抄紙用シュープレスベルト
【要 約】
【課 題】
抄紙機械用ベルト（抄紙用シュープレスベルト）において、湿紙搾水性がよく、紙質（湿紙平滑性やマーク性）が安定し、使用中のベルト外周面の損傷（クラックや磨耗）の少ないベルトを提供する。
【解決手段】
プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＣＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状を有することを特徴とする。
溝形状は、連続溝または不連続溝の２種類の溝に機能を分担させることが可能となり、排水能力の向上と紙質や湿紙表面平滑性の向上とを同時に満足させることができる。
【課 題】
抄紙機械用ベルト（抄紙用シュープレスベルト）において、湿紙搾水性がよく、紙質（湿紙平滑性やマーク性）が安定し、使用中のベルト外周面の損傷（クラックや磨耗）の少ないベルトを提供する。
【解決手段】
プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＣＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状を有することを特徴とする。
溝形状は、連続溝または不連続溝の２種類の溝に機能を分担させることが可能となり、排水能力の向上と紙質や湿紙表面平滑性の向上とを同時に満足させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抄紙機のプレスパート、その他の類似機械において湿紙およびフェルトからの搾水性を向上させるために使用するシュープレスベルトに関し、特にシュープレスベルトのフェルト側表面に延設される排水溝の溝形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
抄紙においては、生産性を向上させるためにプレスパートにおいていかに湿紙からの脱水量を増やすかが大きな問題となる。湿紙水分をできるだけ少なくするという目的を達成するためにプレス脱水量を多くする手段として、プレスロールの加圧を上げる、プレスロールの硬度を上げる、あるいはシュープレスベルトを介在させ加圧時間を長くするなどの方法が取り入れられており、プレスの際のロールとフェルトの間の加圧時間を長くし脱水効果を向上させるため、シュープレスベルトを介在させる方法が近年多くなってきている。
【０００３】
さらに最近では、シュープレスベルトにおいては搾水した水を効率よく排水するためにフェルト側表面に多数の溝を延設するものが増えてきている。たとえば、特許文献１記載のものは、広巾ニッププレス（いわゆるシュープレス）に使用するベルトの外周面に複数の排水溝を設けて、湿紙搾水性の向上を図っている。
【０００４】
溝形状としては、加工のし易さ、生産性、コスト等の点から、従来は矩形状のものがほとんどであるが、溝底部を湾曲させたり（特許文献２及び３）、隣接する排水溝との間隔（ランド部）に凹曲した頂面を設けたり（特許文献４）したものが提案されている。
特許文献２記載のものは、断面をＵ字形とすることによって、シュープレスの脱水性（搾水性）と強度持続性のよいベルトを提供するもので、排水溝のランド部の端部は面取りされ、溝幅が０．５〜４ｍｍ、深さが０．５〜５ｍｍ、ランド部が１〜４ｍｍで構成されている。特許文献３には、溝底部を湾曲させたものの他、溝の側壁が外側に向けて湾曲したものも示されている。
また、特許文献４に記載されたプレスジャケット（プレスベルト）は、その外面に複数のウエッブ（ランド部）を有し、これらのウエッブの間に溝が介在しており、各ウエッブは凹曲した頭頂面を有している。
【０００５】
上記各文献における溝形状は、生産性の理由から１つの形状（溝幅、溝深さ、ランド部の幅、溝数）に固定されたものであった。搾水性を向上させるためには溝幅や溝深さを大きく設定して、いわゆるベルトのボイドボリューム（排水能力）を高めたベルトが使用されてきた。
しかし、単一形状でボイドボリュームを高めたベルトを使用した場合、溝内部の亀裂やランド部の損傷・磨耗が発生し易くなりがちであった。また、プレスによる紙質（湿紙表面平滑性）が悪化してくる（湿紙に溝形状の転写マークの表れる割合が大きくなる）傾向があり、逆に、溝幅や溝深さを小さく設定すると搾水性が低下するため、プレス後の湿紙乾燥消費エネルギーが増加してしまう、というような問題があった。
【０００６】
【特許文献１】実願昭５７−１４７９３１号（実開昭５９−５４５９８号）のマイクロフィルム
【特許文献２】実用新案登録第３１０４８３０号公報
【特許文献３】特開２００１−９５４８４号公報
【特許文献４】特開昭６４−６１５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、抄紙機械用ベルト（抄紙用シュープレスベルト）において、搾水性がよく、紙質（湿紙平滑性やマーク性）が安定し、使用中のベルト外周面の損傷（クラックや摩耗）の少ないベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、従来１種類であった溝形状を２種類の形状を併用することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、排水能力を分担する溝深さが深い溝形状と、紙質（湿紙表面平滑性）を分担する溝深さが浅い溝形状の２種類の形状の排水溝とを、ベルト外周面に設けることを特徴とする抄紙用シュープレスベルトに係るものである。
【０００９】
本発明は、基本的には２種類の溝形状の排水溝を有する抄紙用シュープレスベルトに関する発明であり、以下の各技術を基礎とするものである。
【００１０】
（１）プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、
前記フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状を有することを特徴とする抄紙用シュープレスベルト。
【００１１】
（２）前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝であることを特徴とする、（１）に記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１２】
（３）前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が連続溝であり、溝深さが浅い溝が不連続溝であることを特徴とする、（１）から（２）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１３】
（４）前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が不連続溝であり、溝深さが浅い溝が連続溝であることを特徴とする、（１）から（２）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１４】
（５）前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが同じ溝深さであることを特徴とする、（１）から（２）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１５】
（６）前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが略交互に並設されることを特徴とする、（１）から（５）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１６】
（７）前記不連続溝の溝形状が、抄紙機械方向（ＭＤ方向）両端部で先細りの溝形状であることを特徴とする、（１）から（６）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１７】
（８）前記不連続溝の溝形状がＣＭＤ方向に並設され、均一な間隔でＭＤ方向に互いにずらして配置されていることを特徴とする、（１）から（７）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１８】
（９）前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューのＭＤ方向長さより短い不連続の溝形状であることを特徴とする、（１）から（８）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１９】
