JPH08176945A - 隆起部分を有する不織布を製造する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、隆起部分、特に浮き彫りとスラブ
部分をもつ不織布を製造するのに用いる起伏のある支持
部材とこれを形成する方法を提供すること。 【解決手段】 本発明による起伏のある支持部材は、第
１の微細な起伏パターンを含む頂面をもつ本体と、この
本体を貫通する開口のパターンを有する。また本体の頂
面からくぼんだ少なくとも一つの大きな領域も与えられ
る。そして微細な起伏パターンは不織布の裏地部分の製
造に用いられ、他方大きな凹領域は不織布の隆起部分の
製造に用いられる。多段の隆起部分を形成する場合は、
大きな凹領域を多段に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装飾部分を有しな
がら製造が容易な不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】布の装飾や表面の様々な模様は、何世紀
にもわたって、刺繍や針を使って付してきた。そしてこ
の方法は、一定のパターンに従い布の裏地に積み重ねに
よって盛り上げ部分をつくる精密な装飾を付していくと
いう退屈でつらい手仕事を要する。こうして得られる布
は、一定のパターンに従って織るかもしくは編まれた糸
またはヤーンでできた基布と、飾り縫いパターンに従っ
て糸を集めた隆起部分、およびこれらの隆起部分の大き
さ、形状、方位および配置によって決定される隆起部分
全体から得られるパターンを有する。しかし、このよう
な布は外観は華美であるが、製造方法が複雑で、コスト
がかかる。

【０００３】不織布は、たいていのものは平らで、外見
は関心をそそられるものではない。しかし、なかには、
視覚的な興味をそそるようある種のデザインをプリント
したり、エンボス加工したものもある。また、製造過程
で、布と一体的なパターン付けをしたものもある。この
布と一体となったパターンには、次の二つの種類があ
る。 １）微細な穴のある不織布……パターンは、微細な穴を
取り囲む束ねた繊維セグメントの網目構造により付され
る。 ２）重量でパターン付けした不織布……繊維の密度を高
めることにより、半透明の基本重量の低い領域より不透
明な基本重量の大きな領域を形成し、視覚的な効果をも
たせた不織布。

【０００４】ところで、布については、基本重量と密度
を区別することが重要である。「基本重量」とは、繊維
状ウェブ、布またはその特徴部分の単位面積の重量であ
る。基本重量はまた、「面積密度」とも呼ばれる。一
方、「密度」とは、繊維状ウェブ、布またはその特徴部
分の単位体積の重量である。密度はまた、「体積密度」
とも呼ばれる。典型的なエンボス加工は、基本重量を変
えずに、より大きな密度の領域をつくり出す。伝統的な
不織布のパターン付け処理は、密度はほぼ一定に保ちな
がら、基本重量の異なる領域をつくり出すものであっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら公知の
パターン付け処理で形成される従来の不織布には、明瞭
ではっきりと区画分けされた隆起部分がみられず、所望
のパターンは見分けにくかった。さらに従来のエンボス
加工で形成した不織布の隆起部分は、立体的に安定でな
く、その三次元構造は、例えば取扱いや洗濯時に圧迫さ
れるとこわれていた。

【０００６】不織布を製造する方法は、昔から知られて
いる。一つは、繊維バットあるいは繊維状ウェブを水流
で処理して、繊維を互いに絡み合わせてバットもしくは
ウェブに強度を与えるというものである。織布の物理特
性と外観を模倣する試みの中で、繊維バットをこのよう
に処理する方法は、多くのものが開発されてきた。

【０００７】米国特許第5,098,764 号および同第5,244,
711 号は、そのような不織布の製造方法の一つとして支
持部材を使うものを提案している。その支持部材は、開
口の配列とともに起伏のある特徴的な表面形状を有す
る。この方法においては、繊維状の出発ウェブは、起伏
のある支持部材上に載置される。繊維状ウェブを載せた
支持部材は、高圧の流体、典型的には水の噴流の下を通
過させられる。水の噴流は、支持部材の起伏ある表面形
状に基づいて特別なパターンで繊維を互いに絡み合わせ
る。

【０００８】支持部材における起伏と開口のパターン
は、製造する不織布の構造にとって重量である。さら
に、支持部材は、流体の噴流が繊維の組み替えさせ、新
しい配置で構造の安定な布をとなるよう繊維の絡み合わ
せを行っている間、繊維状ウェブを支持するのに十分な
構造的一体性と強度を有しなければならない。支持部材
はまた、流体噴流の力で大きな歪みを受けることがあっ
てはならない。そして、支持部材は、相対的に大きな量
となる繊維絡み合わせ用の流体が繊維状ウェブからあふ
れ出て硬化的な繊維絡み合わせを阻害することのないよ
う、流体を除去する手段をもたなければならない。典型
的には、支持部材は、繊維状ウェブの一体性を保持し、
せっかく形成した表面から繊維が流失するのを阻止する
ため、十分小さな径の排水用開口を有する。加えて、支
持部材は、繊維の絡み合わせを終えた布を取り外す際の
障害となるが、かぎなどの表面の荒れがないようにしな
ければならない。同時に、支持部材は、この上で処理さ
れる繊維状ウェブの繊維が流体噴流のために洗い流され
ることのないようなものでなければならない。

【０００９】本発明は、隆起部分を有する不織布を製造
するための起伏のある支持部材と、この起伏のある支持
部材を形成するための方法に関する。本発明の支持部材
は、第１の微細な起伏パターンを含む頂面を有する本体
と、この本体を厚さ方向に貫通する複数の開口を備え
る。本体はまた、その頂面より下に位置する少なくとも
一つの大きな領域を有する。微細なパターンは、不織布
の裏地部分をかたちづくる。他方大きな領域は、この領
域の形と深さに一致する不織布の隆起部分をかたちづく
る。大きな凹領域は、好ましくは支持部材頂面と同じ起
伏パターンを有するのがよい。さらに、大きな凹領域
は、頂面より第１の深さだけくぼんだ大表面と、第１の
深さとは異なる深さだけくぼんだ一もしくはそれ以上の
小表面を有する。例えば、大表面を囲む一つの小表面
は、第１の深さより深くくぼみ、大表面の幅よりかなり
狭い径もしくは断面を有するようにする。

【００１０】支持部材の頂面をかたちづくる起伏パター
ンは好ましくは、レーザドリル法によって形成される。
レーザドリル法は、支持部材の頂面に、複数の山、谷お
よび開口を形成する。レーザ研磨により形成される大き
な凹領域は、繰り返しパターンの繰り返しに係る寸法よ
り大きな幅の断面を有する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、起伏のある支
持部材とこれを製造する方法に関する。この起伏のある
支持部材は、一面に繊維状の裏地部分と、そしてもう一
方の面に隆起部分をもつ不織布を製造するのに使用され
る。本発明でいう隆起部分には二つの型がある。第１の
型の隆起部分における基本重量は、不織布の裏地部分の
基本重量とほぼ同じである。一方、第２の型の隆起部分
における基本重量は、不織布の裏地部分の基本重量より
重い。

【００１２】本発明の支持部材によって製造される一つ
の型の不織布は、裏地部分と少なくとも一個の隆起部分
を有する。裏地部分は、不織布の第１の平面にあり、ま
たこれを区画する。他方、不織布の隆起部分は、先の第
１の平面と平行でこの上方にある第２の平面に位置す
る。隆起部分は、繊維状の遷移領域を介して裏地部分に
接合される。この態様においては、隆起部分の基本重量
は、裏地部分の基本重量とほぼ同じである。また、裏地
部分の密度と隆起部分の密度もほぼ同じである。この基
本重量が裏地部分のそれとほぼ同じ隆起部分は、しばし
ば「浮き彫り(intaglio)」部と呼ばれる。

【００１３】本発明の支持部材から製造されるもう一つ
の型の不織布は、同じく裏地部分と少なくとも一個の隆
起部分を有する。第１の態様と同様、裏地部分は、不織
布の第１の平面にあってこれを区画し、他方隆起部分
は、先の第１の平面と平行でこの上方にある第２の平面
に位置する。さらに第１の態様と同様、隆起部分は、繊
維状の遷移領域を介して裏地部分に接合される。しか
し、この第２の態様においては、隆起部分の基本重量
は、裏地部分の基本重量より大きい。一方、裏地部分の
密度と隆起部分の密度は、ほぼ同じである。この基本重
量が裏地部分のそれより大きくなる隆起部分は、しばし
ば「スラブ(slub)」部と呼ばれる。

