액티브 웹 스프레딩 및 안정화 샤워

액티브 웹 스프레딩 및 안정화 샤워{ACTIVE WEB SPREADING AND STABILIZATION SHOWER}

[관련출원의 상호참조]

본 출원은 2014.12.11.자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/090,684호에 기초한 것으로서, 이 출원은 그 전체가 참조로서 여기에 포함된다.

[기술분야]

본 출원은 종이의 제작 및 처리에 관한 것이다. 또한 본 발명은 권취 또는 캘린더링 프로세스 이전에 또는 그 과정의 일부분으로서 접힘 또는 구김을 감소, 제거, 또는 방지하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이기도 하다.

종이의 제작 및 처리 동안에는 종이 웹 또는 시이트가 하나 이상의 캘린더링 롤을 통과함으로써 그 웹의 두께, 부피, 및/또는 표면 성질이 통제된다. 어떤 경우에서는 캘린더링 과정에서 패턴 또는 텍스쳐(texture)를 가진 연속적으로 회전하는 롤러들의 한 쌍 사이로 연속적인 웹이 통과하며, 상기 패턴 또는 텍스쳐는 웹이 상기 캘린더링 롤러들 사이를 지나감에 따라서 상기 웹에 부여된다. 다른 경우에서는, 캘린더링 과정에서 한 쌍의 연속적으로 회전하는 롤러들 사이로 연속적인 웹이 지나가며, 상기 웹이 상기 캘린더링 롤러들 사이로 지나감에 따라서 상기 웹의 표면에 매끄러움 또는 균일성이 부여된다.

또한 상기 웹은 위와 같은 과정 동안에 대형 롤 또는 릴(reel) 상에 1회 이상 권취될 수 있다. 권취 과정에서는 중심 샤프트를 중심으로 하여 대형 롤을 연속적으로 그리고 반복적으로 회전시킴이 있을 수 있으며, 상기 시이트가 초지기(paper machine)의 다른 요소를 이탈함에 따라서 종이 시이트를 상기 롤로 당김이 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 권취 과정은 웹이 초지기의 건조 섹션으로부터 나가거나 또는 상기 웹이 캘린더링 롤러들로부터 나감에 따라서 수행될 수 있다. 또한 상기 웹은 첫번째의 권취 섹션 이후에 후속하는 하나 이상의 롤-투-롤(roll-to-roll) 권취 섹션들에서 다시 권취될 수 있다.

종이의 제작 및 처리에는 통상적으로 매우 고속으로 종이 제품을 이동시킴이 포함된다. 이와 같은 고속으로 인하여, 웹에 결함이 발생할 수 있다. 예를 들어, 종이 제품에 구김, 접힘, 말림, 가장자리 펄럭임(edge flutter), 등이 발생할 수 있다. 예를 들어 캘린더링 및 권취와 같은 소정의 종이 처리 작업은, 이와 같은 결함의 발생 가능성을 높인다. 예를 들어, 웹이 건조기로부터 캘린더링 롤러들로 이동할 때에, 웹이 캘린더링 롤러들로 이송되는 과정에서 접힘 및 구김이 발생될 수 있다. 이와 같은 접힘 및 구김의 부분이 캘린더링 롤러들에 의하여 압착됨으로써 접힘살, 구김살, 또는 웹의 다른 결함과, 상기 롤러들에 의하여 부여되는 캘린더링된 패턴의 결함을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 접힘살, 구김살, 및 패턴 결함들은 최종적인 종이 웹에서의 "시각적 결함"의 종류들에 해당된다.

위와 같은 결함들을 억제하기 위하여 종이 웹을 통제하는 다양한 방법들이 채택되어 왔다. 예를 들어, 기계적 스프레딩 방안이 이용되어 오고 있는데, 이것은 활처럼 굽혀진 요소들 위로 웹이 당겨짐을 필요로 한다. 그러나 이와 같은 당김 작용은 통상적으로 시이트 성질에 부정적인 영향을 미친다. 이와 같은 종래의 방안들은 이상적이지 않으며, 통상적으로 시이트 성질에 부정적인 영향을 주고, 고속 환경에서 효과적이지 못하다. 또한 종래 기술은 캘린더링 및 권취 과정에서 접힘 및 구김을 충분히 저감시키지 못하며, 따라서 최종 제품에서의 시각적 결함을 낳는다.

따라서, 전술된 문제들을 해결하여 제지 과정에서의 결함들을 감소, 제거, 또는 방지하는 개선된 방법이 필요하다. 본 발명은 여러가지 요소들 위에서 상기 웹을 당기는 등의 방안을 이용하지 않고서, 에어 스프레더를 이용해서 공기를 가하여 상기 웹을 직접적으로 폄으로써, 종래의 기계적 스프레딩 수단에 비하여 더 우수한 장점을 제공한다. 또한 상기 웹의 반대측 측면에서 포일을 적용함으로써, 상기 웹에 기체가 배출되는 때에 상기 웹을 지지한다는 추가적인 장점을 제공한다. 여기에서 설명되는 에어 스프레더는 상기 웹이 예를 들어 캘린더링 롤러들, 엠보싱 롤러들, 또는 권취 롤러들로 이동하는 때에 상기 웹에서의 구김 및 접힘을 감소 또는 저감시킨다는 장점을 제공하며, 이로 인하여 최종적인 웹에서의 구김살, 접힘살, 또는 패턴 결함과 같은 시각적 결함의 발생이 방지된다.

