圧力測定フィルム上に形成し、その圧力斑を解析することによって変動係数ＣＶを得る。例えば、圧力測定フィルムには、富士フィルム社の「微圧用プレスケール（４ＬＷ）０．０５ＭＰａ−０．２ＭＰａ」を用い、得られた圧力斑像の解析は、富士フィルム社の「ＦＰＤ−９２１０」圧力画像解析システムを用いて行う。
【００１３】
本発明の他の側面は、前記製紙面は、幅方向において、当該製紙面上に載置される湿紙の両端に対応する部分（エッジ対応部８）において算術平均粗さ、または前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が最も小さいことを特徴とする。この構成によれば、製紙用フェルトと湿紙の耳部との密着性が増大し、耳剥がれが抑制される。また、本発明の他の側面は、前記製紙面の算術平均粗さ、または前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が、幅方向において、両端部（耳部９）と中央部（７）とで同じであり、かつ当該製紙面上に載置される湿紙の両端に対応する部分（エッジ対応部８）が前記両端部および前記中央部よりも小さいことを特徴とする。この構成によれば、製紙用フェルトと湿紙の耳部との密着性が増大し、耳剥がれが抑制される。
【００１４】
また、本発明の他の側面は、前記製紙面の算術平均粗さ、または前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が、幅方向において１０％以上異なることが好ましい。ここでの変化率とは、幅方向における算術平均粗さ（または平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数）の内、最大値に対する最大値と最小値の差の割合を百分率で表したものである。また、前記製紙面の幅方向において算術平均粗さが最も小さくなる部分の当該算術平均粗さが、１０μｍ〜３８μｍの範囲内となることが好ましく、前記製紙面の平均圧力０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数が最も小さくなる部分の当該変動係数が、０〜０．２５の範囲内となることが好ましい。算術平均粗さと圧力分布の変動係数を上記の範囲内とすることで、湿紙の密着性を向上させ、耳剥がれを確実に防止することが出来る。
【００１５】
本発明の他の側面は、前記バット繊維層は、前記製紙面を形成する部分に芯鞘溶融繊維を含むことを特徴とする。この構成によれば、バット繊維層は、鞘部を溶融させて互いに結合させることができ、この結合された状態では研磨を効率良く受けることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成によれば、製紙用フェルトは、内部構造を変化させることなく、表面性状を幅方向における各部において変化させることができ、湿紙の運搬性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るフェルトの要部を示す平面図
【図２】図１のＡ、Ｂ、Ｃ部分をそれぞれ拡大して示す断面図
【図３】研磨装置の概略構成を示す側面図
【図４】研磨装置の概略構成を示す裏面図
【図５】図１のＢ部分の製紙面の顕微鏡写真
【図６】製紙機の概略構成を示す図
【図７】（Ａ）サンプル１、（Ｂ）サンプル３、（Ｃ）サンプル４の圧力斑像
【図８】湿紙運搬性試験装置の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態に係る製紙用フェルトは、製紙機において湿紙を運搬する搬送手段として使用されるものであり、湿紙の加圧脱水（搾水）工程等に使用される。
【００１９】
＜フェルトの構成＞
実施形態に係る製紙用フェルト（以下、単にフェルトという）１は、無端状に製作されたエンドレスフェルトであってもよいし、使用時に端部をつなぎ合わせ無端状とするシームフェルトであってもよい。
【００２０】
図２Ａ〜Ｃに示すように、フェルト１は、基布２にニードリングによってバット繊維層３を積層一体化した複層構造をなす。基布２は、ポリアミド等のモノフィラメント糸や、複数のモノフィラメントを撚り合わせた撚り糸等からなる経糸および緯糸を機織した織布である。基布２には、その他、多層の織布や、経糸または緯糸のみで形成された織布や樹脂シート等を適用することができる。