【００１４】本発明の支持部材から製造されるさらなる
型の不織布は、裏地部分と、少なくとも一個の第１の隆
起部分と、少なくとも一個の第２の隆起部分を有する。
第１および第２の態様と同様、裏地部分は、不織布の第
１の平面にあってこれを区画する。他方第１の隆起部分
は、先の第１の平面と平行でこの上方にある平面に位置
する。同様に、第２の隆起部分も、第１の平面と平行で
この上方にある平面に位置する。そして、これら第１お
よび第２の隆起部分はそれぞれ、繊維状の遷移領域を介
して裏地部分に接合される。この第３の態様において
は、第１の隆起部分の基本重量は裏地部分の基本重量と
ほぼ等しく、他方第１の隆起部分の基本重量は裏地部分
の基本重量より大きい。換言すれば、この態様において
は、不織布は、「浮き彫り」部とも呼ばれる一もしくは
それ以上の第１の隆起部分と、「スラブ」部とも呼ばれ
る一もしくはそれ以上の第２の隆起部分を備える。この
態様においては、第１の隆起部分と第２の隆起部分は同
一平面にある必要はない。むしろ、第１の隆起部分は裏
地部分の平面より上方の平面にあり、第２の隆起部分は
第１の隆起部分の平面より上方の平面にあった方がよ
い。

【００１５】本発明の起伏のある支持部材を使って不織
布を製造するには、ウェブまたは、繊維層もしくは緩や
かにからませた繊維状ウェブの層を、微細な穴の開いた
不織布形成用プレートまたは、形成用プレートの裏面か
らはかなり離れた少なくとも一個のほぼ平らな凹部領域
をもつほぼ平らな裏面を有する起伏のある支持部材上に
置く。支持部材は、典型的には、くぼみとして、不織布
の隆起部分について所望のパターンを形成するよう所定
のアレー形に位置する多数の凹部領域を備える。また、
出発材料たる繊維状ウェブもしくは繊維層の上面には、
水流の形で流体圧力を適用する。これらの流体圧力は最
初、出発材料のウェブを三次元的な支持部材に成形す
る。そして、継続して流体圧力を加えていくと、繊維は
絡み合って動かなくなり、裏地部分と互いの位置が固定
された一もしくはそれ以上の隆起部分を有する不織布が
形成される。

【００１６】他の態様によれば、起伏のある支持部材
は、形成用プレートの平らな裏面から離れた比較的狭い
凹部領域を一個有する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明の支持部材を
用いて製造される一つの型に係る不織布を示す平面図で
ある。不織布１０Ａは、裏地部分１２と少なくとも一個
の一体形成された隆起部分１６を有する。三つの隆起部
分１６は、同図に示すように、それぞれ「Ｊ」、「Ｓ」
および「Ｋ」の文字模様となっている。不織布１０は、
例えば綿、レーヨン、ポリエステルもしくはこれらを混
合した複数のステープル長さの繊維を含む。裏地部分１
２は、不織布１０Ａの第１の平面に位置し、またこれを
区画する。隆起部分１６は、この第１の平面の上方にあ
って平行な平面に位置する。隆起部分１６は、後に詳述
する繊維状遷移領域を介して裏地部分１２に接合され
る。図１（Ａ）の不織布１０Ａにおいては、隆起部分１
６の基本重量は、裏地部分１２のそれと同じである。ま
た、隆起部分１６の密度も、裏地部分１２のそれとほぼ
同じである。

【００１８】図１（Ｂ）には、本発明の支持部材を使っ
て製造されるもう一つの型の不織布を示す。不織布１０
Ｂもまた、第１の態様と同様、ステープル長さの複数の
繊維からつくられ、裏地部分１２と、平面図でみた場合
通常矩形となる一体形成された隆起部分１８を有する。
不織布１０Ｂの裏地面１２は、不織布１０Ａと同様、不
織布１０Ｂの第１の平面に位置し、またこれを区画す
る。さらに、不織布１０Ａと同様、不織布１０Ｂの隆起
部分１８は、同じく後述する繊維状遷移領域を介して裏
地面１２に接合される。ところで、不織布１０Ｂの隆起
部分１８の基本重量は、この隆起部分が接合される裏地
部分１２の基本重量より大きい。すなわち、不織布１０
Ａの隆起部分１６の基本重量は裏地部分１２のそれと同
じであるのに対し、不織布１０Ｂの隆起部分１６の基本
重量は裏地部分１２のそれとは異なる。

【００１９】図１（Ｃ）は、本発明の支持部材を使って
製造されるさらなる型の不織布を示す平面図である。不
織布１０Ｃは、先の不織布１０Ａ，１０Ｂと同様、ステ
ープル長さの複数の繊維からつくられる。不織布１０Ｃ
は、不織布の第１の面にあってこれを区画する裏地部分
１２を有し、この点においては先の二つの不織布と同じ
である。不織布１０Ｃは、図１（Ｃ）に示すように、
「Ｊ」、「Ｓ」および「Ｋ」の文字模様となった第１の
隆起部分１６を有する。不織布１０Ｃはさらに、これら
３つの文字模様「Ｊ」，「Ｓ」，「Ｋ」を囲む隆起部分
１８を有する。不織布１０Ｃの隆起部分１６は、不織布
１０Ａの隆起部分１６に対応する。一方、不織布１０Ｃ
の隆起部分１８は、不織布１０Ｂの隆起部分１８に対応
する。このため、不織布１０Ｃの隆起部分１６は、裏地
部分１２の基本重量とほぼ同じ基本重量を有することが
分るであろう。他方、不織布１０Ｃの隆起部分１８は、
裏地部分１２の基本重量より大きな基本重量を有する。
しかし、不織布１０Ｃにおける密度は、裏地部分１２
も、第１の隆起部分１６も、そして第２の隆起部分１８
もみな同じである。

【００２０】不織布１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃの裏地
部分１２はみな同じである。裏地部分１２は、トリコッ
ト状のパターン・外観を有するが、これ以外のものも勿
論可能である。特に不織布１０Ａにおいては、隆起部分
１６も、裏地部分１２と同じトリコット状のパターン・
外観を有する。同様に、不織布１０Ｂの隆起部分１８も
裏地部分１２と同じトリコット状の外観を有する。最後
に、不織布１０Ｃにおける裏地部分１２と第１および第
２の隆起部分１６，１８は、みな同じトリコット状のパ
ターン・外観を有する。しかし、これら各部分のパター
ン・外観は互いに異なるものであってもよいのは勿論で
ある。

【００２１】図２は、図１（Ａ）の不織布１０Ａに似た
不織布１０Ｄの一部を１５倍に拡大した平面写真図であ
る。不織布１０Ｄは、トリコット状の裏地部分１２と、
同じくトリコット状の隆起部分１６を有する。ただし、
図２には、隆起した繊維部分１６の一部だけを示す。隆
起部分１６は、繊維状の遷移領域繊維２２と２４により
裏地部分１２に接合される。図２を参照すれば分るよう
に、繊維状の遷移領域２２は、隆起部分１６の片側で、
不織布１０Ｄの機械方向と直交する水平方向に延びてい
る。繊維状遷移領域２４は、隆起部分１６のもう一方の
側では長手方向（不織布１０Ｄの機械押し出し方向）に
延びる。繊維状遷移領域２２は、隆起部分１６の角２３
において、繊維状遷移領域２４に、互いに９０°の角度
をなしながら接合する。遷移領域２２と２４の繊維構造
は、両者ともほぼ同じである。すでに述べたように、隆
起部分１６の基本重量は、裏地部分１２の基本重量とほ
ぼ同じである。

【００２２】不織布１０Ｄを示す図３（Ａ）は、図２に
示した頂面の写真図である。図３（Ａ）は、不織布１０
Ｄの繊維構造の理解を助けるために添付したものである
が、この図は図２の２Ａ−２Ａ線に沿った断面の斜視図
である。図３（Ａ）において、不織布１０Ｄは、それぞ
れがトリコット様パターンの繊維状裏地部分１２と繊維
状隆起部分１６を有する。隆起部分１６は、不織布１０
Ｄの機械方向に延びる繊維状遷移領域２４を介して、裏
地部分１２に接合される。繊維状遷移領域２４は、繊維
欠乏領域３０と繊維潤沢領域３２を含む。繊維欠乏領域
３０は、複数の繊維セグメント束３０ａを含み、これら
の束３０ａは、遷移領域２４において、複数の孔３０ｂ
を区画する。束３０ａをかたちづくる繊維セグメント
は、実質的に平行にまとめられ、そのうちいくつかのセ
グメントは束３０ａ内でねじられる。束３０ａの大部分
はよじられ、そして自身の上に折り返される。