（１０）前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続の溝形状であることを特徴とする、（1）から（８）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００２０】
（１１）前記不連続溝の一方のＭＤ方向端部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも他方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、（１）から（１０）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００２１】
（１２）前記不連続溝の中央部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも一方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、（１）から（１１）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＣＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状が並設されているから、排水能力の向上と紙質（湿紙表面平滑性）の向上とをそれぞれの溝形状に分担させることが可能となり、しかも使用中のベルト外周面の損傷（クラックや摩耗）の少ない抄紙用シュープレスベルトを提供することができる。
特に本発明によれば、排水溝の溝を不連続溝とすることにより、ニップ入口で水の逆流を防ぐことができ、ニップ下で水を受け入れ、出口でプレス圧の作用で水を強制脱水することができるため、低速域でバックウォーター（ニップ入口での水の逆流）が発生せず、プレスで正常な脱水が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の抄紙用シュープレスベルトの排水溝を形成（切削）する装置1の概略図である。
【００２４】
まず、無端状の基体２を２本のロール３、３間に掛けわたし、所定の張力で緊張させる。このロール３は回転自在であり、基体２はロール３の回転方向に進行する。そのような状況下において基体２の上から液状ポリウレタンを塗布し、硬化させることにより基体２の全周に亙りポリウレタン層を形成する。しかる後、ポリウレタン層４が設けられた基体２の外周面５に対して溝切装置６を用いて排水溝７を形成する。
【００２５】
溝切装置６には、図２に示すように溝切削用の切削刃８ａ、８ｂが配列された切削刃を設置する。
【００２６】
本発明の溝形状について、まず第一の態様例を図３と図４に示す。図３は本発明の抄紙用シュープレスベルトのＣＭＤ方向断面図である。図３では、溝深さが深い溝７ａと浅い溝７ｂの２種類から構成されており、両者は略交互に並設されているが、或いは所定のパターンで並設されてもよい。
図４は、本発明の抄紙用シュープレスベルトの外周面の平面図である。図４のＡ領域は、排水溝のＣＭＤ方向ランド部、Ｂ領域は排水溝のＭＤ方向ランド部を示している。本発明では、隣接するＢ領域の位相を図４のようにＣＭＤ方向で同位相にしたり、図７のようにランダム或いはある傾斜角上にＢ領域が並ぶように、位相をずらすこともできる。
【００２７】
前記所定のパターンとは、深い溝（ｄｅｅｐ；ｄ）と浅い溝（Ｓｈａｌｌｏｗ；ｓ）とが、
パターンI：ｄ-ｓ-ｄ-ｓ- のように交互に１本ずつ組み込むものと、
パターンII：ｄ-ｓｓ-ｄ-ｓｓ- のようにｄ１本の隣にｓ２本を組み込むものと、
パターンIII：ｄｄ-ｓ-ｄｄ-ｓ- のようにS１本の隣にｄ２本を組み込むものと
パターンIV：ｄｄ-ｓｓ-ｄ-ｄ-ｓｓ- のようにｄ２本とｓ２本を交互に組み込むものとがあるが、これらを適宜使用することができる。
これらのパターンの選択は、排水溝の排水能力と湿紙表面平滑性を考慮して選択される。
【００２８】
溝寸法は、溝幅が０．５〜２ｍｍ、溝深さが０．５〜２ｍｍ、ＣＭＤ方向に隣接する排水溝とのランド部の間隔が０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲、ＭＤ方向隣接する排水溝とのランド部の間隔が１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で選択され、深い溝７ａと浅い溝７ｂの空隙量はベルト外周面５と切削刃８ａ、８ｂとの距離（クリアランス）を適宜調整することで形成できる。
【００２９】
また、その断面形状は、矩形又は台形の何れでも、溝底の形状も平底又は丸底の何れでも、また、それらの組み合わせであってもよい。断面Ｕ字形とは、溝底の形状が丸底のものである。図５は、溝深さが深い溝７ａがＵ字形、すなわち断面形状がＵ字形で溝底の形状が丸底であり、浅い溝７ｂが台形（断面形状が台形で溝底が平底）である例である。
【００３０】
本発明では、溝深さが深い溝と浅い溝の組み合わせでは、何れか一方を連続溝とし、他方を不連続溝とすることで、排水溝の耐クラック性と排水能力および湿紙表面平滑性のバランスを調整することができる。
【００３１】
なお、不連続溝とは、ＭＤ方向に溝形成のないランド部と、溝形成のある溝底部と、ランド部から溝底部へ、および溝底部からランド部へ至る境界部を有するものであって、溝内においてＭＤ方向に対して深さが連続して変化し、該境界部はなだらかに厚みを減ずるテーパー状の形態であることが好ましい。
【００３２】
本発明では、溝深さが深い溝を不連続溝とし浅い溝を連続溝としたときは、排水溝の排水効果は大幅に向上する一方、不連続溝周囲のＣＭＤ方向ランド部とＭＤ方向ランド部の配列パターンが湿紙に転写する、と言った特有のマーク性により湿紙表面平滑性が悪くなる。逆に、溝深さが深い溝を連続溝とし浅い溝を不連続溝としたときは、ベルト溝の排水効果を或る程度向上させながら、湿紙表面平滑性を良化することができる。
【００３３】
なお、第一の態様例の変形として、連続溝と不連続溝が同じ深さで形成したものは、排水溝の排水能力と湿紙表面平滑性のバランスが良いことが、実験によって確認できた。
【００３４】
次に本発明の溝形状について、第二の態様例を図６の平面図に示す。この溝形状は、不連続溝がＭＤ方向両端部で先細り溝形状であるから、ＭＤ方向両端部に掛かる応力による変形を小さくすることができる。
【００３５】
排水溝はプレスニップを通過する際に、ベルトのポリウレタン層が圧縮されて、溝幅が狭くなるように変形する。この変形により不連続溝はＭＤ方向中央部が狭くなるように変形するので、その変形が排水溝のＭＤ方向両端部に伝播し、この両端部でクラック発生が生じることがある。しかし本発明の第２の態様例のように、ＭＤ方向両端部で先細り溝形状にすると、この変形は緩和されるように働き、変形は少なくなるから両端部でのクラック発生を抑制できることが実験によって確認できた。
【００３６】
また本発明の溝形状について、第三の態様例を図７に示す。図７（ａ）では、ＣＭＤ方向に並設される不連続溝が、ＭＤ方向に互いにずれて配置されている。図７（ｂ）は、第三の態様例の変形であり、この排水溝はＣＭＤ方向に並設されている不連続溝がＭＤ方向に互いにずれて配置し、しかもＭＤ方向溝長さが同一長さではなく、可変に設定されていることを含む概念の態様例である。
【００３７】
次に本発明の溝形状について第四の態様例では、不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅より短い溝形状の場合と、不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続溝の溝形状の場合の、何れかを適宜選択することができる。
【００３８】
不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅より短い溝形状のときは、不連続溝の効果としてニップ入口で水の逆流を防ぎ、ニップ下で水を受け入れ、出口でプレス圧の作用で水を強制的に脱水する機能(排水能力)が一段と向上する。しかし、排水溝内に蓄積された水の水圧が高すぎるために、抄紙機が高速走行域で操業されるとニップ入口で水の逆流（バックウォーター）が発生することがあり、そのため紙質（湿紙プロファイル）が乱れて、結果として湿紙表面平滑性が劣ることがある。
【００３９】