【００２１】
バット繊維層３は、ポリアミドやポリエステル等のステープルや、２種類の異なる高分子成分からなる芯鞘繊維等から構成されている。芯鞘繊維は、高融点高分子からなる芯部と、芯部よりも低融点の低融点高分子からなる鞘部とから構成されており、例えば、芯部は、融点が２００℃以上の高融点ポリアミドであり、鞘部は、融点が１４０℃〜１６０℃の低融点ポリアミドである。芯鞘繊維を使用した場合には、熱セットによって鞘部が互いに溶融、結合し、バット繊維層３の形態がより安定化する。
【００２２】
図１に示すように、フェルト１は、幅方向において中央に位置する中央部７と、中央部７の両側部に位置するエッジ対応部８と、両エッジ対応部８の幅方向における外方に位置し、フェルト１の幅方向における両端部を構成する耳部９とに区画されている。中央部７、エッジ対応部８および耳部９のそれぞれは、丈方向に延在している。湿紙１１がフェルト１の製紙面５上に載置された状態で、耳部９は湿紙１１の湿紙本体部１２から切り離される捨て耳部１３に対向し、エッジ対応部８は湿紙本体部１２の幅方向における両端部１４に対向する。すなわち、湿紙本体部１２の幅方向における両端縁は、耳部９とエッジ対応部８との境界線上に配置されるようになっている。エッジ対応部８および耳部９の幅方向における長さは、例えば１０ｃｍであってよい。
【００２３】
図２Ａ〜Ｃに示すように、中央部７、エッジ対応部８および耳部９の製紙面５は、表面性状、すなわち表面粗さ（凹凸）が相違する。フェルト１の製紙面５の表面粗さは、耳部９＞中央部７＞エッジ対応部８の順で大きくなっている。この各部７〜９における製紙面５の表面粗さの差は、後述する表面研磨の有無および程度に起因している。製紙面５の耳部９における算術平均粗さＲａは、エッジ対応部８に対して１０％以上大きいことが好ましく、より好ましくは２０％以上大きい。他のパラメータを用いて表すと、製紙面５の耳部９における０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数ＣＶは、エッジ対応部８に対して１０％以上大きいことが好ましく、より好ましくは２０％以上大きい。製紙面５のエッジ対応部８における算術平均粗さＲａは、１０μｍ〜３８μｍの範囲内であることが好ましい。他のパラメータを用いて表すと、製紙面５のエッジ対応部８における０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数ＣＶは、０〜０．２５の範囲内となることが好ましい。また、なお、フェルト１の中央部７、エッジ対応部８および耳部９の走行面６は、表面研磨を行わないため、表面粗さは概ね同じとなっている。
【００２４】
＜フェルトの製紙面の形成方法＞
図３および図４は、本発明のフェルトを製作するための装置の一例として、フェルト１の製紙面５を研磨する研磨装置２０の概略図を示す。研磨装置２０は、無端状のフェルト１を丈方向に走行させるための駆動ロール２１およびストレッチロール２２と、フェルト１の製紙面５を研磨する第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４とを備えている。ここで、駆動ロール２１は、最終ヒートセットを含めたフェルトの仕上げ加工時に用いられることが多い、加熱オイルや蒸気を用いたドライヤーシリンダーロールでもよい。第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４は、駆動ロール２１およびストレッチロール２２にフェルト１が巻き掛けられた状態で、フェルト１の製紙面５に接触可能に支持されている。
【００２５】
図４に示すように、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４は、円柱状の軸体の周面に紙やすり等の研磨布紙を貼付して研磨材表面２５、２６を形成したものであり、それぞれ駆動源に連結されて回転可能となっている。なお、研磨材表面２５，２６は加工によって軸体の周面に一体的に形成してもよい。第１研磨ロール２３の研磨材表面２５は、フェルト１の湿紙本体部１２に対応する部分に一致するように、その幅方向長さが設定されている。第２研磨ロール２４は２つ設けられ、それぞれの研磨材表面２６は、第１研磨ロール２３の研磨材表面２５の幅方向における両端部と重畳する部分に設定されている。第２研磨ロール２４の研磨材表面２６と、第１研磨ロール２３の研磨材表面２５との粗さは、中央部７およびエッジ対応部８に応じて適宜変更することができ、例えば、両研磨材表面２５，２６の粗さを同じにしてもよいし、研磨材表面２６の粗さを研磨材表面２５よりも小さくしてもよい。