【００２３】繊維潤沢領域３２は、主に図２に示した垂
直方向（不織布１０Ｄの機械押し出し方向に相当する）
に延びる複数の繊維セグメントを含む。これら繊維セグ
メントの終端は、図３（Ａ）において、参照符号２６に
より示した。繊維欠乏領域３０の基本重量は、繊維潤沢
領域３２のそれより小さく、また裏地部分１２と隆起部
分１６の両基本重量よりも小さい。他方繊維潤沢領域３
２の基本重量は、裏地部分１２と隆起部分１６の両基本
重量より大きい。ところで、繊維欠乏領域３０における
束３０ａは、繊維状遷移領域２４を横断する方向に向い
ている。他方、繊維潤沢領域３２における束は、繊維状
遷移領域２４の長手方向と同じ方向を向いている。

【００２４】図３（Ｂ）は、不織布１０Ｄのもう一つの
スケッチ図である。図３（Ｂ）は、図２の４−４線に沿
った断面の斜視図である。図３（Ｂ）において、隆起部
分１６は、不織布１０Ｄの機械方向とは直交する方向に
延びる繊維状遷移領域２２を介して裏地部分１２に接合
する。遷移領域２２は、上述の繊維状遷移領域２４にお
ける繊維欠乏領域３０と繊維潤沢領域３２に似た繊維欠
乏領域２７と繊維潤沢領域２８を含む。繊維欠乏領域２
７は複数の繊維セグメント束２７ａを含み、これらの束
２７ａは、遷移領域２２において複数の孔２７ｂを区画
する。繊維セグメントは、実質的に平行にまとめられ、
そのうちいくつかのセグメントは束の内部でねじられ
る。束３０ａのいくつかはよじられ、そして自身の上に
折り返される。これは、戦術の遷移領域２４における繊
維欠乏領域３０の構造とは好対照をなす。繊維欠乏領域
３０においては、束３０ａの大部分がよじられ、そして
自身の上に折り返された。繊維潤沢領域２８は、主に図
２に示した垂直方向（不織布１０Ｄの機械押し出し方向
に相当する）に延びる複数の繊維セグメントを含む。こ
れら繊維セグメントの終端は、図３（Ａ）において、参
照符号２９により示した。繊維欠乏領域２７の基本重量
は、繊維潤沢領域２８のそれより小さく、また裏地部分
１２と隆起部分１６の両基本重量よりも小さい。他方繊
維潤沢領域２８の基本重量は、裏地部分１２と隆起部分
１６の両基本重量より大きい。ところで、繊維欠乏領域
２７における束２７ａは、繊維状遷移領域２２を横断す
る方向に向いている。他方、繊維潤沢領域２８における
束は、繊維状遷移領域２２の長手方向と同じ方向を向い
ている。

【００２５】図４は、図２の２Ａ−２Ａ線に沿った不織
布１０Ｄの写真図である。図４は、遷移領域２４を介し
て裏地部分１２に接合した隆起部分１６を示す。繊維潤
沢領域３２は、繊維欠乏領域３０に隣接している。繊維
潤沢領域３２における繊維終端２６の多数は、繊維潤沢
領域において繊維セグメントが非常によく平行状態を保
っていることを示している。

【００２６】図５は、図２の４−４線に沿った不織布１
０Ｄにおける繊維状遷移領域２２の写真図である。符号
２８は遷移領域２２における繊維潤沢領域を示し、他方
符号２７は繊維欠乏領域を示す。繊維欠乏領域２７にお
ける繊維セグメントは、非常によく平行状態を保ってい
ることが分る。一般に、繊維潤沢領域２８における繊維
の平行状態は、図４における対応領域３２のそれよりも
悪い。

【００２７】図６は、遷移領域２４によって裏地部分１
２に接合された隆起部分１６を示す模式的断面図であ
る。繊維領域２４は、繊維欠乏領域３０と繊維潤沢領域
３２を含む。すでに述べたように、繊維潤沢領域３２の
基本重量は、繊維欠乏領域３０のそれよりも大きい。図
６の繊維潤沢領域間にある隆起部分１６の基本重量は、
ほぼ均一に分布しており、裏地部分１２の基本重量にほ
ぼ等しい。

【００２８】図７は、図１（Ｂ）の不織布１０Ｂに似た
不織布の平面拡大斜視図である。隆起部分１８の各側に
ある裏地部分１２は、トリコット状の微細パターンを有
する。この態様においては、トリコット状パターンは、
隆起部分１８の頂面にも存在する。隆起部分１８を構成
する各繊維は、ねじられて互いの上に折り返され、また
隆起部分の長手方向において互いにほぼ平行になってい
る。

【００２９】すでに述べたように、隆起部分１８の基本
重量は、裏地部分１２の基本重量より大きい。隆起部分
１８の密度は、裏地部分１２のそれとほぼ等しい。隆起
部分１８は、基本重量が裏地部分１２のそれより小さい
繊維状遷移領域３４を介して、裏地部分１２に接合され
る。

【００３０】図８は、図７の７−７線に沿ってみた、図
７の不織布の写真図である。隆起部分１８に見られる繊
維終端３６の多数は、隆起部分１８における繊維セグメ
ントが隆起部分の長手方向に延びていることを示してい
る。

【００３１】図９は、遷移領域３４を介して裏地部分１
２に接合された隆起部分１８を示す模式的断面図であ
る。隆起部分１８の底面１８ａは裏地部分の底面１２ａ
とほぼ共面をなすことが分るであろう。隆起部分１８の
最上面１８ｂは、裏地部分１２の上面１２ｂより上方に
延びている。

【００３２】図１０は、本発明の新規な不織布を製造す
る方法の各工程を示すブロック図である。まず、この方
法における第１の工程では、繊維状ウェブを起伏のある
支持部材上に載置する（ボックス１）。繊維状ウェブ
は、支持部材上で、処理の最中に支持部材から外れない
よう注意しながら、水で予備洗浄ないし湿らされる（ボ
ックス２）。繊維状ウェブを載せた支持部材は、高圧の
下に水などの液体を繊維状ウェブの上面（すなわち起伏
のある支持部材とは接触していない面）へ向けて放出す
る一連のオリフィスの下を通過する（ボックス３）。こ
のときの好ましい液体は水である。水は、好ましくは真
空を用いて、支持部材から除去される（ボックス４）。
ついで、繊維状ウェブは脱水される（ボックス５）。そ
して、脱水した不織布は、支持部材から外される（ボッ
クス６）。形成された不織布は、乾燥の、一連の乾燥ド
ラムの上を通過する（ボックス７）。不織布はこれによ
って完成としてもよいし、所望によりこの後他の処理を
付してもよい。

【００３３】図１１は、上述の方法を実施して本発明の
不織布を製造する装置の一つの型を示す説明図である。
この装置においては、微細孔の開いたコンベアベルト７
０は、二つの離隔した回転ロール７１と７２の回りを連
続的に移動する。ベルトは、時計方向または反時計方向
のいずれかの方向に移動ないし往復運動するように駆動
される。水放出マニホールド７４は、ベルト７０の上流
側７３の上方に設置される。マニホールドは、複数の非
常に微細な径の穴もしくはオリフィスを有する。オリフ
ィスの径は約0.007 インチで、マニホールドはこのよう
なオリフィスを１平方インチ当り約３０個備える。水は
加圧されてマニホールド７４に送られ、ほぼ柱状の非収
斂型ジェット（噴出流）ないし水流としてオリフィスか
ら放出される。ベルト７０の頂面には起伏のある支持部
材７５が置かれ、この支持部材７５の上には繊維状ウェ
ブ７６が載置される。吸引マニホールド７７は、水放出
用マニホールド７４のすぐ下で、かつベルト７０の上流
側７３の下方に置かれる。この吸引マニホールドは、繊
維状ウェブ７６から水があふれ出るのを防止するため、
マニホールド７４から放出された水を取り除くのを助け
る。所定の圧力下にマニホールドへ送られる水は、マニ
ホールドのオリフィスからほぼ柱状の水流もしくはジェ
ットの形で放出され、繊維状ウェブ７６の上面に衝突す
る。マニホールド７４の下面７４ａから水の衝突により
圧縮するウェブ７６の上面までの距離は、マニホールド
７４のオリフィスから放出される水の噴出流が、上述の
柱状・非収斂形で繊維状ウェブ７６の上面に達するよ
う、十分小さいものにする。この距離は種々に定められ
るが、典型的には約０．７５インチである。水の噴出流
は、繊維状ウェブを通過し、ついで起伏のある支持部材
にある排水用の穴を通過する。そしてこの使用済みの処
理水は、吸引マニホールドを通して除去される。本発明
の不織布製造に当っては、繊維状ウェブを載せた起伏の
ある支持部材は、所望の回数だけ何回もマニホールドの
下を通すことができる。