不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続溝の溝形状のときは、不連続溝の効果として排水能力はやや下がるものの、抄紙機が高速走行域で操業されてもバックウォーターが発生しないので、紙質（湿紙プロファイル）を改善することができる。したがって本発明では、不連続溝のＭＤ方向溝長さは抄紙機の操業速度に合わせて調整することで、排水能力と紙質（湿紙表面平滑性）のバランスを良くするができる。
【００４０】
更に本発明の溝形状について、第五の態様例を図８の平面図に示す。この溝形状は、不連続溝の一方のＭＤ方向端部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも他方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いものと、不連続溝の中央部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも一方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いものの、何れかを適宜選択することができる。
【００４１】
このように、一本の溝内において、ＭＤ方向端部の溝深さが他の部位とで溝深さを異なるように形成することで、溝の深さ方向に掛かる変形を調整することができる。すなわち、不連続溝がプレスニップを通過する際に、プレスベルトのポリウレタン層は圧縮されて、溝深さが浅くなるように変形する。この変形の程度はＭＤ方向のランド部から離れるほど大きくなるから、不連続溝の断面は中央部がより大きく変形する。したがって溝の蓄水容積を維持するために、変形量の大きい溝中央部の深さを少なくとも一方のMD方向端部よりも深くしておくことが好ましい。なお、溝に掛かる変形を小さくするためには、溝形状は好ましくは前後対称の方が良い。
また、プレス出口で流水抵抗を下げて蓄水を噴出し易くするために、好ましくは不連続溝中央部よりもMD方向先端部の溝を深くする、または湾曲した傾斜とすると良い。
【００４２】
本発明の不連続溝のＭＤ方向溝長さは、前述のようにプレスシューの幅（シューのＭＤ方向長さ）よりも短い方が、閉鎖された溝に蓄積された水量により強い最大圧力が発生するので好ましい。抄紙機のプレスパート用のシュープレスでは、プレスシューの幅は多種多様であるが、おおよそ５０ｍｍ〜４００ｍｍの範囲にあるので、本発明の不連続溝のＭＤ方向溝長さは、プレスシューの幅より短いものでは４０ｍｍ〜３９０ｍｍの範囲内で設定し、一方プレスシューの幅と同等かそれより２倍までの範囲で長いものとして５０ｍｍ〜８００ｍｍの範囲内で設定することができる。
【００４３】
本発明では、ベルト外周面と切削刃との距離を適宜調整することによって、ＭＤ方向に排水溝を連続溝または不連続溝に形成することができる。溝を不連続とする場合は、切削刃を厚み調整モーターで一定時間毎に押し引きするなどして、切削する。または、固定刃の回転を楕円運動にすることで切削できる。
【００４４】
また排水溝をベルト表面に対して１回の切削工程で形成する場合は、半径の異なる切削刃を交互または所定の組み合わせパターンに従い配列する（図２）。あるいは、２回の切削工程を経る場合は、まず半径の小さい切削刃を配列して深さの浅い溝を切削し、次いで半径の大きい切削刃を配列して深さの浅い溝の間隙に、深さの深い溝を切削する。
【００４５】
溝形成のないランド部の端部には、面取りを施すことで、端部の欠損や耳欠けを防止することができる。
【００４６】
＜性能評価方法＞
本発明の実施例で製造されたシュープレスベルトについては、以下の試験により性能を評価し、機能順を付けて総合評価する。
【００４７】
＜クラック試験＞
図１１に示す装置を用いる。この装置は、実験片Ｓの両端が、クランプハンドＣＨ、ＣＨにより挟持され、クランプハンドＣＨ、ＣＨが、連動して左右方向に往復移動可能に構成されている。なお、この際、実験片Ｓに掛けられる張力は３ｋｇ／ｃｍ、往復速度は４０ｃｍ／秒である。そして、実験片Ｓは、プレスロールＲＲと、プレスシューＰＳとにより加圧される。この際、プレスシューＰＳがプレスロールＲＲ方向に移動することにより、実験片Ｓは加圧される。なお、この圧力は３６ｋｇ／ｃｍ２である。この装置により、クラックが生じるまでの往復回数を測定する。なお、実験片における評価面は、プレスロールＲＲ側に向けられているものである。
評価点Ａ：クラック発生までの回数（単位；万回）が２６万回以上であったもの。
評価点Ｂ：１２万回〜２６万回の範囲のもの。
評価点Ｃ：１２万回以下であったもの。
【００４８】
＜搾水試験＞
図１２に示す装置を使用して湿紙搾水テストを行う。本テスト装置は、プレスロールＰＲと対向する位置にベルト本体Ｂを配置するとともに、該ベルト本体Ｂをその内周側から前記プレスロールＰＲに圧迫するようにプレスシューＰＳ（シューの幅：５０ｍｍ）を配置する。また、前記プレスロールＰＲとベルト本体Ｂとの間には、ナイロン６による１１ｄｔｅｘの短繊維を、坪量が１５００ｇ／ｍ２となるようニードルパンチ法にて基布に植毛してなるトップ側フェルトＦｔとボトム側フェルトＦｂを配置してなる。いま、ベルト本体Ｂを、プレスロールＰＲとプレスシューＰＳとのニップ圧が１０００ｋＮ／ｍの下で１０００ｍ／分の走行速度で走行させる。そして、前記プレスロールＰＲ上にその上方に設置したノズルＮから３ｋｇ／ｃｍ２の圧力で１５リットル／分で水流Ｗを噴射する。このときトップロールは水流Ｗの膜に覆われるとともに、該水流Ｗはトップ側フェルトＦｔ及びボトム側フェルトＦｂに含浸された後、ベルト本体Ｂにも供給される。このような状態において、前記ボトム側フェルトＦｂ上に、水分が７０％含有されている湿紙シートＷＳを載置し、ニップを通過させ、通過後の湿紙シートＷＳの水分を測定する。
評価点Ａ：湿紙水分が４５％以下であったもの。
評価点Ｂ：４５％〜５３％の範囲のもの。
評価点Ｃ：５３％以上であったもの。
【００４９】
＜湿紙マーク性試験＞
(1) 上記搾水試験で搾水した湿紙を５０℃の乾燥器内に２４時間保管して乾燥させた後、該乾燥紙の表面を写真撮影する。
(2) スキャナーでコンピュータに画像を読込む。この際、適宜画像を鮮明にする作業を行う。なお、画像読み込みソフトとしては、Adobe社の「Photoshop 5」等を使用する。
(3) 画像処理ソフトにて、前記乾燥紙に転写している溝部面積（溝マーク）を計算する。この際、画像処理ソフトとしては、 National Institutesof Health 社の「ＮＩＨ image」を使用する。
(4)このような画像処理ソフトを使って、前記乾燥紙に転写している溝部面積（溝マーク）の割合を、ベルト外表面の溝面積に対する割合で算出する。
評価点Ａ・・５０％以下のもの
評価点Ｂ・・５０〜７５％以内のもの
評価点Ｃ・・７５％以上のもの
【００５０】
＜機能順位＞
試験結果については、上記各試験のそれぞれの評価点を基に総合評価し、以下の機能順位を付与する。
評価点がすべてＡのもの → 順位1位
評価点が２つＡで他がＢのもの → 順位２位
評価点が１つＡで他がＢのもの → 順位３位
評価点がすべてＢのもの → 順位４位
評価点に１つでもＣがあるもの → 順位５位
【００５１】
上記構成によるシュープレスベルトについて、具体的に以下に示す工程により、実施例１〜９及び比較例１を作成した。
【００５２】
工程１：図1に示す装置を用い、無端状の基体を2本ロール間に掛け入れ、所定の張力で緊張させる。
工程２：基体の上から液状ポリウレタンを配置し、硬化させることにより基体の全周に亙りポリウレタン層を形成する。
工程３：溝切装置に深い溝切削用の切削刃８ａ及び浅い溝切削用の切削刃８ｂをそれぞれ設置する。この切削刃の形状は溝断面形状が矩形になるように選定した。ここでは連続溝と不連続溝とが交互に並設するように、２回の切削工程を経て切削した。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
本発明の連続溝と不連続溝の溝形状は次のように調整する。
(1) 溝幅・・・１．２ｍｍに調整。
(2) 溝深さ・・溝深さが深い溝は１．５ｍｍ、浅い溝は０．８ｍｍに調整。
(3) ＣＭＤ方向のランド部の間隔・・１．５ｍｍに調整。
(4) ＭＤ方向のランド部の間隔・・５．０ｍｍに調整。
(5) 不連続溝のＭＤ方向長さ・・図１２の本テスト装置におけるプレスシューＰＳのシューの幅５０ｍｍよりも短い４０ｍｍとする。
【実施例１】
【００５４】
図３の溝形状になるように、溝切装置に深い溝用の切削刃８ａと浅い溝用の切削刃８ｂをそれぞれ設置する。ここでは深い溝が不連続溝、浅い溝が連続溝になるように切削した。