【００２６】
フェルト１の製紙面５の研磨は、研磨装置２０の駆動ロール２１およびストレッチロール２２によってフェルト１を丈方向に走行させた状態で、回転した第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４の研磨材表面２５，２６を製紙面５に接触させることによって行う。フェルト１は、第１研磨ロール２３によって湿紙本体部１２に対応する部分が研磨され、第２研磨ロール２４によって湿紙本体部１２の幅方向における両端部１４に対応する部分が重畳して研磨される。これにより、フェルト１の製紙面５には、研磨処理を受けていない（すなわち、当初のバット繊維層３の表面が露出した）耳部９と、第１研磨ロール２３のみによって研磨処理がなされた中央部７と、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４による研磨処理がなされたエッジ対応部８とが形成される。エッジ対応部８は、第１研磨ロール２３に加えて、第２研磨ロール２４によって研磨処理がなされるため、中央部７よりも表面粗さが小さくすることができる。研磨は、第１研磨ロール２３によって研磨した後に第２研磨ロール２４によって研磨してもよいし、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４を同時に用いて研磨してもよい。
【００２７】
図５は、研磨処理を受けた中央部７の製紙面５の顕微鏡写真である。図５に示されるように、バット繊維層３を構成する各繊維は、同一の方向に削られ、扁平化していることが確認される。このように各繊維が切削されることによって、バット繊維層３の表面、すなわちフェルト１の製紙面５が平滑化される。バット繊維層３を構成する繊維が芯鞘繊維であり、熱セットによって互いの鞘部同士が溶融・連結している場合には、各繊維の相対変位が規制されるため、研磨処理によってより平滑な表面を形成することができる。この繊維の切削による扁平化や微細な傷およびバリの形成は、繊維の表面積を増大させるため、フェルト１の親水性を高め、湿紙１１とのなじみ（初期親和性）を向上させる。研磨ロールの回転方向は、研磨加工の最終段階前はフェルト進行方向と同じ方向でも、フェルト進行方向に対し相対する方向でもよい。しかし、研磨加工の最終段階においては、フェルトの進行方向と相対する方向とすることが望ましい。このことにより、図５にあるように、研磨加工によりバット繊維上に形成されるバリの向きを、製紙工程においてフェルトの進行方向をバリが抑えられる方向に設定することが可能となり、研磨された繊維が脱毛し難くなる。
【００２８】
中央部７、エッジ対応部８および耳部９の大きさおよび配置は、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４の研磨材表面２５，２６の幅方向における長さおよび位置を変更することで適宜変更可能である。また、中央部７およびエッジ対応部８の表面性状は、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４の研磨材表面２５，２６の粗さ、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４とフェルト１との接触圧、フェルト１の回転数、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４の回転数、フェルト１と第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４との相対回転方向を変更することで適宜変更可能である。なお、他の実施形態では、異なる研磨材表面を備えた研磨ロールの３本以上設け、フェルト１の製紙面５の表面を中央部７、エッジ対応部８および耳部９に加えて、さらに細かく領域を区画するようにしてもよい。
【００２９】