【００３４】図１２は、本発明の不織布を連続的に製造
する装置を示したものである。図１２の装置は、起伏の
ある支持部材として働くコンベアベルト８０を備える。
ベルトは、当業者にはよく知られているように、離隔し
た一対のローラの回りを反時計方向に連続的に移動す
る。ベルト８０の上方には、複数のオリフィス群（もし
くはライン）８１を繋げた流体放出用マニホールド７９
が配置される。各オリフィス群は、約0.007 インチの非
常に微細な径をもつオリフィスの一もしくはそれ以上の
列（一平方インチ当り３０個のオリフィス）を備える。
水は、所定の加圧下にオリフィス群８１へ送られ、非常
に微細な、ほぼ柱状の非収斂型水流もしくは噴出流の形
でオリフィスから放出される。マニホールドは、各オリ
フィス群における流体圧力を調整する加圧ゲージ８８と
制御バルブ８７を備える。各オリフィス群の下には、過
剰の水を除去して辺りの領域から水があふれ出ないよう
にする吸引ボックス８２が設けられる。本発明の不織布
に形成する繊維状ウェブ８３は、起伏のある支持部材と
してのコンベアベルトへ送られる。すると、この繊維状
ウェブを予備湿潤させて流体放出マニホールドの下を通
過するときの繊維の制御を助けるため、このウェブの上
には、適当なノズル８３を通して水が噴霧される。この
とき、過剰の水を除去するため、ノズル８３の下には吸
引スロット８５が配置される。繊維状ウェブは、流体放
出マニホールドの下を、反時計方向に回りながら通過す
る。ところで、一つのオリフィス群８１が操作される圧
力は、他のオリフィス群８１の圧力とは独立に設定する
ことができる。しかし、典型的には、噴霧ノズル８４に
最も近いオリフィス群８１は、比較的低い圧力、例えば
１００psi で操作される。こうすると、導入されてくる
ウェブを支持部材の表面に定着させるのを補助すること
ができる。ウェブが図１２に示す反時計方向に移動する
と、オリフィス群８１の操作圧力は、通常増加させられ
る。後続の各オリフィス群８１を時計方向にある隣接オ
リフィス群よりより高い圧力で操作する必要ではない。
例えば、後続の（反時計方向で）オリフィス群８１を異
なる圧力下で操作した後、二つないしそれ以上の隣接す
るオリフィス群８１を同じ圧力の下に操作することがで
きる。普通は、ウェブが取り外されんとするコンベアベ
ルトの終端における操作圧力は、ウェブがコンベアベル
トに導入される時点での操作圧力より高い。図１２には
６つのオリフィス群８１を示してあるが、この群の数は
重要なものではない。この数は、ウェブの重量、移動の
速度、水流の圧力、各群における穴の列の数などに依存
する。ウェブを流体放出マニホールドと吸引マニホール
ドの間を通過させて不織布を形成した後は、この不織布
は、過剰の水を除去するため、追加の吸引スロット８６
の上を通過させる。オリフィス群８１の底面から繊維状
ウェブ８３の上面までの距離は、典型的には約０．５イ
ンチから約２．０インチであり、好ましくは約０．７５
インチから約１．０インチである。ウェブは、マニホー
ルドに近づけすぎることはできないのは明らかである。
しかし、他方、もしオリフィスの底面とウェブ上面の間
の距離が大きすぎると、流体の流れはエネルギーを失
い、この方法は効率が悪くなる。

【００３５】図１３には、本発明の不織布を製造する好
ましい装置を示した。この装置においては、起伏のある
支持部材は、回転ドラム９０の形態をとっている。ドラ
ムは、反時計方向に回転する。ドラム９０は、連続的な
円筒状ドラムでもよいし、複数の湾曲したプレートを、
ドラム状の外表面を形成するよう繋ぎ合わせたものでも
よい。どちらの場合でもドラム９０の外表面ないし湾曲
したプレート９１の各外表面は、所望の起伏のある支持
部材を構成する。ドラム周縁部の回りには、水や他の流
体を、湾曲したプレートの外表面に配置された繊維状ウ
ェブ９３に適用するため、複数のオリフィス片９２を連
結したマニホールド８９が設置される。各オリフィス片
は、すでに述べた非常に微細な径をもつ穴の列を一もし
くはそれ以上有する。この穴の径は、典型的には約5/10
00インチないし10/1000 インチである。この穴は、所望
により一インチ辺り５０ないし６０個、もしくはそれ以
上設けることができる。水や他の流体は、オリフィスの
列を通して方向を定められる。各オリフィス群における
圧力は典型的には、繊維状ウェブが通過する第１の群か
ら最後の群にかけて増加していく。圧力は、適当な制御
バルブ９７で調整され、圧力ゲージ９８により監視され
る。ドラムは、水除去を援助し、ウェブから水があふれ
出るのを防止するための真空が引かれている水だめ９４
に連結する。操作に当たっては、繊維状ウェブ９３は、
図１３に示した水放出マニホールド８９の手前におい
て、支持部材の上面に載置される。繊維状ウェブは、オ
リフィス片の下を通過し、本発明の不織布に掲載され
る。形成された不織布は、ついで装置９５のオリフィス
片がない部分の上を通過するが、真空は引き続き適用さ
れる。脱水された後の不織布はドラムから外され、乾燥
のため、一連の乾燥用缶９６の回りを通される。

【００３６】本発明の不織布の隆起部分を形成するため
には、繊維層もしくはゆるく絡み合ったウェブを、起伏
のあるパターンを有する上面とこの上面とは高さの異な
る第２の面を備える微細孔の開いた支持部材上に載置す
る。支持部材の上面は不織布の裏地部分をつくり、第２
の面は隆起部分を形成する。

【００３７】不織布の上面は、繊維の粗密がある好まし
くない領域をつくり出すおそれのある、出発材料たる繊
維状ウェブにおける繊維の横方向の動きを最小にする構
造を有している。処理中に繊維の過剰な横方向の動きが
あると、得られる不織布には、繊維の存在しない薄いス
ポットないし領域が生じる。

【００３８】図１４は、不織布の裏地部分におけるパタ
ーンを形成する起伏のある支持部材の例を示す。支持部
材１０２は、頂面１０３と底面１０４をもつ本体１００
を備える。頂面１０３に設けられる所定のパターンに
は、谷部１０６により分離されるピーク１０５の列が設
けられる。支持部材の厚み部分を通って延びる複数の排
水用の孔１０７は、支持部材１０２のパターンに沿って
配置される。この態様においては、配水用孔１０７は、
６個の山部（ピーク）と６個の谷部からなる層によって
囲まれている。

【００３９】排水用孔１０７は、テーパ付けないし「鈴
状の口」形をしており、支持部材の頂面側における径が
底面側における径よりも大きい。テーパ角１１１は、所
望の結果が得られるよう、支持部材１０２の厚さに応じ
て調整される。例えば、もしテーパ角が大きすぎると、
孔の径が小さすぎて排水が不十分になる。一方、テーパ
角が小さすぎると、支持部材に山部と谷部がほとんども
しくはまったく現れなくなる。

【００４０】繰り返しパターンにおける隣接する孔の中
心間距離Ｓも、先のテーパ角と同じように重要である。
山部１０５と谷部１０６は、テーパ付けされた、幾分円
錐形の孔１０７の交わりによって形成される。もし孔の
中心間距離Ｓが孔１０７の頂面側の大きな径より大きい
ならば、孔の交わりは生じず、支持部材の頂面は、円錐
形の孔をもつ滑らかで平坦なものになろう。一方、孔の
中心間距離Ｓが孔１０７の中心間線に沿って測った頂面
側の径より小さいならば、円錐の側面は谷部を形成しな
がら交わることになる。図１４の支持部材は、本発明に
よる不織布の裏地部分においてトリコット状のパターン
を形成するだろう。しかし、裏地部分のデザインはどの
ようなものでもよい。

【００４１】穴の開いた支持部材の第２の表面は、最終
的な不織布に隆起部分を形成するような複数の凹部を含
む。図１５は、頂面１２３と第２の表面１２４を構成す
る凹部１２１を有する支持部材１２２の断面図である。
穴部は流体による繊維絡み合わせの最中に過剰の水を除
去し、支持部材表面から過剰の水があふれ出るのを防止
するのに充分な大きさと数がなければならない。