본 발명의 소정 형태들 및 실시예들에서는, 종이 웹 또는 시이트 상의 결함을 감소, 방지, 또는 통제하는 다양한 방법들, 장치들, 및 시스템들이 제공되며, 상기 시각적 결함에는 캘린더링 또는 권취 동안 또는 그 이전의 구김살 및 접힘살도 포함된다. "웹(web)" 및 "시이트(sheet)"라는 용어는 여기에서 달리 기재되지 않은 한 상호교환 가능하게 사용된다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 종이 제작 동안에 종이 시이트(paper sheet)의 구김살(wrinkle)을 감소시키는 시스템이 제공되는바, 상기 종이 시이트 구김살 감소 시스템은 연속적인 종이 시이트를 건조시키는 건조기를 포함할 수 있다. 또한 상기 시스템은 건조된 연속적인 종이 시이트를 수용하는 적어도 하나의 롤(roll)을 포함할 수 있다. 또한 상기 시스템은 상기 건조기의 하류에 그리고 상기 롤의 상류에 배치된 에어 스프레더(air spreader)를 포함할 수 있다. 상기 에어 스프레더는 상기 건조된 종이 시이트를 향하여 기체를 배출시키도록 구성된 복수의 노즐(nozzle)들을 포함할 수 있다. 상기 노즐들은 상기 건조된 종이 시이트의 이동 방향에 대해 적어도 부분적으로 반대인 방향으로 지향될 수 있다.

일 형태에 따르면, 상기 건조기는 양키 건조기일 수 있다. 다른 일 형태에 따르면, 상기 건조기는 쓰루-에어(through-air) 건조기일 수 있다. 다른 일 형태에 따르면, 상기 적어도 하나의 롤은 캘린더링 롤 또는 한 쌍의 캘린더링 롤을 포함할 수 있다. 다른 일 형태에 따르면, 상기 적어도 하나의 롤은 권취 롤 또는 재권취 롤일 수 있다. 다른 일 형태에 따르면, 상기 적어도 하나의 롤은 하나 이상의 권취 롤 앞에 배치된 캘린더링 롤을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 시스템은 상기 에어 스프레더의 위치를 변화시키도록 구성된 위치선정 요소를 포함할 수 있다. 상기 위치선정 요소는 상기 에어 스프레더의 위치를 휴지 위치(resting position)와 작동 위치 간으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 상기 작동 위치는 휴지 위치보다 상기 종이 시이트에 더 가까운 위치이다. 또한 상기 시스템은 상기 에어 스프레더가 작동 위치에 있는 때에 상기 에어 스프레더의 압력을 증가시키고 상기 에어 스프레더가 휴지 위치에 있는 때에 상기 에어 스프레더의 압력을 감소시키도록 구성된 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 형태에 따르면, 상기 에어 스프레더는 상기 종이 시이트에 있는 구김살을 감소시키기에 충분한 속도와 방향으로 상기 종이 시이트를 향해서 기체를 배출하도록 구성될 수 있다. 상기 에어 스프레더는 상기 종이 시이트 내의 인장력(tension)을 증가시키기에 충분한 속도와 방향으로 상기 종이 시이트를 향해서 기체를 배출하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 복수의 노즐들의 각각의 노즐은 상기 시이트를 향하여 원추 형상의 기체 흐름을 배출하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 형태에 따르면, 상기 복수의 노즐들의 각각의 노즐은 상기 에어 스프레더의 베이스부(base portion)로부터 연장된 금속 튜브(metal tube)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 시스템은 상기 건조된 종이 시이트로부터 상기 에어 스프레더에 의하여 분리된 먼지를 수집하도록 구성된 집진기(dust collector)를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 건조된 종이 웹의 제1 측면의 일부분을 따라서 포일을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제1 측면의 반대측인, 상기 건조된 종이 웹의 제2 측면을 향해서 에어 스프레더로 기체를 배출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 에어 스프레더는 상기 건조된 종이 웹의 이동 방향에 대해 적어도 부분적으로 반대인 방향으로 지향된 복수의 노즐을 포함할 수 있다. 상기 방법은 후속하여 상기 건조된 종이 웹을 적어도 하나의 롤과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 상기 적어도 하나의 롤은 캘린더링 롤일 수 있다. 상기 캘린더링은 상기 에어 스프레더의 하류에 있을 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 적어도 하나의 롤은 권취 롤일 수 있다. 상기 권취 롤은 상기 에어 스프레더의 하류에 있을 수 있다. 상기 권취 롤은 캘린더링 롤의 하류에 있을 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 방법은 이동가능한 위치선정 요소를 이용하여 에어 스프레더의 위치를 선정함을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 에어 스프레더를 휴지 위치와 작동 위치 간으로 회전시킴을 포함할 수 있다. 상기 작동 위치는 휴지 위치보다 상기 건조된 종이 웹에 더 가까운 위치일 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 상기 건조된 종이 웹을 향하여 기체를 배출시키는 단계는, 상기 건조된 종이 웹에 있는 구김살을 감소시키기에 충분한 속도 및 방향으로 기체를 배출시킴을 포함할 수 있다. 상기 건조된 종이 웹을 향하여 기체를 배출시키는 단계는, 상기 건조된 종이 웹 내의 인장력을 증가시키기에 충분한 속도 및 방향으로 기체를 배출시킴을 포함할 수 있다.