フェルトの幅方向で研磨条件を変更することによって、幅方向における各部分での研磨量（研磨により除去されるバット繊維の目付）が異なり、その結果、仕上り後のフェルト目付が幅方向で異なる。特に、湿紙本体が接触する範囲において幅方向での目付差が大きくなると、製紙機にてフェルトを使用する際に、部分的な搾水性の低下などの湿紙運搬性以外のトラブルが発生する虞がある。よって、通常フェルトには５％以内の目付斑が存在することを考慮すると、研磨条件の異なる各部分における研磨量の差は、５％以内とすることが望ましい。ただし、フェルト幅方向において研磨量の差を５％以上としても湿紙運搬性以外にトラブルを引き起こさないことが予めわかっていて、研磨量の差を５％以上とすることが有用である場合にはこの限りでない。
【００３０】
例えば、通常のフェルト幅は、プレスロールの幅よりも広い。そのため、フェルトの幅方向にはプレスを受ける部分（プレス幅内）とプレスを受けない部分（プレス幅外）がある。プレス幅内ではプレス時にフェルト内の汚れが搾り出される水と一緒にフェルト外へ出されるが、プレス幅外では汚れがプレス下でフェルト外に出されることが無いため汚れが溜まりやすく、このことがフェルトの走行性に悪影響を及ぼす場合がある。このような場合において、このプレス幅外の部分の研磨量を他の部分に比べて５％以上増やし、この部分の目付を少なくすることで、汚れの溜まりやすさを抑制することができる。本発明のフェルトは、最終ヒートセット後に研磨加工を行うため加工位置の設定が容易であるため、目付が５％以上異なる部分を搾水性に影響のないプレスされない位置に確実に設定することが可能である。
【００３１】
＜作用効果＞
上記のように構成したフェルト１の作用効果について、以下に示す製紙機４０に適用した一例を挙げて説明する。図６に示すように、フェルト１は、製紙機４０のピックアップフェルト（以下、Ｐｕフェルトという）４１として使用される。製紙機４０は、パルプを含む懸濁液からシート状の湿紙１１を形成するフォーミングワイヤ４２と、形成された湿紙１１をフォーミングワイヤ４２上で湿紙本体部１２と捨て耳部１３に切断するウォータジェット４３と、湿紙本体部１２を順次搬送するＰｕフェルト４１、１ＰＢフェルト４４および２ＰＴフェルト４５と、湿紙本体部１２を圧搾するための一対のプレスロール４７，４８と、湿紙本体部１２をフォーミングワイヤ４２からＰｕフェルト４１に吸着させるためのＰｕロール５１、Ｐｕフェルト４１から１ＰＢフェルト４４に吸着させるための第１サクションロール５２、１ＰＢフェルト４４から２ＰＴフェルト４５に吸着させるための第２サクションロール５３とを備えている。
【００３２】
ウォータジェット４３は、フォーミングワイヤ４２上の湿紙１１に対して、湿紙本体部１２と捨て耳部１３との境界に切り目を形成する。Ｐｕフェルト４１は、Ｐｕロール５１によって、フォーミングワイヤ４２上の湿紙１１に接するように配置されており、湿紙１１から湿紙本体部１２のみを吸着し搬送する。湿紙１１の捨て耳部１３は、引き続きフォーミングワイヤ４２によって搬送され、湿紙本体部１２から分離される。１ＰＢフェルト４４の一部は、Ｐｕフェルト４１上に保持された湿紙本体部１２に当接可能に配置されている。一対のプレスロール４７，４８は、湿紙本体部１２、Ｐｕフェルト４１、１ＰＢフェルト４４がともに併走する部分に設けられ、これらをまとめて挟み込み、圧搾する。第１サクションロール５２は、一対のプレスロール４７，４８の下流側に設けられ、Ｐｕフェルト４１の製紙面５から湿紙本体部１２を分離させ、湿紙本体部１２を１ＰＢフェルト４４に吸着させる。第２サクションロール５３は、２ＰＴフェルト４５を１ＰＢフェルト４４上の湿紙本体部１２に接するように配置されており、湿紙本体部１２を２ＰＴフェルト４５に吸着させる。
【００３３】
以上の製紙機４０において、Ｐｕフェルトとして使用されるフェルト１は、捨て耳部１３に対応する耳部９の表面粗さが、湿紙本体部１２に対応する中央部７およびエッジ対応部８よりも大きくなっており、湿紙との吸着性が小さいため、フォーミングワイヤ４２から湿紙本体部１２を受け取る際に、捨て耳部１３を受け取らずに湿紙本体部１２のみを確実に受け取ることができ、捨て耳とられを抑制することができる。
【００３４】