【００４２】当業者にとっては、凹部領域１２１は、最
終的な不織布において明瞭に区画された隆起部分をつく
りだすため、充分な大きさがなければならないことは明
らかであろう。例えば、図１４に示した支持部材１０２
は、単一の孔が６つの山部１０５によって囲まれた繰り
返しパターンを有する。支持部材１０２における孔１０
７の中心間距離は、記号「Ｓ」で表される。凹部領域１
２１の最も狭い径は、この中心間距離Ｓよりも大きくな
ければならない。もし凹部領域１２１の最も狭い径が中
心間距離Ｓよりも小さい場合は、隆起部分は明瞭に区画
されず、最終手不織布において存在しないかもしれな
い。支持部材１２２の態様においては、凹部領域１２１
の幅は、中心間距離Ｓの約１１倍である。凹部領域の表
面は、高さの違いを際立たせるのに充分な深さだけくぼ
んでおり、何段かの高さをもってもよいし、また平らで
も湾曲していてもよい。支持部材１２２のくぼんだ第２
の表面１２１は、頂面１２３と同じパターンでも異なる
パターンでもよい。

【００４３】支持部材の頂面は、「洗い流される領域」
が生ずるのを抑える一方で、繊維のウェブにくぼみが生
じ噴出流の影響下で互いにインターロック状態になるよ
う、繊維のウェブに十分な移動性を与えるため、繊維の
移動を制御するための充分な表面組織（テクスチャー）
を有する。しかし、適度な穴のパターンがあれば、追加
の表面組織は必要ない。しかし、繊維の移動をよりよく
制御し、最終的な不織布の外観に美感を与えるため、通
常は支持部材の表面には何らかの表面組織が付される。

【００４４】遷移領域は、二つの高さの間に認められ
る。裏地部分の縁においては繊維濃度が薄くなり、その
分隆起部分の近くにおいて繊維濃度が高くなる。平均で
２．１９オンス／平方ヤード(oz./sq.yd.)で幅７／６４
インチ、長さ１／２インチの、遷移領域に平行な長手サ
ンプル片を、高繊維濃度領域と低繊維濃度領域の中央に
置く。四つの異なるパターンについて、重いサンプル片
の軽いサンプル片に対する重量比は、平均で１．５３：
１であった。結果は、幅の広いストリップは、裏地部分
の基本重量が隆起部分の基本重量とほぼ同じになり、軽
い領域と重い領域のある、境界が判然としない遷移領域
となった。大きめのサンプル片についてこれを正すに
は、３つもしくはそれ以上のほぼ平行な面で支持部材の
厚み方向においてそれぞれ異なる層に設ける。

【００４５】図１６は、頂面１２３、凹部領域１２１、
凹部表面１２４、第２の凹部領域１２５および底面１２
６を有する起伏のある支持部材１２８の断面を示す。孔
１２７は、支持部材を厚さ方向に貫通して延びる。

【００４６】支持部材１２２を用いて製造される不織布
は、裏地部分１２、隆起部分１６および繊維欠乏領域３
０と繊維潤沢領域３２をもつ遷移領域２４を有する。遷
移領域２４の繊維潤沢部分３２は隆起部分１６の周縁に
隣り合っており、またこれに接合している。この態様に
おいては、繊維欠乏領域３０と裏地部分１２の間に明瞭
で視覚的に識別し得る境界がある。しかし、繊維潤沢領
域３２と隆起部分１６の周縁の間に境界は、明瞭さが劣
り、視覚的にも識別しにくくなっている。この後者の境
界は、図１６に示した起伏のある支持部材を用いれば、
より明瞭に、視覚的にも識別しやすくなる。図１６にお
いて、起伏のある支持部材１２８は、頂面１２３、凹面
１２４、第１の凹部領域１２５の対一つ、底面１２６お
よび、この部材の厚さ方向に貫通する複数の孔１２７を
有する。この起伏のある支持部材１２８を使って製造し
た不織布は、図１７に断面図として示す。この図におい
て、不織布は、裏地部分１２と隆起部分１６および、こ
れら裏地部分と隆起部分を接合する繊維状遷移領域２４
を有する。遷移領域２４は、図６に示したような繊維欠
乏領域３０と繊維潤沢領域３２を有する。ところが、図
６の不織布においては、繊維潤沢領域３２の上面は、隆
起部分の上面とほぼ共面をなしていたが、図１７の不織
布においては、繊維潤沢領域３２の上面は、隆起部分の
上面のより上に位置する。これは、支持部材１２８にお
いては第２の凹部領域１２５の対があるためである。図
１７の不織布においては、遷移領域２４における繊維潤
沢領域３２と隆起部分１６の間の境界は、図６の不織布
よりも明瞭で視覚的にとらえやすい。支持部材に凹部領
域を追加すれば、不織布に隆起部分が追加される。支持
部材には、所望により、隆起部分をさらに形成するた
め、多数の凹面を設けてもよい。本発明の技術によれ
ば、図１７の変形例に係る不織布を製造するためには、
隆起部分の中央領域を周辺領域からさらに上方へ突出さ
せた支持部材を設けることもできる。

【００４７】図１（Ｂ）には、矩形の隆起部分１８を有
する不織布を示す。すでに述べたように、隆起部分１８
の基本重量は、裏地部分１２のそれより大きい。図１
（Ｂ）の不織布は、図１６に示した支持部材の変形例の
上で製造することができる。このような変形した支持部
材は、所望の矩形に定めた凹部領域１２５を有するが、
凹部領域１２１や凹面１２４は含まない。

【００４８】本発明の不織布製造に用いられる起伏のあ
る支持部材は、所望の起伏を有する前駆支持部材片を、
図１８に示した装置上で処理することによってつくり出
すことができる。

【００４９】所望の前駆片は、シリンダ形にするため、
適当な軸ないしマンドレル８２１上に取り付けられる。
前駆片は、ベアリング８２２内でマンドレルの長手軸の
回りに回転させられる。マンドレル３２１の回転速度を
制御するため、回転駆動装置８２３が設けられる。マン
ドレルの正確なラジアル位置を常に把握するため、回転
パルス発生器８２４がマンドレル８２１に接続されてそ
の回転を監視する。

【００５０】マンドレル８２１の軸方向から外れて外側
に、これと平行に、一もしくはそれ以上の案内路８２５
が設けられるが、この案内路８２５は、架台８２６が、
チューブ８０２の頂面８０３に対して一定の空隙を保ち
ながら、マンドレル８２１を全長にわたって横切ること
を可能にするものである。架台駆動装置８３３は、架台
パルス発生器８３４が架台の横方向の位置を記している
間、架台を案内路８２５に沿って移動させる。架台に
は、焦点設定ステージ８２７が取り付けられる。焦点設
定ステージ８２７は、焦点案内路８２７に取り付けられ
て架台８２６の動きと直交する動きを可能にし、レンズ
８２９の頂点を頂面８０３に合わせる手段を提供する。
焦点設定ステージ８２７の位置を定めてレンズ８２９の
焦点合わせをするため、焦点合わせ駆動装置８３２が提
供される。

【００５１】焦点設定ステージ８２７にはレンズ８２９
が固着されるが、このレンズ８２９にはノズル８３０に
も固着される。ノズル８３０は、レンズ８２９を冷却し
またその清浄を維持するよう、加圧ガスをノズル８３０
に導入するための手段８３１を備える。

【００５２】また、架台８２６には、レーザビーム８３
６をレンズ８２９に向ける最終的な偏光鏡８３５が取り
付けられる。レーザ８３７は遠隔箇所に配置されるが、
ビームを最終的な湾曲鏡８３５に向けるビーム偏光鏡８
３８を適宜設置してもよい。レーザ８３７は架台８２６
の上に直接取付けてビーム偏光鏡は取り外すことは可能
ではあるが、スペースの制限とレーザに種々の付属物を
取り付ける都合上、レーザは遠隔箇所に取り付ける方が
断然好ましい。

【００５３】レーザ８３７の電源を入れると、射出され
るビーム８３６は、まずビーム偏光鏡８３８で反射さ
れ、ついで最終的なビーム偏光鏡８３５に反射されてレ
ンズ８２９に向かう。レーザビーム８３６の光路は、レ
ンズ８２９が取り外されたとき、ビームがマンドレル８
２１の長手中心線を通るように設定される。