【実施例２】
【００５５】
実施例１と同じようにしたが、ここでは深い溝が連続溝、浅い溝が不連続溝になるように切削した。
【実施例３】
【００５６】
溝形状が、連続溝と不連続溝とが同じ溝深さとなるように、深い溝用の切削刃８ａのみを溝切装置に設置した。
【実施例４】
【００５７】
実施例３と同じ溝形状であって、実施例４では不連続溝のＣＭＤ方向の並設を図７（ａ）のように、ＭＤ方向に互いに５ｍｍ（ランド部の長さと同じ長さ）だけずらして配置した。
【実施例５】
【００５８】
実施例３と同じ溝形状であって、実施例５では不連続溝のＭＤ方向の溝長さを、シューの幅５０ｍｍよりも短く、しかも図７（ｂ）のように２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲で可変にしてランダムに配置した。
【実施例６】
【００５９】
図６の不連続溝のＭＤ方向両端部が先細りの溝形状になるように、深い溝用の切削刃８ａのみを溝切装置に設置した。不連続溝を切削するときは、先細りで、かつ両端部が浅い溝形状（図９ｂのようないわゆる舟形）になるように、固定刃の回転を楕円運動にして形成した。実施例６による不連続溝の溝形状を、図９の立体図で表す。
【実施例７】
【００６０】
図８(ｂ)のような不連続溝を形成するため、深い溝用の切削刃８ａを厚み調整モーターで一定間隔毎に押し引きして切削した。ここで不連続溝の形状はＭＤ方向中央部の溝深さが、ＭＤ方向両端部よりも深い溝形状になった。実施例７による不連続溝の溝形状を図１０の立体図で表す。
【実施例８】
【００６１】
実施例７と同じ溝形状であって、実施例８では不連続溝のＭＤ方向長さを５０ｍｍに調整して、本テスト装置のプレスシューの幅（５０ｍｍ）と同等に調整した。
【実施例９】
【００６２】
実施例７と同じ溝形状であって、実施例９では不連続溝のＭＤ方向長さを８０ｍｍに調整して、本テスト装置のプレスシューの幅（５０ｍｍ）よりも長く調整した。
【比較例】
【００６３】
一般的な矩形の連続溝の形状になるように、深い溝用の切削刃８ａのみを溝切装置に設置する。この切削で、溝形状はＭＤ方向に沿った連続溝が、ＣＭＤ方向に並列に形成される。
【００６４】
実施例１〜９及び比較例１に係るシュープレスベルトについて、クラック試験、搾水試験及び湿紙マーク性試験を行い、性能を評価した。その結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１の結果によれば、実施例６によるものが、３つの評価試験についていずれも良好な評価が得られており、最もバランスよいものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によるシュープレスベルトは、排水能力と紙質向上（湿紙表面平滑性）を同時に満足させることができるので、抄紙機のプレスパート、その他の類似機械において湿紙およびフェルトからの搾水性を向上するために使用するシュープレスベルトとしてきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のシュープレスベルトの排水溝を形成する溝切装置である。
【図２】本発明の溝形成に使用する切削刃の配置を説明する図である。
【図３】本発明の溝形状の第一の態様を示すＣＭＤ方向断面図である。
【図４】同じく本発明の溝形状の第一の態様を示すベルト外周面の平面図である。
【図５】同じく本発明の溝形状の第一の態様の別のＣＭＤ方向断面図である。
【図６】本発明の溝形状の第二の態様を示す平面図である。
【図７−ａ】本発明の溝形状の第三の態様を示す平面図である。
【図７−ｂ】本発明の溝形状の第三の態様を示す平面図である。
【図８】本発明の溝形状の第五の態様例を示す平面図である。
【図９】本発明の溝形状の第二の態様例を示す立体図である。
【図１０】本発明の溝形状の第五の態様例を示す立体図である。
【図１１】クラック試験に使用する装置を示す図である。
【図１２】搾水試験の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：排水溝形成装置
２：基体
３：ロール
４：ポリウレタン層
５：外周面
６：溝切装置
７：排水溝
７ａ：深さが深い溝
７ｂ：深さが浅い溝
８ａ：深さが深い溝用の切削刃
８ｂ：深さが浅い溝用の切削刃
Ｓ：実験片
ＣＨ：クランプハンド
ＰＲ：プレスロール
ＰＳ：プレスシュー
Ｂ：ベルト本体
Ｎ：ノズル
Ｗ：水流
Ｆｔ：トップ側フェルト
Ｆｂ：ボトム側フェルト
ＷＳ：湿紙シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抄紙機のプレスパート、その他の類似機械において湿紙およびフェルトからの搾水性を向上させるために使用するシュープレスベルトに関し、特にシュープレスベルトのフェルト側表面に延設される排水溝の溝形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
抄紙においては、生産性を向上させるためにプレスパートにおいていかに湿紙からの脱水量を増やすかが大きな問題となる。湿紙水分をできるだけ少なくするという目的を達成するためにプレス脱水量を多くする手段として、プレスロールの加圧を上げる、プレスロールの硬度を上げる、あるいはシュープレスベルトを介在させ加圧時間を長くするなどの方法が取り入れられており、プレスの際のロールとフェルトの間の加圧時間を長くし脱水効果を向上させるため、シュープレスベルトを介在させる方法が近年多くなってきている。
【０００３】
さらに最近では、シュープレスベルトにおいては搾水した水を効率よく排水するためにフェルト側表面に多数の溝を延設するものが増えてきている。たとえば、特許文献１記載のものは、広巾ニッププレス（いわゆるシュープレス）に使用するベルトの外周面に複数の排水溝を設けて、湿紙搾水性の向上を図っている。
【０００４】
溝形状としては、加工のし易さ、生産性、コスト等の点から、従来は矩形状のものがほとんどであるが、溝底部を湾曲させたり（特許文献２及び３）、隣接する排水溝との間隔（ランド部）に凹曲した頂面を設けたり（特許文献４）したものが提案されている。
特許文献２記載のものは、断面をＵ字形とすることによって、シュープレスの脱水性（搾水性）と強度持続性のよいベルトを提供するもので、排水溝のランド部の端部は面取りされ、溝幅が０．５〜４ｍｍ、深さが０．５〜５ｍｍ、ランド部が１〜４ｍｍで構成されている。特許文献３には、溝底部を湾曲させたものの他、溝の側壁が外側に向けて湾曲したものも示されている。
また、特許文献４に記載されたプレスジャケット（プレスベルト）は、その外面に複数のウエッブ（ランド部）を有し、これらのウエッブの間に溝が介在しており、各ウエッブは凹曲した頭頂面を有している。
【０００５】
上記各文献における溝形状は、生産性の理由から１つの形状（溝幅、溝深さ、ランド部の幅、溝数）に固定されたものであった。搾水性を向上させるためには溝幅や溝深さを大きく設定して、いわゆるベルトのボイドボリューム（排水能力）を高めたベルトが使用されてきた。
しかし、単一形状でボイドボリュームを高めたベルトを使用した場合、溝内部の亀裂やランド部の損傷・磨耗が発生し易くなりがちであった。また、プレスによる紙質（湿紙表面平滑性）が悪化してくる（湿紙に溝形状の転写マークの表れる割合が大きくなる）傾向があり、逆に、溝幅や溝深さを小さく設定すると搾水性が低下するため、プレス後の湿紙乾燥消費エネルギーが増加してしまう、というような問題があった。
【０００６】
【特許文献１】実願昭５７−１４７９３１号（実開昭５９−５４５９８号）のマイクロフィルム
【特許文献２】実用新案登録第３１０４８３０号公報
【特許文献３】特開２００１−９５４８４号公報
【特許文献４】特開昭６４−６１５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、抄紙機械用ベルト（抄紙用シュープレスベルト）において、搾水性がよく、紙質（湿紙平滑性やマーク性）が安定し、使用中のベルト外周面の損傷（クラックや摩耗）の少ないベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、従来１種類であった溝形状を２種類の形状を併用することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、排水能力を分担する溝深さが深い溝形状と、紙質（湿紙表面平滑性）を分担する溝深さが浅い溝形状の２種類の形状の排水溝とを、ベルト外周面に設けることを特徴とする抄紙用シュープレスベルトに係るものである。