また、フェルト１は、湿紙本体部１２の幅方向における両端部１４に対応するエッジ対応部８の表面粗さが、中央部７よりも小さくなっているため、湿紙本体部１２の両端部１４とより密着することができ、耳剥がれを抑制することができる。また、フェルト１は、湿紙本体部１２の大部分に対応する中央部７の表面粗さが、エッジ対応部８よりも大きくなっており、湿紙本体部１２との密着性が比較的低減されているため、Ｐｕフェルト４１から１ＰＢフェルト４４への湿紙本体部１２の受け渡しの際に湿紙本体部１２がＰｕフェルト４１から剥がれやすく、受け渡しが円滑に行われ、紙とられが抑制される。
【００３５】
以上のように、フェルト１は、製紙面５の表面粗さが幅方向において異なるため、捨て耳とられ、耳剥がれ、紙とられを同時に抑制することができる。フェルト１の製紙面５の表面粗さは、表面研磨の有無および程度を幅方向における各部において変化させることによって形成されているため、表面性以外のフェルト物性に大きな差は生じず、部分的な通気度低下による部分的な目詰まりの発生など、湿紙運搬性以外のフェルトに要求される性能について悪影響を与えることはない。また、表面研磨はフェルト１の熱セット後に行うことができるため、中央部７、エッジ対応部８、耳部９の位置を精密に設定することができる。
【００３６】
＜実験例および実施例＞
以下に示す実験例では、フェルトの製紙面の表面性状が湿紙の運搬性に与える影響を確認した。実験に使用したサンプル１〜５を以下の表１に示す。これらのサンプルのフェルトは、基布にニードリングによってバット繊維層を積層一体化した複層構造をなし、バット繊度および製紙面の研磨条件を除いて他の構成は全て同じとなっている。製紙面の研磨は、上述した実施形態の研磨装置２０を用いて行った。本実験での研磨は、第１研磨ロール２３のみを使用して、製紙面上に研磨処理がなされた中央部と、研磨処理がなされていない耳部とを形成した。研磨は、第１研磨ロール２３を各サンプルの走行方向と逆転の回転方向で約８００回転／分で回転させ、サンプルを２０ｍ／分の速度で所定の研磨周回数回転させた。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
ここでの、０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数ＣＶは、富士フィルム社の「微圧用プレスケール（４ＬＷ）０．０５ＭＰａ−０．２ＭＰａ」を圧力測定フィルムとして用い、得られた圧力斑像の解析は、富士フィルム社の「ＦＰＤ−９２１０」圧力画像解析システムを用いて行った。なお、フェルト表面の圧力測定時の圧力は、０．１ＭＰａで行うことが最適である。フェルトの圧力均一性は、主に基布層に起因する圧力均一性と、表バット層に起因する圧力均一性（＝表面圧力均一性）に分けることができるが、基布層に起因する圧力斑は０．１ＭＰａ程度の圧力下では発生しない（測定されない）ために、０．１ＭＰａの圧力測定によりフェルト表面圧力均一性のみを評価することができる。表１中のサンプル２〜５について、算術平均粗さＲａおよび０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数ＣＶについてカッコ中に示す値は、サンプル１を基準とした変化率を表し、次式を用いて求めることができる。
変化率（％）＝（サンプル１のＲａ（またはＣＶ）−各サンプルのＲａ（またはＣＶ））／サンプル１のＲａ（またはＣＶ）×１００
【００３９】
表１のサンプル１とサンプル２との比較から、バット繊度を小さくすることによって、表面粗さが小さくなることが確認できるが、通気度も低下することが確認できる。サンプル１とサンプル３〜５との比較から、研磨の程度に応じて表面粗さが小さくなることが確認できる。図７は、サンプル１，３、４について、上記の圧力測定フィルムを用いて圧力測定を行った際に、圧力測定フィルム上に形成された圧力斑像であり、Ａはサンプル１、Ｂはサンプル３、Ｃはサンプル４を示す。これらの図からも、研磨処理の程度に応じてフェルト表面の凹凸が減少していることが確認できる。また、研磨処理を行った場合には、通気度はほとんど変化しないことが確認できる。サンプル５とサンプル２との比較から、研磨によってもバット繊度を小さくした場合と同程度の表面粗さを得ることができる。サンプル１は、算術平均粗さＲａおよび０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数ＣＶにおいて、サンプル４に対して１０％以上、サンプル５に対して２０％以上大きくなっている。
【００４０】