【００５４】ビーム８３６が焦点合わせレンズ８２９を
通ると、レンズ８２９はビームのエネルギーをビームの
中心近くに集中させる。光線は、単一の点を通るように
は曲がらず、むしろ径の小さなスポットを通るように曲
がる。この径の最も小さい点は焦点と呼ばれる。これは
焦点距離と呼ばれる、レンズから一定の距離を経た地点
で生じる。焦点距離の前後におけるスポット径は、最小
値よりも大きい。

【００５５】次に、所定の起伏と開口パターンを有する
前駆支持部材を調整ないし他の方法で得る。前駆体とし
て適当な支持部材の一例は、米国特許第5,098,764 号の
図４に示されている。この図の符号５６で指示される支
持部材は、頂点６５が二つの互いに直交する方向に整列
したピラミッド６１の列を備える。これらのピラミッド
は側面６６を有し、ピラミッド間の空隙は「谷」６７と
呼ばれる。この支持部材はまた、パターンに沿って配置
され支持部材の厚さ方向に延びる複数の穴６８を有す
る。他の起伏のある支持部材もいくつか、先の米国特許
第5,098,764 号に記載されているが、これらの支持部材
はみな、本発明を実施する上で使用する支持部材を形成
するのに適当な前駆体である。支持体の前駆体は、レー
ザ研磨で処理に適した材料からつくられる。ポリマー材
料のレーザ処理に関する詳細は、本出願人の米国特許出
願第 号（発明の名称「布の形成装置製造用の非収斂レ
ーザドリル法」）に記載してある。

【００５６】図１４に示された支持部材は、図１（Ｃ）
の不織布１０Ｃを製造するための起伏ある支持部材の前
駆体として使用される。この支持部材の前駆体は、本出
願人の米国特許出願第131,191 号（１９９３年９月１３
日出願；発明の名称「トリコット状不織布」）の図６に
示されている。この米国特許出願第131,191 号に記載し
たように、これまでに述べた特別の支持部材は、トリコ
ット状の表面をもつ腐食を製造するのに用いることがで
きる。

【００５７】以下には、図１（Ｃ）の不織布１０Ｄを製
造するための支持部材を形成するため、支持部材の前駆
体にレーザドリル処理を施す方法について述べる。最初
に焦点合わせ工程が行われる。図１４に示した支持部材
前駆体は、マンドレル８２１上に位置され、架台駆動装
置８３３が、支持部材前駆体をつくり出した出発チュー
ブの非ドリル位置にレンズ８２９の焦点を定めるため、
モータにより駆動される。典型的には、非ドリル位置
は、支持部材両端にある余白として与えらえる。これら
の非ドリル位置は、溝堀の試行を行う領域としてだけで
なく、補強手段としての役割も果たし、支持部材に構造
的な一体性を与える。レーザは簡単にパルス発振され、
マンドレルは、一連の小さなくぼみが生ずるようわずか
に回転される。

【００５８】ついで、焦点位置を変えるため、マンドレ
ルの中心線に対して、焦点合わせステージ８２７が移動
させられ、他の一連のくぼみが生ずる。典型的には、２
０個のくぼみに対して２０列分の母材が、列の対の間に
焦点合わせステージを移動させながら、ドリル穿孔され
る。くぼみは顕微鏡で確かめたが、非常に小さなくぼみ
の列が確認された。この微小な径のくぼみ列を形成する
焦点合わせステージ８２７の位置は、ビームの焦点が位
置する支持部材前駆物質の頂面１０３の参照径を区画す
る。

【００５９】不織布の所望のパターンは、図１９（Ａ）
に示すように、選択することができる。図１９（Ａ）
は、支持部材の製造に用いる（究極には図１（Ｃ）の不
織布１０Ｃの製造に用いられる）パターンのビットマッ
プである。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）において矩形
で囲んだ部分を拡大したビットマップである。この図１
９（Ｂ）から分るように、「Ｓ」という文字の鏡像の湾
曲部分は、スムーズではなく、ごく小さな段差をもつ四
角形ないし「画素」を集めたようになっている。これら
の画素はそれぞれ、溝堀を行う支持部材前駆体表面の領
域に対応する。一個の画素に対応する支持部材表面の典
型的な寸法は、各方向にそれぞれ0.002 インチである。
黒色の画素は、最終的な支持部材においてくぼんだ領域
（すなわち、材料を研磨するためレーザを照射される領
域）となる箇所である。白い画素は、この処理によって
は変化しない支持部材の領域（したがってレーザは照射
されない領域）に対応する。このようにして、図１９
（Ａ）のパターンは、支持部材に結像させるためのレー
ザ操作の指示をコード化したものとなっている。

【００６０】パターンは、所望の大きさの像を形成する
ため、調整しなければならない。例えば、支持部材にお
いて一インチの長さをもつくぼみが欲しければ、上述の
尺度を採用して、ビットマップは、５００画素の長さの
像で形成しなければならない。

【００６１】つぎに、支持部材前駆体に形成する第１の
くぼみ領域のための位置を選択する。これは長手方向
（支持部材前駆体の表面を横切る方向）と、周縁方向
（支持部材前駆体を周回する方向）の両方について定め
なければならない。この出発位置は、図１９（Ａ）のビ
ットマップにおける左上隅に対応する。ビットマップに
おける画素の列は、支持部材周縁部に配置される領域に
対応する。ビットマップにおける画素の行は、支持部材
前駆体の表面を横断して配置される領域に対応する。

【００６２】最終的な支持部材において、一個以上のく
ぼみ領域を望む場合は、最終の角の位置決めは、各くぼ
み領域について行う。望むならば、各方向（長手方向と
周縁方向）におけるパターン繰り返し回数が特定できる
よう、コンピュータ制御システムを配置することができ
る。そしてコンピュータは、これらの繰り返しについて
その度に出発位置を定めるであろう。各くぼみ領域内
で、操作は繰り返される。

【００６３】操作を行う際は、最初に、レンズの焦点
が、第１のくぼみの先に定めた位置の長手位置に一致す
るよう、架台をモータで移動させる。この位置は、架台
パルス発生器８３４で設定する。

【００６４】マンドレルは、一定の速度で回転される。
周縁方向の位置は、回転パルス発生器８２４で設定され
る。実際の回転速度は、レーザの出力、切り込みの深さ
をどのくらいにするか、レーザのスポット径、および一
回転当りの架台の前進量によって決まる。マンドレルが
一旦操作速度になると、コンピュータはレーザに支持を
送るため、ビットマップの最左端にある列を調べる。も
しこの列が黒色画素でないならば、レーザは、マンドレ
ルの第１回目の回転の間ずっと発振されない。他方、も
し第１列に黒色画素がある場合は、黒色の画素に対応す
る支持部材上の位置がレンズの焦点に一致したときに、
レーザが発振される。この最左端にある列におけるコー
ド化された指示により、繰り返しパターンのある各領域
における支持部材周縁部の回りで、レーザは繰り返し操
作される。

【００６５】マンドレルの回転が完結すると、架台駆動
装置は、レンズの焦点を、レーザ研磨により材料が除去
される、支持部材前駆体の次の領域における位置に向け
て再設定する。この新しい位置は、ビットマップの第２
の列における画素に対応する支持部材前駆体領域のすぐ
上になる。この新しい位置は、架台パルス発生器８３４
で確認される。ついでコンピュータは、ビットマップ尾
第２列においてコード化された支持を調べ、次のマンド
レル回転中になされる指示に応じて、レーザをパルス発
振させたり、発振を止めたりする。この処理は、ビット
マップにおける画素パターンのすべてが支持部材前駆体
に燃やし込まれるまで繰り返す。

【００６６】ここで、レーザが接近する際には、各光路
は、材料に、大きなくぼみというよりは、多数の狭い切
り込みを形成することに留意されたい。これらの切り込
みは、側縁を揃えて並べ、いくらかは重なり合うよう正
確に登録されているため、積み重なると幅広のくぼみと
なる。滑らかな像を再生するには、設計における各画素
に対応するよう設けられた領域が最小のレーザスポット
径より小さくなければならない。こうして隣接する光路
が重なり合い、各光路の縁が混じり合ってぎざぎざが最
小限にとどめられる。典型的には正方形であるが、特定
の目的のためには、縦横の長さが異なる画素を用いた方
が便利なこともある。例えば、矩形の画素を使うことも
できる。