또 다른 일 형태에 따르면, 상기 복수의 노즐들의 각각의 노즐은 상기 에어 스프레더의 베이스부로부터 연장된 금속 튜브를 포함할 수 있다. 상기 복수의 노즐들의 각각의 노즐은 원추 형상의 기체 흐름을 배출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 형태에 따르면, 상기 방법은, 상기 에어 스프레더가 작동 위치에 있는 때에 상기 에어 스프레더의 압력을 증가시키는 단계와, 상기 에어 스프레더가 휴지 위치에 있는 때에 상기 에어 스프레더의 압력을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 상기 에어 스프레더가 작동 위치에 있는 때에 에어 스프레더의 압력을 증가시키고, 상기 에어 스프레더가 휴지 위치에 있는 때에 에어 스프레더의 압력을 감소시키도록 구성된 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따라 제공되는 웹의 안정화를 위한 시스템은 이동 방향을 가진 웹을 포함할 수 있다. 상기 웹은 제1 측면 및 제2 측면을 구비할 수 있다. 상기 시스템은 상기 웹의 제1 측면의 일부분을 따라서 배치된 포일을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 상기 웹의 제2 측면에 인접하게 배치된 에어 스프레더를 포함할 수 있다. 상기 에어 스프레더는, 상기 웹의 제2 측면을 향하여 상기 이동 방향에 대해 적어도 부분적으로 반대인 방향으로 기체를 배출하도록 구성된 복수의 노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 시스템은 상기 에어 스프레더의 상류에 배치되어 상기 웹을 건조시키도록 구성된 건조기를 포함할 수 있다. 상기 건조기는 양키 건조기일 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 시스템은 상기 에어 스프레더의 하류에 있는 적어도 하나의 롤을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 롤은 적어도 하나의 캘린더링 롤을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 롤은 적어도 하나의 권취 롤을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 에어 스프레더가 상기 에어 스프레더의 위치를 변화시키도록 구성된 위치선정 요소에 부착될 수 있다. 상기 위치선정 요소는 상기 에어 스프레더가 휴지 위치와 작동 위치 간으로 이동될 수 있도록 회전가능한 것일 수 있다. 상기 작동 위치는 상기 휴지 위치보다 상기 웹에 더 가깝게 위치할 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 에어 스프레더는 상기 웹으로부터 구김살을 감소시키기에 충분한 속도 및 방향으로 상기 웹의 제2 측면을 향하여 기체를 배출시키도록 구성된 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 상기 에어 스프레더는 상기 웹 내의 인장력을 증가시키기에 충분한 속도 및 방향으로 상기 웹의 제2 측면을 향하여 기체를 배출시키도록 구성된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 형태에 따르면, 상기 복수의 노즐들의 각각의 노즐은 상기 에어 스프레더의 베이스부(base portion)로부터 연장된 금속 튜브(metal tube)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 노즐들의 각각의 노즐은 원추 형상의 기체 흐름을 배출하도록 구성될 수 있다.

전술된 방법, 장치, 및 시스템의 추가적인 장점은 하기의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 자명하게 알 수 있는 것이거나 또는 본 발명의 실시에 의하여 습득될 수 있는 것이다. 본 발명의 장점들은, 첨부된 청구범위에 특히 기재된 요소들 및 조합들에 의하여 구현 및 달성될 수 있다.

전술된 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 모두는 예시적이고 설명을 위한 것으로서, 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 이루는 첨부 도면들에는 다양한 실시예들이 도시되어 있으며, 이는 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

도 1 에는 예시적인 종이 제작 시스템의 측면도가 도시되어 있다.
도 2a 에는 도 1 의 평면 AA 를 따라 취한 예시적인 에어 스프레더의 일부분의 단면이 도시되어 있다.
도 2b 에는 도 1 의 평면 BB 를 따라 취한 예시적인 에어 스프레더의 일부분이 도시되어 있다.
도 3a 에는 예시적인 종이 제작 시스템의 일부분과, 에어 스프레더의 예시적인 움직임이 도시되어 있다.
도 3b 에는 예시적인 종이 제작 시스템의 일부분과, 에어 스프레더의 예시적인 움직임이 도시되어 있다.
도 3c 에는 예시적인 종이 제작 시스템의 일부분과, 에어 스프레더의 예시적인 움직임이 도시되어 있다.
도 4a 내지 도 4h 에는 예시적인 에어 스프레더와 함께 이용될 수 있는 예시적인 노즐들이 도시되어 있다.