これらのサンプル１〜５を図８に示す湿紙運搬性試験装置７０にて評価した。湿紙運搬性試験装置７０は、ガイドロール７１，７２，７３，７４に巻き掛けられ、丈方向に走行する無端状のフォーミングワイヤ７５を備えている。フォーミングワイヤ７５の経路上には、フォーミングワイヤ７５を湿潤させるためのシャワー７６と、シャワー７６によって湿潤したフォーミングワイヤ７５から水分を吸引するサクションボックス７７とが設けられており、フォーミングワイヤ７５は一定の湿潤状態に維持されている。また、湿紙運搬性試験装置７０は、各サンプル１〜５からなる無端状のフェルトを巻きかけるためのガイドロール８１，８２，８３，８４およびサクションロール８５と、各サンプル１〜５を圧搾するための一対のプレスロール８６，８７と、各サンプル１〜５を湿潤させるためのシャワー８８と、シャワー８８によって湿潤した各サンプル１〜５から水分を吸引するサクションボックス８９とを備えている。各サンプル１〜５は、シャワー８８およびサクションボックス８９によって一定の湿潤状態に維持され、サクションロール８５によってフォーミングワイヤ７５の表面近傍に近接して配置されている。
【００４１】
評価試験は、各サンプル１〜５およびフォーミングワイヤ７５を、それぞれ図中の矢印の方向に１００ｍ／分の速度で走行させた状態で、予め水分を８０％に調整した湿紙９１を図中のＡ地点においてフォーミングワイヤ７５上に載せ、湿紙９１が図中のＢ地点でフォーミングワイヤ７５から各サンプル１〜５に受け渡されるか否かを測定した。測定は、サクションロールの吸引力を５ｋＰａ、１０ｋＰａ、２０ｋＰａの３段階で変化させ、それぞれについて２０回測定を行った。２０回の測定中、図中のＣ地点に湿紙が到達した回数が１７回以上のものを○評価、４〜１６回のものを△評価、３回以下のものを×評価とした。結果を次の表２に示す。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
表２に示すように、サンプル１とサンプル２との比較から、バット繊維層のバット繊度を小さくすることで、フェルト１の表面粗さが小さくなり、湿紙との密着性が向上することが確認できる。サンプル１および３〜５の比較から、研磨量を増加させることで、表面粗さが低減され、湿紙との密着性が向上することが確認できる。また、サンプル１、サンプル３、サンプル４について見ると、表面研磨による算術平均粗さＲａおよび０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数ＣＶの変化率が１０％未満の場合（サンプル３）では、湿紙密着性の変化は小さいことがわかる。サンプル４の結果からわかるように、湿紙密着性を確実に変化させるためには、表面研磨により算術平均粗さＲａおよび０．１ＭＰａ下での圧力分布の変動係数ＣＶを１０％以上変化させることが望ましい。
【００４４】
以下に本発明の実施例について説明する。実施例１〜３と比較例１〜３を以下の表３に示す。これらの実施例１〜３および比較例１〜３のフェルトは、基布２にニードリングによってバット繊維層３を積層一体化した複層構造をなし、バット繊度および製紙面５の研磨条件を除いて他の構成は全て同じとなっている。製紙面５の研磨は、上述した実施形態の研磨装置２０を用いて行った。各実施例および比較例での研磨は、互いに同じ粗さを有する研磨材表面２５，２６を備え、直径が互いに等しい第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４を使用して、製紙面５上の中央部７、エッジ対応部８、捨て耳部９に所定の表面性状を設定した。なお、第１研磨ロール２３および第２研磨ロール２４の各実施例および比較例に係るフェルトへの接触圧は概ね同一である。各実施例でのエッジ対応部８の幅方向長さＢおよび捨て耳部９の幅方向長さＣは、それぞれ１０ｃｍである。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