【００６７】くぼみの深さは、レーザの出力に比例し、
回転速度と、一回転当りの架台の前進量に反比例する。
多重光路の蓄積効果は、光路の重なり合いから生まれる
種々の混合とともに、幅広のくぼみができることであ
る。この処理は、支持部材の処理面上に、望む限りでき
るだけ多く繰り返され、大きなパターン効果をつくり出
す。

【００６８】もし強調したいくぼみがある場合は、対応
する画素を異なる深さに溝堀をして、第２のパターンを
つくる。このためには、前と同じ処理を行うが、レーザ
の出力はより高くするかまたはマンドレルの回転速度は
より遅くして、所望の深さを達成する。

【００６９】上述の支持部材前駆体のレーザ研磨処理に
は、驚くべきそして興味深い面がある。材料を一定の深
さまで削る旋盤処理とは違って、ここで述べたレーザ研
磨処理は、支持部材前駆体から固定量の材料をこすり取
る。例えば、上述の処理においては、支持部材前駆体は
図１４に示す起伏のあるパターンを含んでいた。そして
この後行われたレーザ研磨処理は、「ＪＳＫ」の文字の
鏡像に対応するくぼみ領域をつくった。でき上がった支
持部材を用いて不織布をつくると、「ＪＳＫ」の文字は
不織布の隆起部分に現れる。これは、「ＪＳＫ」の文字
が不織布１０Ｃの第１の隆起部分１６を含む図１８にみ
られる。これらの隆起文字「ＪＳＫ」は、裏地部分１２
と同じトリコット状の外観を有する。

【００７０】［実施例１］この実施例は、図１（Ｃ）の
不織布１０Ｃの製造に用いられる起伏のある支持部材製
造の模様を説明するものである。起伏のある支持部材の
前駆体は、アセタールからつくられ、図１４に示したよ
うな、山、谷そして孔からなる起伏のあるパターンを有
する。起伏のある支持部材の前駆体は、本出願人の米国
特許出願第号（発明の名称「布形成装置製造のための非
収斂型レーザドリル法」）に開示したレーザドリル法に
よって製造される。実施例１の支持部材は、図１８の装
置により、いままで述べてきた支持部材前駆体を使って
製造される。支持部材前駆体は、マンドレル８２１の上
に取り付けられる。レーザ研磨処理を制御するのに用い
るコンピュータグラフィックのファイルは、図１９
（Ａ）に示したものであった。レーザの出力は、１３２
０Ｗに設定した。レンズ８２９は、起伏のある支持部材
前駆体の溝堀をしていない余白部分の頂面に合わせた。
これは、前に説明したように、支持部材前駆体用の参照
径と符合する。レーザ研磨処理中におけるマンドレル８
２１の回転速度は３５rpm で、支持部材頂面の速度は６
９ｍ／分になる。一回転当りの架台の前進量は、５０μ
ｍであった。レーザ研磨処理は、支持部材前駆体の全周
縁面が所望のパターンでレーザにより溝を掘られるまで
続けられる。得られた起伏のある支持部材は、その外表
面近くに第１のパターン、そしてこの第１のパターンの
下に、支持部材の深さ方向にくぼんだ第２のパターンを
有する。得られた支持部材における第１のパターンは、
図１４に示したものである。第２のパターン、すなわち
第１のパターンより低く支持部材の深さ方向にくぼんだ
パターンは、図１９（Ａ）に示したものである。

【００７１】［実施例２］この実施例は、実施例１に従
って製造した起伏のある支持部材を用いた、図１（Ｃ）
に示した不織布製造の模様を説明するものである。実施
例１の起伏のある支持部材は、図１８に示した装置のマ
ンドレル８２１から取り外され、図１３の装置のドラム
９０に取り付けられる。

【００７２】全体がステープル長さの綿繊維からできて
いて、１平方ヤード当り１．２オンスの繊維状ウェブ
は、従来のカーディング法で得られた１平方ヤード当り
０．６オンスの１００％綿ウェブと、従来のエアレイイ
ング(air-laying)法で得られた１平方ヤード当り０．６
オンスの１００％綿ウェブを組み合わせてつくられる。
この実施例においては、カーディングしたウェブとエア
レイイングしたウェブは、カーディングしたウェブの頂
面にエアレイイングしたウェブを重ねて組合せる。しか
し、所望ならば、エアレイイングしたウェブの頂面にカ
ーディングしたウェブを位置させることもできる。

【００７３】上述の１平方ヤード当り１．２オンスの１
００％綿ウェブは、装置の機械方向において互いに離隔
され、装置の幅方向を横切って延びる１８個のオリフィ
スストリップを備えた従来の平らなベルト式絡み合わせ
装置を用いてゆるく絡み合わされる。各オリフィススト
リップは、直線で１インチ当り３０個のオリフィスを有
する。絡み合わせようの流体には水を使った。水は、上
流側から下流側へ、最初の３個のオリフィスストリップ
には２００psigの圧力で、次の３個のオリフィスストリ
ップには６００psigの圧力で、そして最後の１２個のオ
リフィスストリップには１０００psigの圧力で供給され
る。絡み合わせ装置は、１分間当たり約３３０フィート
(fpm) の割合で操作される。こうして処理された綿ウェ
ブは、スチーム缶の上で乾燥され、軽く絡まった綿１０
０％のウェブができる。以下ではこれを「プリボンド(p
re-bond)」と呼ぶ。

【００７４】不織布１０Ｃをつくるには、上述のプリボ
ンドを二枚重ねたものが使用される。二層のプリボンド
は、実施例１で得た、マンドレル８２１の上に取り付け
られた起伏のある支持部材上に載せられる。二層のプリ
ボンドは、ついで水を軽く噴霧される。図１３に示した
装置のオリフィスストリップの底から材料のプリボンド
頂面までの距離は、約０．７５インチであった。図１３
にある５個のオリフィスストリップ９２のうち１個だけ
が処理のために使用された。二層のプリボンドは、一旦
１分間当たり１００ヤードの速度でオリフィスストリッ
プの下を通され、この間水が約６００psigの圧力でオリ
フィスストリップに供給される。プリボンドは、ついで
８回オリフィスストリップの下を通過させる。これら８
回の通過の際の速度は、１分間当たり１００ヤードであ
り、この間供給する水の圧力は約１６００psigであっ
た。こうして得られた不織布１０Ｃは、真空脱水され、
支持部材から取り外され、高温の空気オーブンで乾燥し
た。

【００７５】不織布１０Ｃは、図１４に示す支持部材を
構成する第１のパターンから得られるトリコット状の外
観を有する裏地部分１２を含むことは理解されるであろ
う。不織布１０Ｃの隆起部分１６は、図１９（Ａ）のパ
ターンから得られる。

【００７６】ここで開示した種類の不織布を製造する装
置と方法に関する詳細は、本出願人の米国特許出願第
号（発明の名称「隆起部分をもつ不織布を製造するため
の装置」）を参照されたい。

【００７７】基本重量は、次のようにして求めた。試験
材料を少なくとも６時間、温度７０°Ｆ、相対湿度６５
％の条件下に置いた。ついでこの試験材料の所望の部分
から、面積を予め定めたおいたダイパンチを使って、３
個の試験材料を打ち抜く。ダイパンチの領域は、３０mm
² のオーダーであった。打ち抜いた各試験材料は、化学
天秤上で秤量した。各試験材料の基本重量は、そのすで
に知られた領域の重量で除して計算した。基本重量は、
３つの試験材料の基本重量の平均として報告される。

【００７８】これまで本発明のいくつかの態様を詳細に
説明してきたが、当業者は、ここでの開示内容から本発
明の範囲内で多くの変形例をつくりだすことができるで
あろう。