아래에서는 첨부 도면들에 도시되어 있는 예시적인 실시예들 및 예들에 대해 상세히 설명한다. 가능한 경우에는, 도면들에서 동일 또는 유사한 요소들을 지칭하기 위해서 동일한 참조번호가 사용된다.

도 1 에는 예시적인 종이 제작 시스템의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 상기 예시적인 종이 제작 시스템은 종이의 제작 및 처리에 관한 전체적인 과정의 일부만을 나타내는 것이고, 여기에는 도 1 에 도시되지 않은 다른 단계, 프로세스, 기계, 또는 장치가 포함될 수 있다. 도 1 에는 건조 섹션(drying section; 12), 웹 스프레딩 섹션(web spreading section; 14), 및 캘린더링 섹션(calendering section; 16)이 도시되어 있다. 건조 섹션(12), 웹 스프레딩 섹션(14), 및 캘린더링 섹션(16)은 예시적인 것일 뿐이며, 도 1 에 도시되어 있지 않은 다른 구성요소들 및 프로세스들을 위한 섹션들이 포함될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 웹(18)은 이동 방향(20)으로 건조 섹션(12), 웹 스프레딩 섹션(14), 및 캘린더링 섹션(16)을 통과하여 지난다. 웹(18)은 예를 들어 종이 웹과 같이 비직조(non-woven) 웹이거나, 비직조 폴리머 웹, 멜트-블로운(melt-blown) 웹, 또는 멜트-스펀(melt-spun) 웹일 수 있다.

건조 섹션(12)은 웹(18)을 습한 또는 젖은 상태로 수용하고, 건조기를 이용하여 웹(18)을 건조시킨다. 여기에서 일반적으로 설명되는 바와 같이, 웹(18)이 건조 섹션(12)에 진입한 때에 비하여 웹(18)이 건조 섹션(12)으로부터 웹 스프레딩 섹션(14)으로 통과하는 때에 상대적으로 더 건조한 상태에 있게 된다. 건조 섹션(12)에서 수행되는 건조의 정도는, 종이 제작 시스템의 설계에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 웹은 대략 30% 이하, 대략 25% 이하, 대략 20% 이하, 대략 15% 이하, 대략 10% 이하, 또는 대략 5% 이하의 습기 함량 상태, 또는 대략 0% 내지 대략 25%, 대략 5% 내지 대략 20%, 또는 대략 5% 내지 대략 15%와 같은 범위의 습기 함량 상태로 건조 섹션(12)을 이탈할 수 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 건조 섹션(12)의 건조기는 본 기술분야에서 알려진 양키(Yankee) 건조기일 수 있다. 도 1 에는 양키 건조기의 요소들이 부분적으로만 도시되어 있는바, 건조 섹션(12)은 도 1 에 도시되지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 건조기는 건조기 롤(22)를 포함할 수 있고, 상기 건조기 롤(22)은 건조기 후드 또는 건조기 쉬라우드(23)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 건조기 롤(22)은, 예를 들어 열을 가하는 등의 방안에 의하여 웹(18)이 건조되는 건조기 후드(23)를 통하여 웹(18)이 이동하도록 한다. 또한 건조 섹션(12)은 가압 롤(24)을 더 포함할 수 있고, 상기 가압 롤(24)은 웹(18)이 건조 섹션(12)를 통하여 웹 스프레딩 섹션(14) 안으로 지나감에 따라서 웹(18)에서의 인장력을 유지시킨다. 일부 실시예에서는, 건조 섹션(12)이 예를 들어 닥터링 블레이드(doctoring blade) 또는 크레핑 블레이드(creping blade)와 같은 블레이드(미도시)를 포함할 수 있으며, 이로써 웹(18)이 가압 롤(24)을 지나감에 따라서 건조기 롤(22)로부터 웹(18)이 이탈하도록 할 수 있다.