【０００９】
本発明は、基本的には２種類の溝形状の排水溝を有する抄紙用シュープレスベルトに関する発明であり、以下の各技術を基礎とするものである。
【００１０】
（１）プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、
前記フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状を有することを特徴とする抄紙用シュープレスベルト。
【００１１】
（２）前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝であることを特徴とする、（１）に記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１２】
（３）前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が連続溝であり、溝深さが浅い溝が不連続溝であることを特徴とする、（１）から（２）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１３】
（４）前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が不連続溝であり、溝深さが浅い溝が連続溝であることを特徴とする、（１）から（２）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１４】
（５）前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが同じ溝深さであることを特徴とする、（１）から（２）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１５】
（６）前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが略交互に並設されることを特徴とする、（１）から（５）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１６】
（７）前記不連続溝の溝形状が、抄紙機械方向（ＭＤ方向）両端部で先細りの溝形状であることを特徴とする、（１）から（６）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１７】
（８）前記不連続溝の溝形状がＣＭＤ方向に並設され、均一な間隔でＭＤ方向に互いにずらして配置されていることを特徴とする、（１）から（７）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１８】
（９）前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューのＭＤ方向長さより短い不連続の溝形状であることを特徴とする、（１）から（８）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００１９】
（１０）前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続の溝形状であることを特徴とする、（1）から（８）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００２０】
（１１）前記不連続溝の一方のＭＤ方向端部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも他方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、（１）から（１０）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【００２１】
（１２）前記不連続溝の中央部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも一方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、（１）から（１１）の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＣＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状が並設されているから、排水能力の向上と紙質（湿紙表面平滑性）の向上とをそれぞれの溝形状に分担させることが可能となり、しかも使用中のベルト外周面の損傷（クラックや摩耗）の少ない抄紙用シュープレスベルトを提供することができる。
特に本発明によれば、排水溝の溝を不連続溝とすることにより、ニップ入口で水の逆流を防ぐことができ、ニップ下で水を受け入れ、出口でプレス圧の作用で水を強制脱水することができるため、低速域でバックウォーター（ニップ入口での水の逆流）が発生せず、プレスで正常な脱水が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の抄紙用シュープレスベルトの排水溝を形成（切削）する装置1の概略図である。
【００２４】
まず、無端状の基体２を２本のロール３、３間に掛けわたし、所定の張力で緊張させる。このロール３は回転自在であり、基体２はロール３の回転方向に進行する。そのような状況下において基体２の上から液状ポリウレタンを塗布し、硬化させることにより基体２の全周に亙りポリウレタン層を形成する。しかる後、ポリウレタン層４が設けられた基体２の外周面５に対して溝切装置６を用いて排水溝７を形成する。
【００２５】
溝切装置６には、図２に示すように溝切削用の切削刃８ａ、８ｂが配列された切削刃を設置する。
【００２６】
本発明の溝形状について、まず第一の態様例を図３と図４に示す。図３は本発明の抄紙用シュープレスベルトのＣＭＤ方向断面図である。図３では、溝深さが深い溝７ａと浅い溝７ｂの２種類から構成されており、両者は略交互に並設されているが、或いは所定のパターンで並設されてもよい。
図４は、本発明の抄紙用シュープレスベルトの外周面の平面図である。図４のＡ領域は、排水溝のＣＭＤ方向ランド部、Ｂ領域は排水溝のＭＤ方向ランド部を示している。本発明では、隣接するＢ領域の位相を図４のようにＣＭＤ方向で同位相にしたり、図７のようにランダム或いはある傾斜角上にＢ領域が並ぶように、位相をずらすこともできる。
【００２７】
前記所定のパターンとは、深い溝（ｄｅｅｐ；ｄ）と浅い溝（Ｓｈａｌｌｏｗ；ｓ）とが、
パターンI：ｄ-ｓ-ｄ-ｓ- のように交互に１本ずつ組み込むものと、
パターンII：ｄ-ｓｓ-ｄ-ｓｓ- のようにｄ１本の隣にｓ２本を組み込むものと、
パターンIII：ｄｄ-ｓ-ｄｄ-ｓ- のようにS１本の隣にｄ２本を組み込むものと
パターンIV：ｄｄ-ｓｓ-ｄ-ｄ-ｓｓ- のようにｄ２本とｓ２本を交互に組み込むものとがあるが、これらを適宜使用することができる。
これらのパターンの選択は、排水溝の排水能力と湿紙表面平滑性を考慮して選択される。
【００２８】
溝寸法は、溝幅が０．５〜２ｍｍ、溝深さが０．５〜２ｍｍ、ＣＭＤ方向に隣接する排水溝とのランド部の間隔が０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲、ＭＤ方向隣接する排水溝とのランド部の間隔が１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で選択され、深い溝７ａと浅い溝７ｂの空隙量はベルト外周面５と切削刃８ａ、８ｂとの距離（クリアランス）を適宜調整することで形成できる。
【００２９】
また、その断面形状は、矩形又は台形の何れでも、溝底の形状も平底又は丸底の何れでも、また、それらの組み合わせであってもよい。断面Ｕ字形とは、溝底の形状が丸底のものである。図５は、溝深さが深い溝７ａがＵ字形、すなわち断面形状がＵ字形で溝底の形状が丸底であり、浅い溝７ｂが台形（断面形状が台形で溝底が平底）である例である。
【００３０】
本発明では、溝深さが深い溝と浅い溝の組み合わせでは、何れか一方を連続溝とし、他方を不連続溝とすることで、排水溝の耐クラック性と排水能力および湿紙表面平滑性のバランスを調整することができる。
【００３１】