【００７９】本発明の具体的な実施態様は以下の通りで
ある。 １）前記凹領域の表面は、第２の微細な起伏パターンを
有する請求項１記載の方法。 ２）前記第１および第２の起伏パターンは同じである上
記実施態様１）記載の方法。 ３）前記第１の起伏パターンを形成する工程は、前記加
工材料の頂面をレーザドリル処理する工程を含む請求項
１記載の方法。 ４）前記レーザドリル処理工程は、加工材料表面上方
で、レーザビームを一連のディスクミル走査ラインに沿
って移動させる工程を含む上記実施態様３）記載の方
法。 ５）前記少なくとも一つの大領域を重ね形成する工程
は、前記頂面より下方の所定の深さまでレーザ研磨する
工程を含む上記実施態様３）記載の方法。 ６）前記レーザ研磨工程は、加工材料表面上方で、レー
ザビームを一連のディスクミル走査ラインに沿って移動
させる工程を含む上記実施態様５）記載の方法。 ７）前記少なくとも一つの大領域を重ね形成する工程
は、前記頂面とは異なる深さにおいて、二つもしくはそ
れ以上の大領域を形成する工程を含む請求項１記載の方
法。 ８）前記少なくとも一つの大領域を重ね形成する工程
は、前記頂面より深い第１の深さまで大表面を形成する
工程と、前記頂面とは異なる深さにおいて一つもしくは
それ以上の小領域を形成する工程を含む請求項１記載の
方法。 ９）前記一つの小表面は、前記大表面を取り囲んで形成
され、この小表面は前記第１の深さよりさらに深くくぼ
んでおり、またこの小表面の幅は前記大表面のそれより
かなり狭い上記実施態様８）記載の方法。 １０）前記工程ｂ）とｃ）は、 ｉ）レーザビームを、焦点が前記加工材料の頂面より下
に位置するよう、焦点合わせする工程と、 ii）前記レーザビームを使い、前記加工材料を貫通する
テーパ付き開口について所定のパターンをドリルで穴を
開けて形成することにより、得られる支持部材の頂面に
おいて前記各開口を取り囲む各山部と谷部の配列を形成
する工程を含む請求項１記載の方法。 １１）前記隣り合う開口の中心間の距離は、各開口の円
錐形頂部の径より小さい上記実施態様１０）記載の方
法。 １２）前記テーパ付き開口のパターンを取り囲む山部と
谷部の配列は、不織布にトリコット状の模様を与えるよ
うに設けられる上記実施態様１０）記載の方法。 １３）前記第１および第２のパターンは同じである請求
項２記載の支持部材。 １４）前記少なくとも一つの大領域は、前記頂面より深
い第１の深さの大表面と、前記第１の深さとは異なる深
さにおいて一つもしくはそれ以上の小領域を有する請求
項２記載の支持部材。 １５）前記一つの小表面は、前記大表面を取り囲んで形
成され、この小表面は前記第１の深さよりさらに深くく
ぼんでおり、またこの小表面の幅は前記大表面のそれよ
りかなり狭い上記実施態様８）記載の支持部材。 １６）前記一つの小表面は前記大表面を取り囲み、この
小表面は前記第１の深さよりさらに深くくぼんでおり、
またこの小表面の幅は前記大表面のそれよりかなり狭い
上記実施態様１５）記載の支持部材。 １７）前記第１の微細な起伏パターンは複数の山部と谷
部を含むパターンを有し、前記各開口は前記山部と谷部
の群で囲まれる円錐形の頂部を有する請求項２記載の支
持部材。 １８）前記隣り合う開口の中心間の距離は、各開口の円
錐形頂部の径より小さい上記実施態様１７）記載の支持
部材。 １９）前記複数の山部、谷部および開口からなるパター
ンは、不織布にトリコット状の模様を与えるように設け
られる上記実施態様１８）記載の支持部材。 ２０）前記少なくとも一つの大領域は、各開口を取り囲
む複数の山部と谷部からなる、前記第１の微細な起伏パ
ターンと同じパターンを含む上記実施態様１７）記載の
支持部材。 ２１）前記第１の起伏パターンは山部と谷部の繰り返し
パターンを含み、前記大領域断面の幅は前記繰り返しパ
ターンの繰り返しに係る寸法より大きい請求項２記載の
支持部材。 ２２）前記開口パターンはマトリックス状で、前記大領
域断面の幅は前記マトリックスにおける開口間の寸法よ
り大きい請求項２記載の支持部材。 ２３）前記第１の起伏パターンは山部と谷部の繰り返し
パターンを含み、前記大領域断面の幅は前記繰り返しパ
ターンの繰り返しに係る寸法より少なくとも２倍大きい
請求項２記載の支持部材。 ２２）前記開口パターンはマトリックス状で、前記大領
域断面の幅は前記マトリックスにおける開口間の寸法よ
り少なくとも２倍大きい請求項２記載の支持部材。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
本発明は、隆起部分、特に浮き彫りとスラブ部分をもつ
不織布を製造するのに用いる起伏のある支持部材とこれ
を形成する方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の態様に係る不織布の平
面図、（Ｂ）は本発明の第２の態様に係る不織布の平面
図、（Ｃ）は本発明の第３の態様に係る不織布の平面
図。

【図２】図２は本発明の一態様に係る不織布の一部を示
す平面写真図。

【図３】（Ａ）は図２の２Ａ−２Ａ線に沿った断面の斜
視図、（Ｂ）は図２の２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面の斜視
図。

【図４】図２の２Ａ−２Ａ線に沿った断面斜視図。

【図５】図２の４−４線に沿った断面斜視図。

【図６】本発明における不織布の第１の型に係る隆起部
分を大きく拡大した断面図。

【図７】本発明における不織布の第２の型に係る隆起部
分の平面写真図。

【図８】図７の７−７線に沿った断面写真図。

【図９】図８の断面図を理想化したスケッチ図。

【図１０】本発明の不織布製造方法の各工程を説明する
ブロック図。

【図１１】本発明の不織布を製造する装置の第１の型を
説明する図。

【図１２】本発明の不織布を製造する装置の第２の型を
説明する図。

【図１３】本発明の不織布を製造する装置の第３の型を
説明する図。

【図１４】本発明の不織布の裏地部分を製造するのに用
いられる起伏のある支持部材の一部を断面とした斜視
図。

【図１５】本発明の不織布を製造するのに用いられる起
伏のある支持部材における凹部領域の一つの型を示す断
面スケッチ図。

【図１６】本発明の支持部材における凹部領域の他の型
を示す断面スケッチ図。

【図１７】図１６の支持部材を用いて製造される不織布
の断面スケッチ図。

【図１８】本発明の不織布の製造に用いられる起伏のあ
る支持部材を形成する装置の説明図。

【図１９】（Ａ）は図１（Ｃ）の不織布１０Ｃの製造に
用いられる支持部材を製造するのに用いられるパターン
のビットマップ図、（Ｂ）は（Ａ）の矩形領域３０１を
大きく拡大したビットマップ図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・ジー・エフ・ケリー アメリカ合衆国、08846 ニュージャージ ー州、ミドルセックス、ウィルトン・アヴ ェニュー 110

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一つの隆起部分を有する不織布
   の製造に用いられる起伏のある支持部材を形成する方法
   であって、 ａ）加工材料を用意する工程と、 ｂ）前記加工材料の頂面に第１の微細な起伏パターンを
   形成する工程と、 ｃ）前記加工材料を貫通して複数の開口を形成する工程
   と、 ｄ）前記加工材料上に、前記頂面よりくぼんだ少なくと
   も一つの大領域を形成する工程を含む方法。
2. 【請求項２】 不織布の製造に用いられる起伏のある支
   持部材であって、 ａ）第１の微細な起伏パターンを含む頂面を有する本体
   と、 ｂ）前記本体を貫通して延びる開口パターンと、 ｃ）前記頂面よりくぼんだ少なくとも一つの大領域を有
   する支持部材。
3. 【請求項３】 不織布の製造方法であって、 ａ）請求項１の方法で形成される起伏のある円筒状支持
   部材の山部に繊維層を配置する工程と、 ｂ）最初に前記繊維層に、つぎに前記山部に、その後に
   前記開口に、隣り合う流体流を同時に噴射する工程と、 ｃ）前記流体流を前記繊維層に噴射している間、前記円
   筒状支持部材を回転する工程と、 ｄ）前記開口を通過した流体を除去する工程と、 ｅ）前記支持部材の表面から不織布を取り外す工程を含
   む方法。
4. 【請求項４】 不織布の製造装置であって、 ａ）回転可能な中空ドラムであって、複数の山部、谷部
   および開口のビザ否パターンを含む頂面と、この頂面よ
   りくぼんだ少なくとも一つの大領域であって、この大領
   域の上面には前記微細なパターンを有する大領域を有
   し、前記各開口は前記山部と谷部で囲まれた円錐形の頂
   部を有するドラムと、 ｂ）前記ドラムの頂面における前記山部の頂点に繊維層
   を配置する手段と、 ｃ）前記ドラムの外側に配置され、最初に前記繊維層
   に、つぎに前記頂面および凹領域の両方における山部
   に、その後に前記開口を通してドラムまで、隣り合う流
   体流を同時に噴射する手段と、 ｄ）前記流体流を前記外側表面に噴射している間、前記
   ドラムを回転する手段と、 ｅ）前記ドラムの内側に配置されて、前記ドラムの表面
   から前記流体を除去する手段と、 ｆ）前記ドラムの表面から不織布を取り外す手段を備え
   る装置。