웹 스프레딩 섹션(14)은 에어 스프레더(26)를 포함한다. 에어 스프레더(26)는, 웹(18)이 건조 섹션(12)으로부터 캘린더링 섹션(16)으로 진행함에 따라서 기체를 웹(18)을 향해 배출시킨다. 에어 스프레더(26)는 "웹 스프레더(web spreader)"라고 호칭되기도 하며, 배출된 기체를 적용함으로써 웹(18)에 있는 구김살 또는 접힘살의 발생 방지, 제거, 또는 평탄화를 수행한다. 일부 실시예에서는, 에어 스프레더(26)가 건조 섹션(12)의 하류에 배치될 수 있는바, 예를 들면 가압 롤(24)의 하류, 또는 건조기 롤(22)로부터 웹(18)을 이탈시키는 크레핑 블레이드(미도시)의 하류에 배치될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 에어 스프레더(26)는 캘린더링 섹션, 엠보싱 섹션, 캘린더링 롤, 또는 엠보싱 롤의 상류에 배치될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 에어 스프레더(26)는 권취 롤 또는 재권취 롤의 상류에 배치될 수 있다. 에어 스프레더(26)는 베이스부(28) 및 복수의 노즐(30)들을 포함할 수 있다. 노즐(30)들은 베이스부(28)로부터 돌출 또는 연장될 수 있다. 예를 들어 노즐(30)들은 베이스부(28)로부터 연장 또는 돌출된 튜브를 포함할 수 있으며, 상기 튜브를 통하여 기체가 배출될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 베이스부(28)는 기체가 복수의 노즐(30)을 통과하는 도관을 제공할 수 있고, 상기 도관을 통해서 기체가 웹(18)을 향하여 배출된다. 예를 들어, 에어 스프레더(26)로부터 배출된 기체는 베이스부(28)에 작동상 연결된 기체 공급원 또는 기체 공급부(미도시)로부터 오는 것일 수 있다. 상기 기체 공급부는 예를 들어 압축 공기 탱크와 같은, 압축 기체 공급부를 포함할 수 있다. 상기 기체 공급부 또는 기체 공급원으로부터의 기체는 베이스부(28)의 튜브 또는 중공부(hollow portion)를 통해서 지나갈 수 있고, 이로써 노즐(30)들로 기체를 공급할 수 있다. 그 다음에 상기 기체는 노즐(30)들로 진행하여 웹(18)으로 배출된다. 상기 기체 공급부 또는 기체 공급원은 노즐(30)들로부터 배출되는 기체의 압력을 증가시키는 압축기를 포함할 수 있다. 상기 압축기는 기체가 에어 스프레더(26)로부터 공급 및 배출되는 압력의 조절을 위하여 가변 속력 압축기를 포함할 수 있다. 상기 기체 공급부 또는 기체 공급원은 본 기술분야에서 일반적으로 알려진 호스 또는 파이프를 통하여 베이스부(28)에 작동상 연결될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 노즐(30)들은 웹의 스프레딩(펼침)을 도모하기 위하여 상기 기체를 웹(18)을 향해 지향시킨다. 일부 실시예들에서, 노즐(30)들은 예를 들어 도 1 에 도시된 바와 같이 웹(18)의 이동 방향(20)에 대해 적어도 부분적으로 반대인 방향(34)으로 기체를 배출하도록 배치된다. 상기 방향(34)은, 예를 들어 웹(18)의 가장자리를 향하면서도 이동 방향(20)에 대해 반대로 향하는 방향일 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 방향(34)은 예를 들어 웹(18)의 가장자리를 향하면서도 이동 방향(20)을 따르는 방향일 수도 있다.

도 2a 에는 베이스부(28) 및 노즐(30)들을 포함하는, 예시적인 에어 스프레더(26)의 일부분의 단면이 도시되어 있다. 도 2a 에는 도 1 의 평면 AA에서 본 베이스부(28)의 단면이 도시되어 있다. 또한 도 2a 에는 이동 방향(20)과 가스 배출 방향(34)이 도시되어 있다. 에어 스프레더(26)는 다양한 형태로 제작될 수 있지만, 도 2a 에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서는 베이스부(28)가 예를 들어 금속 또는 플라스틱 튜브와 같은 중공 튜브형 요소(29)를 포함할 수 있으며, 이것은 베이스부(28)의 적어도 일부분을 형성한다. 상기 배출된 기체는 도 2b 에 도시된 유입부(33)와 같은 튜브형 요소(29)의 유입부를 통해 수용될 수 있다. 노즐(30)들은 베이스부(28)의 튜브형 요소(29)의 외부에 부착될 수 있고, 튜브형 요소(29)에 있는 구멍(31)들은 기체가 노즐(30)들을 통해서 베이스부(28)의 내부로부터 유동함을 허용하며, 기체는 상기 노즐(30)들을 통해서 웹(18)을 향해서 배출된다. 노즐(30)들의 형상 및 방향이 상기 배출되는 기체의 방향을 결정한다.

도 2a 에는 단일의 튜브형 요소(29)가 도시되어 있으나, 베이스부(28)는 하나 이상의 튜브형 요소를 포함할 수 있으며, 그 튜브형 요소들 각각이 하나 이상의 노즐(30)들에 연결된다. 예를 들어, 베이스부(28)는 두 개의 튜브형 요소를 포함할 수 있고, 그 각각의 튜브형 요소가 웹(18)의 상이한 가장자리를 향하여 기체를 배출시킬 수 있다. 일부 실시예에서는, 베이스부(28)가 이동 방향(20)으로 일렬로 위치된 복수의 튜브형 요소들을 포함할 수 있다.