なお、不連続溝とは、ＭＤ方向に溝形成のないランド部と、溝形成のある溝底部と、ランド部から溝底部へ、および溝底部からランド部へ至る境界部を有するものであって、溝内においてＭＤ方向に対して深さが連続して変化し、該境界部はなだらかに厚みを減ずるテーパー状の形態であることが好ましい。
【００３２】
本発明では、溝深さが深い溝を不連続溝とし浅い溝を連続溝としたときは、排水溝の排水効果は大幅に向上する一方、不連続溝周囲のＣＭＤ方向ランド部とＭＤ方向ランド部の配列パターンが湿紙に転写する、と言った特有のマーク性により湿紙表面平滑性が悪くなる。逆に、溝深さが深い溝を連続溝とし浅い溝を不連続溝としたときは、ベルト溝の排水効果を或る程度向上させながら、湿紙表面平滑性を良化することができる。
【００３３】
なお、第一の態様例の変形として、連続溝と不連続溝が同じ深さで形成したものは、排水溝の排水能力と湿紙表面平滑性のバランスが良いことが、実験によって確認できた。
【００３４】
次に本発明の溝形状について、第二の態様例を図６の平面図に示す。この溝形状は、不連続溝がＭＤ方向両端部で先細り溝形状であるから、ＭＤ方向両端部に掛かる応力による変形を小さくすることができる。
【００３５】
排水溝はプレスニップを通過する際に、ベルトのポリウレタン層が圧縮されて、溝幅が狭くなるように変形する。この変形により不連続溝はＭＤ方向中央部が狭くなるように変形するので、その変形が排水溝のＭＤ方向両端部に伝播し、この両端部でクラック発生が生じることがある。しかし本発明の第２の態様例のように、ＭＤ方向両端部で先細り溝形状にすると、この変形は緩和されるように働き、変形は少なくなるから両端部でのクラック発生を抑制できることが実験によって確認できた。
【００３６】
また本発明の溝形状について、第三の態様例を図７に示す。図７（ａ）では、ＣＭＤ方向に並設される不連続溝が、ＭＤ方向に互いにずれて配置されている。図７（ｂ）は、第三の態様例の変形であり、この排水溝はＣＭＤ方向に並設されている不連続溝がＭＤ方向に互いにずれて配置し、しかもＭＤ方向溝長さが同一長さではなく、可変に設定されていることを含む概念の態様例である。
【００３７】
次に本発明の溝形状について第四の態様例では、不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅より短い溝形状の場合と、不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続溝の溝形状の場合の、何れかを適宜選択することができる。
【００３８】
不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅より短い溝形状のときは、不連続溝の効果としてニップ入口で水の逆流を防ぎ、ニップ下で水を受け入れ、出口でプレス圧の作用で水を強制的に脱水する機能(排水能力)が一段と向上する。しかし、排水溝内に蓄積された水の水圧が高すぎるために、抄紙機が高速走行域で操業されるとニップ入口で水の逆流（バックウォーター）が発生することがあり、そのため紙質（湿紙プロファイル）が乱れて、結果として湿紙表面平滑性が劣ることがある。
【００３９】
不連続溝のＭＤ方向溝長さがプレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続溝の溝形状のときは、不連続溝の効果として排水能力はやや下がるものの、抄紙機が高速走行域で操業されてもバックウォーターが発生しないので、紙質（湿紙プロファイル）を改善することができる。したがって本発明では、不連続溝のＭＤ方向溝長さは抄紙機の操業速度に合わせて調整することで、排水能力と紙質（湿紙表面平滑性）のバランスを良くするができる。
【００４０】
更に本発明の溝形状について、第五の態様例を図８の平面図に示す。この溝形状は、不連続溝の一方のＭＤ方向端部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも他方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いものと、不連続溝の中央部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも一方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いものの、何れかを適宜選択することができる。
【００４１】
このように、一本の溝内において、ＭＤ方向端部の溝深さが他の部位とで溝深さを異なるように形成することで、溝の深さ方向に掛かる変形を調整することができる。すなわち、不連続溝がプレスニップを通過する際に、プレスベルトのポリウレタン層は圧縮されて、溝深さが浅くなるように変形する。この変形の程度はＭＤ方向のランド部から離れるほど大きくなるから、不連続溝の断面は中央部がより大きく変形する。したがって溝の蓄水容積を維持するために、変形量の大きい溝中央部の深さを少なくとも一方のMD方向端部よりも深くしておくことが好ましい。なお、溝に掛かる変形を小さくするためには、溝形状は好ましくは前後対称の方が良い。
また、プレス出口で流水抵抗を下げて蓄水を噴出し易くするために、好ましくは不連続溝中央部よりもMD方向先端部の溝を深くする、または湾曲した傾斜とすると良い。
【００４２】
本発明の不連続溝のＭＤ方向溝長さは、前述のようにプレスシューの幅（シューのＭＤ方向長さ）よりも短い方が、閉鎖された溝に蓄積された水量により強い最大圧力が発生するので好ましい。抄紙機のプレスパート用のシュープレスでは、プレスシューの幅は多種多様であるが、おおよそ５０ｍｍ〜４００ｍｍの範囲にあるので、本発明の不連続溝のＭＤ方向溝長さは、プレスシューの幅より短いものでは４０ｍｍ〜３９０ｍｍの範囲内で設定し、一方プレスシューの幅と同等かそれより２倍までの範囲で長いものとして５０ｍｍ〜８００ｍｍの範囲内で設定することができる。
【００４３】
本発明では、ベルト外周面と切削刃との距離を適宜調整することによって、ＭＤ方向に排水溝を連続溝または不連続溝に形成することができる。溝を不連続とする場合は、切削刃を厚み調整モーターで一定時間毎に押し引きするなどして、切削する。または、固定刃の回転を楕円運動にすることで切削できる。
【００４４】
また排水溝をベルト表面に対して１回の切削工程で形成する場合は、半径の異なる切削刃を交互または所定の組み合わせパターンに従い配列する（図２）。あるいは、２回の切削工程を経る場合は、まず半径の小さい切削刃を配列して深さの浅い溝を切削し、次いで半径の大きい切削刃を配列して深さの浅い溝の間隙に、深さの深い溝を切削する。
【００４５】
溝形成のないランド部の端部には、面取りを施すことで、端部の欠損や耳欠けを防止することができる。
【００４６】
＜性能評価方法＞
本発明の実施例で製造されたシュープレスベルトについては、以下の試験により性能を評価し、機能順を付けて総合評価する。
【００４７】
＜クラック試験＞
図１１に示す装置を用いる。この装置は、実験片Ｓの両端が、クランプハンドＣＨ、ＣＨにより挟持され、クランプハンドＣＨ、ＣＨが、連動して左右方向に往復移動可能に構成されている。なお、この際、実験片Ｓに掛けられる張力は３ｋｇ／ｃｍ、往復速度は４０ｃｍ／秒である。そして、実験片Ｓは、プレスロールＲＲと、プレスシューＰＳとにより加圧される。この際、プレスシューＰＳがプレスロールＲＲ方向に移動することにより、実験片Ｓは加圧される。なお、この圧力は３６ｋｇ／ｃｍ２である。この装置により、クラックが生じるまでの往復回数を測定する。なお、実験片における評価面は、プレスロールＲＲ側に向けられているものである。
評価点Ａ：クラック発生までの回数（単位；万回）が２６万回以上であったもの。
評価点Ｂ：１２万回〜２６万回の範囲のもの。
評価点Ｃ：１２万回以下であったもの。
【００４８】
＜搾水試験＞
図１２に示す装置を使用して湿紙搾水テストを行う。本テスト装置は、プレスロールＰＲと対向する位置にベルト本体Ｂを配置するとともに、該ベルト本体Ｂをその内周側から前記プレスロールＰＲに圧迫するようにプレスシューＰＳ（シューの幅：５０ｍｍ）を配置する。また、前記プレスロールＰＲとベルト本体Ｂとの間には、ナイロン６による１１ｄｔｅｘの短繊維を、坪量が１５００ｇ／ｍ２となるようニードルパンチ法にて基布に植毛してなるトップ側フェルトＦｔとボトム側フェルトＦｂを配置してなる。いま、ベルト本体Ｂを、プレスロールＰＲとプレスシューＰＳとのニップ圧が１０００ｋＮ／ｍの下で１０００ｍ／分の走行速度で走行させる。そして、前記プレスロールＰＲ上にその上方に設置したノズルＮから３ｋｇ／ｃｍ２の圧力で１５リットル／分で水流Ｗを噴射する。このときトップロールは水流Ｗの膜に覆われるとともに、該水流Ｗはトップ側フェルトＦｔ及びボトム側フェルトＦｂに含浸された後、ベルト本体Ｂにも供給される。このような状態において、前記ボトム側フェルトＦｂ上に、水分が７０％含有されている湿紙シートＷＳを載置し、ニップを通過させ、通過後の湿紙シートＷＳの水分を測定する。