実施例１では、第１研磨ロール２３のみを使用し、第１研磨ロール２３をフェルト１の走行方向と逆転の回転方向で約８００回転／分で回転させ、フェルト１を２０ｍ／分の速度で１６周回転させた。実施例２では、第１研磨ロール２３と第２研磨ロール２４を同時に用いて研磨を行った。第１研磨ロール２３をフェルト１の走行方向と逆転の回転方向で約８００回転／分で回転させ、フェルト１を２０ｍ／分の速度で８周回転させて第１研磨ロール２３で研磨した後、第２研磨ロール２４をフェルト１の走行方向と逆転の回転方向で約８００回転／分で回転させ、フェルト１を２０ｍ／分の速度で８周回転させて第２研磨ロール２４で研磨した。すなわち、実施例２では、中央部７はフェルトの８周分、エッジ対応部８はフェルトの１６周分の研磨を受けている。実施例３では、第２研磨ロール２４のみを使用し、第２研磨ロール２４をフェルト１の走行方向と逆転の回転方向で約８００回転／分で回転させ、フェルト１を２０ｍ／分の速度で１６周回転させた。すなわち、実施例３では、エッジ対応部８のみがフェルトの１６周分の研磨を受けている。比較例３では、第１研磨ロール２３の研磨材表面２５を捨て耳部９に対応する部分まで拡張した比較例用研磨ロールを第１研磨ロール２３に代えて使用し、その比較例用研磨ロールをフェルト１の走行方向と逆転の回転方向で約８００回転／分で回転させ、フェルト１を２０ｍ／分の速度で１６周回転させた。
【００４７】
表３中において、カッコ書きで記載したものは、各部が前述した実験例の各サンプルと対応した表面性状（表面粗さ）を有することを示している。比較例１の仕様のフェルトで耳剥がれが発生した場合や湿紙平滑性を向上させたい場合に、従来の対策では、より繊度の小さいバット繊維を使用する比較例２の仕様へ変更する。上記表１の測定結果より、この仕様変更によりフェルト平滑性が向上し、湿紙平滑性を向上させることが可能であり、また、上記表２の試験結果より、この仕様変更により湿紙密着性が向上し、耳剥がれを防止できることがわかる。しかし、比較例２の仕様変更により、捨て耳部の湿紙密着性も向上してしまうため、今度は捨て耳とられが発生する危険性があり、また、フェルトの通気度が低下してしまうために汚れが蓄積しやすく、フェルトの使用期間が短くなる危険性も新たに発生する。この比較例２対し比較例３は、バット繊度は変更せず、表面研磨によりフェルト平滑性と湿紙密着性を向上させている。このことにより、比較例２の様な通気度低下による汚れの問題は解決できる。しかし、フェルト２と同様にフェルト全体の湿紙密着性を向上させてしまうために、捨て耳とられ発生の危険性を回避することは出来ない。上記のような比較例２や３に対し、実施例１は湿紙本体部分のみを研磨することにより、湿紙本体部分のフェルト平滑性と湿紙密着性を比較例１に比べて向上させ、捨て耳部の湿紙密着性は比較例１と同じとしている。このため、湿紙平滑性向上や耳剥がれを防止し、かつ、捨て耳とられが新たに発生することを防ぐことができる。また、フェルト通気度も比較例１と実施例１では同じレベルであり、汚れが溜まりやすくなる心配も無い。また、フェルトの使用場所の条件次第では、実施例１や比較例２や３のフェルトでは、紙とられが発生してしまう場合がある。この様な場合には、実施例２や３の仕様とすることが有効であり、紙とられ防止と湿紙平滑性を両立したいのであれば実施例２の仕様とし、湿紙平滑性向上には効果が無いが、より確実に紙とられを防止したいのであれば実施例３の仕様とすることが有効となる。
【００４８】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、フェルト１の製紙面５の幅方向において、表面粗さが異なる部位を４つ以上設けてもよい。その他、所望の表面性状に応じて、適宜研磨箇所や研磨の程度を変更してよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…製紙用フェルト、２…基布、３…バット繊維層、５…製紙面、６…走行面、７…中央部、８…エッジ対応部、９…耳部、１１…湿紙、１２…湿紙本体部、１３…耳部、１４…両端部、２０…研磨装置、２１…駆動ロール、２２…ストレッチロール、２３…第１研磨ロール、２４…第２研磨ロール、４０…製紙機、４１…Ｐｕフェルト、４２…フォーミングワイヤ、４３…ウォータジェット、４４…１ＰＢフェルト、４５…２ＰＴフェルト、４７…プレスロール、５１…Ｐｕロール、５２…第１サクションロール、５３…第２サクションロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図５】
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【図７】
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