도 2a 에는 전체적으로 원형인 단면을 갖는 튜브형 요소(29)가 도시되어 있으나, 튜브형 요소(29)는 예를 들어 타원형, 정사각형, 또는 직사각형의 단면과 같이, 임의의 형상의 단면을 가질 수 있다는 것이 고찰된다.

도 2a 에 도시된 바와 같이, 노즐(30)들로부터 배출된 기체의 방향(34)은 이동 방향(20)의 반대로 향하되, 웹(18)의 가장자리들(19a, 19b)(도 2a 에서 점선으로 도시됨)을 향하여 각도(Φ)만큼 오프셋될 수 있다. (도 1 의 평면 AA에 대해 평행한) 웹(18)의 평면 안으로 투사되는 방향(34)과 이동 방향(20) 사이의 각도를 나타내는 상기 각도(Φ)는 0도(방향(34)이 웹(18)의 평면에서 이동 방향(20)의 반대로 향하는 때)보다 크고, 90도(방향(34)이 웹(18)의 평면에서 이동 방향(20)에 대해 직각인 때)보다 작을 수 있다. 도 2a 에 도시된 바와 같이, 노즐(30)들은 이동 방향(20)에 대해 부분적으로 반대인 각도(Φ)의 방향으로 기체를 배출한다.

각도(Φ)는 예를 들어 10 내지 75도, 30 내지 60도, 10 내지 30도, 30 내지 45도, 45 내지 60도, 또는 60 내지 75도 사이와 같이, 5 내지 80도 사이일 수 있다. 상이한 노즐(30)들 각각은 동일 또는 상이한 각도(Φ)를 가질 수 있다.

각도(Φ)는 방향(34)을 웹(18)의 평면 안으로 투사시킴으로써 측정되는 한편, 방향(34)은 도 3a 의 평면(도 1 의 평면과 동일한 평면) 안으로 투사되는 각도(θ)(도 3a 참조)로도 웹(18)에 대해 각도를 가질 수 있다는 점이 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 도 3a 에 도시된 바와 같이, 각도(θ)는 0도(도 3a 의 평면 안으로 투사되는 때에 방향(34)이 웹(18)의 이동 방향(20)에 대해 정반대인 때)보다 크고 90도(도 3a 의 평면 안으로 투사되는 때에 방향(34)이 이동 방향(20)에 대해 직각인 때)보다 작을 수 있다. 상기 각도(θ)는 예를 들어 30 내지 60도, 40 내지 50도, 45 내지 60도, 또는 60 내지 90도 사이와 같이, 15 내지 90도 사이일 수 있다. 특정의 이론에 의존하지 않고서도, 각도(θ)가 변경됨에 따라서 웹(18)이 에어 스프레더(26)를 통과하는 때에 웹(18)이 겪는 시이트 저항력(sheet drag)의 양이 달라질 것으로 생각된다.

상이한 노즐(30)들은 각각 동일 또는 상이한 각도(θ)를 가질 수 있다. 각도(θ)는, 본 출원에서 설명되는 바와 같이 에어 스프레더(26)가 작동 위치(46)에 있는 때에 결정된다.

일부 실시예에 따르면 상기 각도(Φ) 및 각도(θ)는, 예를 들어 120 내지 150도, 130 내지 140도, 135 내지 150도, 또는 150 내지 180도 사이와 같이 90 내지 180(방향(34)이 이동 방향(20)과 같은 방향인 때) 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어 각도(Φ)가 90도보다 큰 때에는, 웹(18)의 평면으로 투사된 때의 방향(34)이 웹(18)의 가장자리를 향하면서도, 부분적으로는 이동 방향(20)의 방향으로 향한다. 각도(θ)가 90도보다 큰 때에는, 도 3a 의 평면으로 투사된 노즐(30)들이 이동 방향(20)의 방향에서 웹(18) 안으로 적어도 부분적으로 향하게 된다.

일부 실시예에 따르면, 복수의 노즐(30)들 중 일부 노즐들이 이동 방향(20)에 대해 부분적으로 반대로 향하고, 상기 복수의 노즐(30)들 중 일부 노즐들이 부분적으로 이동 방향(20)을 따를 수 있다.

상기 각도(Φ) 및 각도(θ)는 함께 3차원의 종이 제작 시스템에서 방향(34)의 각도 성분들을 결정한다.

도 2b 에는 도 1 의 BB 평면에서 본 예시적인 에어 스프레더(26)의 일부분과, 웹(18) 및 포일(38)이 도시되어 있으며, 웹(18)의 이동 방향(20)은 도 2b 의 평면 안으로 향한다. 도 2b 에 도시된 바와 같이, 노즐(30)들은 웹(18)의 가장자리들(19A, 19B)을 각각 향하는 두 개의 노즐 그룹(30A, 30B)으로 나뉘어질 수 있다. 예를 들어 도 2b 에 도시된 노즐 그룹(30A)은 방향(34)에서 웹(18)의 가장자리(19A)를 향하여 기체를 배출한다. 유사하게, 노즐 그룹(30B)은 방향(34)에서 웹(18)의 가장자리(19B)를 향해 기체를 배출한다. 상기 노즐 그룹(30A, 30B) 각각은 웹(18)의 중심에 해당되는 중심선(44)으로부터 예를 들어 각도(Φ)로 멀리 향하되, 웹(18)의 상이한 가장자리들을 향할 수 있다.