評価点Ａ：湿紙水分が４５％以下であったもの。
評価点Ｂ：４５％〜５３％の範囲のもの。
評価点Ｃ：５３％以上であったもの。
【００４９】
＜湿紙マーク性試験＞
(1) 上記搾水試験で搾水した湿紙を５０℃の乾燥器内に２４時間保管して乾燥させた後、該乾燥紙の表面を写真撮影する。
(2) スキャナーでコンピュータに画像を読込む。この際、適宜画像を鮮明にする作業を行う。なお、画像読み込みソフトとしては、Adobe社の「Photoshop 5」等を使用する。
(3) 画像処理ソフトにて、前記乾燥紙に転写している溝部面積（溝マーク）を計算する。この際、画像処理ソフトとしては、 National Institutesof Health 社の「ＮＩＨ image」を使用する。
(4)このような画像処理ソフトを使って、前記乾燥紙に転写している溝部面積（溝マーク）の割合を、ベルト外表面の溝面積に対する割合で算出する。
評価点Ａ・・５０％以下のもの
評価点Ｂ・・５０〜７５％以内のもの
評価点Ｃ・・７５％以上のもの
【００５０】
＜機能順位＞
試験結果については、上記各試験のそれぞれの評価点を基に総合評価し、以下の機能順位を付与する。
評価点がすべてＡのもの → 順位1位
評価点が２つＡで他がＢのもの → 順位２位
評価点が１つＡで他がＢのもの → 順位３位
評価点がすべてＢのもの → 順位４位
評価点に１つでもＣがあるもの → 順位５位
【００５１】
上記構成によるシュープレスベルトについて、具体的に以下に示す工程により、実施例１〜９及び比較例１を作成した。
【００５２】
工程１：図1に示す装置を用い、無端状の基体を2本ロール間に掛け入れ、所定の張力で緊張させる。
工程２：基体の上から液状ポリウレタンを配置し、硬化させることにより基体の全周に亙りポリウレタン層を形成する。
工程３：溝切装置に深い溝切削用の切削刃８ａ及び浅い溝切削用の切削刃８ｂをそれぞれ設置する。この切削刃の形状は溝断面形状が矩形になるように選定した。ここでは連続溝と不連続溝とが交互に並設するように、２回の切削工程を経て切削した。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
本発明の連続溝と不連続溝の溝形状は次のように調整する。
(1) 溝幅・・・１．２ｍｍに調整。
(2) 溝深さ・・溝深さが深い溝は１．５ｍｍ、浅い溝は０．８ｍｍに調整。
(3) ＣＭＤ方向のランド部の間隔・・１．５ｍｍに調整。
(4) ＭＤ方向のランド部の間隔・・５．０ｍｍに調整。
(5) 不連続溝のＭＤ方向長さ・・図１２の本テスト装置におけるプレスシューＰＳのシューの幅５０ｍｍよりも短い４０ｍｍとする。
【実施例１】
【００５４】
図３の溝形状になるように、溝切装置に深い溝用の切削刃８ａと浅い溝用の切削刃８ｂをそれぞれ設置する。ここでは深い溝が不連続溝、浅い溝が連続溝になるように切削した。
【実施例２】
【００５５】
実施例１と同じようにしたが、ここでは深い溝が連続溝、浅い溝が不連続溝になるように切削した。
【実施例３】
【００５６】
溝形状が、連続溝と不連続溝とが同じ溝深さとなるように、深い溝用の切削刃８ａのみを溝切装置に設置した。
【実施例４】
【００５７】
実施例３と同じ溝形状であって、実施例４では不連続溝のＣＭＤ方向の並設を図７（ａ）のように、ＭＤ方向に互いに５ｍｍ（ランド部の長さと同じ長さ）だけずらして配置した。
【実施例５】
【００５８】
実施例３と同じ溝形状であって、実施例５では不連続溝のＭＤ方向の溝長さを、シューの幅５０ｍｍよりも短く、しかも図７（ｂ）のように２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲で可変にしてランダムに配置した。
【実施例６】
【００５９】
図６の不連続溝のＭＤ方向両端部が先細りの溝形状になるように、深い溝用の切削刃８ａのみを溝切装置に設置した。不連続溝を切削するときは、先細りで、かつ両端部が浅い溝形状（図９ｂのようないわゆる舟形）になるように、固定刃の回転を楕円運動にして形成した。実施例６による不連続溝の溝形状を、図９の立体図で表す。
【実施例７】
【００６０】
図８(ｂ)のような不連続溝を形成するため、深い溝用の切削刃８ａを厚み調整モーターで一定間隔毎に押し引きして切削した。ここで不連続溝の形状はＭＤ方向中央部の溝深さが、ＭＤ方向両端部よりも深い溝形状になった。実施例７による不連続溝の溝形状を図１０の立体図で表す。
【実施例８】
【００６１】
実施例７と同じ溝形状であって、実施例８では不連続溝のＭＤ方向長さを５０ｍｍに調整して、本テスト装置のプレスシューの幅（５０ｍｍ）と同等に調整した。
【実施例９】
【００６２】
実施例７と同じ溝形状であって、実施例９では不連続溝のＭＤ方向長さを８０ｍｍに調整して、本テスト装置のプレスシューの幅（５０ｍｍ）よりも長く調整した。
【比較例】
【００６３】
一般的な矩形の連続溝の形状になるように、深い溝用の切削刃８ａのみを溝切装置に設置する。この切削で、溝形状はＭＤ方向に沿った連続溝が、ＣＭＤ方向に並列に形成される。
【００６４】
実施例１〜９及び比較例１に係るシュープレスベルトについて、クラック試験、搾水試験及び湿紙マーク性試験を行い、性能を評価した。その結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１の結果によれば、実施例６によるものが、３つの評価試験についていずれも良好な評価が得られており、最もバランスよいものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によるシュープレスベルトは、排水能力と紙質向上（湿紙表面平滑性）を同時に満足させることができるので、抄紙機のプレスパート、その他の類似機械において湿紙およびフェルトからの搾水性を向上するために使用するシュープレスベルトとしてきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のシュープレスベルトの排水溝を形成する溝切装置である。
【図２】本発明の溝形成に使用する切削刃の配置を説明する図である。
【図３】本発明の溝形状の第一の態様を示すＣＭＤ方向断面図である。
【図４】同じく本発明の溝形状の第一の態様を示すベルト外周面の平面図である。
【図５】同じく本発明の溝形状の第一の態様の別のＣＭＤ方向断面図である。
【図６】本発明の溝形状の第二の態様を示す平面図である。
【図７−ａ】本発明の溝形状の第三の態様を示す平面図である。
【図７−ｂ】本発明の溝形状の第三の態様を示す平面図である。
【図８】本発明の溝形状の第五の態様例を示す平面図である。
【図９】本発明の溝形状の第二の態様例を示す立体図である。
【図１０】本発明の溝形状の第五の態様例を示す立体図である。
【図１１】クラック試験に使用する装置を示す図である。
【図１２】搾水試験の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：排水溝形成装置
２：基体
３：ロール
４：ポリウレタン層
５：外周面
６：溝切装置
７：排水溝
７ａ：深さが深い溝
７ｂ：深さが浅い溝
８ａ：深さが深い溝用の切削刃
８ｂ：深さが浅い溝用の切削刃
Ｓ：実験片
ＣＨ：クランプハンド
ＰＲ：プレスロール
ＰＳ：プレスシュー
Ｂ：ベルト本体
Ｎ：ノズル
Ｗ：水流
Ｆｔ：トップ側フェルト
Ｆｂ：ボトム側フェルト
ＷＳ：湿紙シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、
前記フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＣＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状を有することを特徴とする、抄紙用シュープレスベルト。
【請求項２】
前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝であることを特徴とする、請求項１に記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項３】