또한 도 2b 에 도시된 바와 같이, 노즐(30)들은 웹(18)의 가장자리를 향하여 연장될 수 있는바, 이로써 방향(34)으로 배출되는 기체가 웹(18)의 폭을 따라서 웹(18)의 가장자리들(19A, 19B)을 향해 배출된다. 그러나 일부 실시예에서는, 노즐(30)들이 웹(18)의 가장자리들(19A, 19B)을 지나도록 연장될 수 있는바, 이 경우에는 베이스부(28)의 가장자리에서 노즐(30)로부터 배출된 가스가 웹(18)과 접촉하는 가스에 해당되지 않고, 베이스부(28)의 중심에 가까운 노즐(30)들이 웹(18)과 접촉하여 웹(18)을 펼치는 기체를 배출한다.

다른 실시예에 따르면, 노즐(30)들은 웹(18)의 가장자리들(19A, 19B)에 도달하지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어 노즐(30)들은 방향(34)으로 기체를 배출하면서도, 노즐(30)들이 웹(18)의 폭 전체보다 작은 간격으로 배치될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 에어 스프레더(26)의 길이에 걸쳐 노즐(30)들로부터 가해지는 압력이 상대적으로 균일할 수 있다. 그러나, 노즐들의 크기 또는 형상이 상이함, 하나 초과의 튜브형 요소(29)가 사용됨, 베이스부(28)에서의 편차, 콘트롤러를 이용함에 의하여, 상이한 노즐(30)들로부터의 압력이 달라질 수 있다는 점이 고찰된다. 에어 스프레더(26)의 다양한 위치들에서의 압력을 변화시킴으로써, 에어 스프레더(26)의 성능이 더 향상될 수 있다.

도 2b 에 도시된 바와 같이, 노즐(30)들은 웹(18)에 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어 작동 위치(46)에서 노즐(30)들은 웹(18)으로부터 예를 들어 웹(18)으로부터 대략 0.5 내지 대략 5 인치, 대략 1 내지 대략 4 인치, 대략 1 내지 대략 3 인치, 대략 1 내지 대략 2 인치, 대략 2 내지 대략 4 인치, 대략 2 내지 대략 3 인치, 대략 3 내지 대략 4 인치, 대략 4 내지 대략 5 인치, 또는 대략 0.5 내지 대략 2 인치의 범위와 같이, 대략 0.25 내지 5 인치의 범위로 배치될 수 있다. 노즐(30)들은 웹(18)의 제1 면 또는 제1 측면을 향하여 기체를 배출하는 한편, 웹(18)의 제2 면 또는 제2 측면은 포일(38)을 대면한다. 포일(38)은, 에어 스프레더(26)로부터의 기체가 웹(18)에 부딪치는 때에 웹(18)을 지지하는 작용을 한다. 포일(38)은 상기 배출되는 기체로부터의 압력에 의해서 웹(18)에 구멍 또는 구김살이 발생하는 결과를 방지할 수 있다.

예를 들어 방향(34)으로 웹(18)을 향해서 기체를 배출시킴으로써, 에어 스프레더(26)는 웹(18)을 펼침으로써 웹(18)에 있는 구김살 또는 접힘살을 제거 또는 방지할 수 있다. 예를 들어, 배출된 기체가 방향(34)에서 웹(18)을 가압하는 때에, 웹(18)을 웹(18)의 외부 가장자리를 향해서 펼침으로써 웹에 있는 접힘살 또는 구김살이 매끄럽게 되거나, 감소되거나, 또는 방지될 수 있다. 예를 들어, 상기 기체의 속도 및 방향(34)에 의하여 웹(18)에 있는 구김살 및 접힘살이 매끄럽게 될 수 있으며, 이로써 웹(18)이 캘린더링 섹션(16)을 통과하는 때에 웹(18)에 있는 접힘살 및 구김살과 같은 시각적 결함들의 발생이 방지될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 에어 스프레더(26)는 구김살 또는 접힘살을 웹(18)의 가장자리로 밀어냄으로써 구김살 또는 접힘살을 제거 또는 방지할 수 있다. 일부 실시예에서는, 에어 스프레더(26)가 웹(18)에서의 인장력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어 상기 배출되는 기체의 방향(34) 및 속도가 웹(18)을 외부 가장자리(도 2b 의 19A 및 19B)를 향해서 펼침으로써 인장력을 증가시킬 수 있다. 상기 인장력을 증가시킴 및/또는 웹(18)에서의 구김살을 방지함으로써, 에어 스프레더(26)가 웹(18)의 폭을 점진적으로 증가시킬 수도 있다.