前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が連続溝であり、溝深さが浅い溝が不連続溝であることを特徴とする、請求項１から２の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項４】
前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が不連続溝であり、溝深さが浅い溝が連続溝であることを特徴とする、請求項１から２の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項５】
前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが同じ溝深さであることを特徴とする、請求項１から２の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項６】
前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが略交互に並設されることを特徴とする、請求項１から５の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項７】
前記不連続溝の溝形状が、抄紙機械方向（ＭＤ方向）両端部で先細りの溝形状であることを特徴とする、請求項１から６の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項８】
前記不連続溝の溝形状がＣＭＤ方向に並設され、均一な間隔でＭＤ方向に互いにずらして配置されていることを特徴とする、請求項１から７の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項９】
前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューの幅より短い不連続の溝形状であることを特徴とする、請求項１から８の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項１０】
前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続の溝形状であることを特徴とする、請求項1から８の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項１１】
前記不連続溝の一方のＭＤ方向端部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも他方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、請求項1から１０の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項１２】
前記不連続溝の中央部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも一方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、請求項1から１１の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項１】
プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、
前記フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向（ＣＭＤ方向）に、少なくとも２種類の異なる溝形状を有することを特徴とする、抄紙用シュープレスベルト。
【請求項２】
前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝であることを特徴とする、請求項１に記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項３】
前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が連続溝であり、溝深さが浅い溝が不連続溝であることを特徴とする、請求項１から２の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項４】
前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が不連続溝であり、溝深さが浅い溝が連続溝であることを特徴とする、請求項１から２の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項５】
前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが同じ溝深さであることを特徴とする、請求項１から２の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項６】
前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが略交互に並設されることを特徴とする、請求項１から５の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項７】
前記不連続溝の溝形状が、抄紙機械方向（ＭＤ方向）両端部で先細りの溝形状であることを特徴とする、請求項１から６の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項８】
前記不連続溝の溝形状がＣＭＤ方向に並設され、均一な間隔でＭＤ方向に互いにずらして配置されていることを特徴とする、請求項１から７の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項９】
前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューの幅より短い不連続の溝形状であることを特徴とする、請求項１から８の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項１０】
前記不連続溝のＭＤ方向溝長さが、プレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の２倍までの範囲で長い不連続の溝形状であることを特徴とする、請求項1から８の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項１１】
前記不連続溝の一方のＭＤ方向端部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも他方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、請求項1から１０の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【請求項１２】
前記不連続溝の中央部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも一方のＭＤ方向端部の溝深さよりも深いことを特徴とする、請求項1から１１の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−ａ】
【図７−ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−ａ】
【図７−ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２３１６２８（Ｐ２００８−２３１６２８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７４９５６（Ｐ２００７−７４９５６）
【出願日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（０００１８０５９７）イチカワ株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（０００１８０５９７）イチカワ株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
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