에어 스프레더(26)는 다양한 수단을 통하여 종이 제작 시스템에 부착될 수 있다. 예를 들어, 에어 스프레더(26)는 종이 제작 시스템의 프레임 또는 지지 구조물(미도시)에 부착될 수 있다. 또한 에어 스프레더(26)는 현존하는 처리 장비에 부착 또는 결합되는 별도의 구성요소를 이룰 수도 있다. 예를 들어 일부 실시예에서는 에어 스프레더(26)가 종이 제작 장치의 구조적 요소들에 볼트체결, 클램핑, 또는 기타 다른 방식에 의해서 고정된다. 그러므로, 에어 스프레더(26)는 종이 제작 시스템의 다른 부분들로부터 분리될 수 있으며, 이로 인하여 에어 스프레더(26)의 교체 및 유지보수가 용이하게 될 수 있다는 점을 알 수 있다.

에어 스프레더(26)는 상기 배출된 기체의 작용에 의하여 웹(18)으로부터 먼지 및 다른 입자들을 제거하는 작용을 할 수도 있다. 예를 들어, 방향(34)은 이동 방향(20)에 대해 적어도 부분적으로 반대로 향하기 때문에, 배출된 기체가 웹(18)으로부터 먼지 또는 입자들을 상승시킬 수 있다. 이로 인해서, 상기 웹이 후속되는 캘린더링 섹션 또는 권취 섹션을 지나가는 때에 먼지와 입자들이 웹에 포함되지 않게 될 것이기 때문에, 최종 제품의 시각적 매력이 더 향상될 수 있다.

일부 실시예에서, 선택에 따라서 에어 스프레더(26)는 에어 스프레더(26)의 유지보수를 용이하게 하기 위하여 그리고 에어 스프레더(26)의 작동을 조절하기 위하여 분리가능한 것으로 구현될 수 있다. 예를 들어 도 3a 에 도시된 바와 같이, 에어 스프레더(26)는 가동부(moveable portion; 32)를 포함할 수 있는데, 상기 가동부(32)는 에어 스프레더(26)가 웹(18)로부터 더 멀어지도록 에어 스프레더(26)가 이동됨을 가능하게 한다. 노즐(30)들이 웹(18)을 향하여 지향되도록 에어 스프레더(26)가 배치되는 때, 이 위치가 작동 위치(46)로 호칭될 수 있다. 에어 스프레더(26)가 웹(18)로부터 멀리 이동된 때, 이 위치는 휴지 위치(48)로 호칭될 수 있다. 도 3a 에 도시된 바와 같은 예시적인 휴지 위치(48)에서는, 노즐(30)들이 웹(18)을 향하여 지향되지 않는다. 예를 들어 도 1 및 도 3a 에는 작동 위치(46)에 있는 에어 스프레더(26)가 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 가동부(32)는 에어 스프레더(26)를 방향(36)으로 휴지 위치(48)를 향하여 회전시킬 수 있다. 도 3a 에 도시된 예시적인 휴지 위치(48)는, 에어 스프레더(26)가 웹(18)으로부터 멀게 회전된 이후에 에어 스프레더(26)를 나타내는 점선으로 도시되어 있다.

휴지 위치는 하나 이상의 다양한 목적을 위하여 이용될 수 있다. 예를 들어, 휴지 위치는 베이스부(28)와 에어 스프레더(26)(예를 들어 노즐(30)들)의 청소를 용이하게 할 수 있다. 또한 휴지 위치는 예를 들어 압축기, 압축 기체 공급부(미도시), 기체 공급원 호스(미도시) 등과 같은 에어 스프레더(26)와 관련된 기계류의 유지보수를 용이하게 할 수 있다. 나아가 휴지 위치는 종이 제작 시스템의 다른 구성요소들의 청소 및 유지보수를 용이하게 할 수 있다. 또한 휴지 위치는 에어 스프레더(26)의 청소를 용이하게 할 수 있으면서도, 웹(18)의 연속적인 처리를 허용한다. 예를 들어, 웹(18)으로부터 에어 스프레더(26)를 이동시킴으로써, 기술자 또는 유지보수 요원이 에어 스프레더(26)에 대한 유지보수를 실행하는 동안에 웹(18)이 종이 제작 시스템에 의하여 처리되는 것이 지속적으로 이루어짐을 허용한다.

도 3a 에서는 가동부(32)가 에어 스프레더(26)를 작동 위치(46)로부터 휴지 위치(48)로 이동시키는 모습이 도시되어 있으나, 에어 스프레더(26)가 다른 수단에 의해서 작동 위치(46)와 휴지 위치(48) 간으로 이동될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 가동부(32)는 에어 스프레더(26)를 웹(18)으로부터 멀리 이동시키는 슬라이딩가능한 프레임을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 슬라이딩가능 프레임은, 도 3b 에 도시된 바와 같이 에어 스프레더(26)가 이동 방향(20)에 대해 직각으로 또는 도 1 의 평면 안팎으로 슬라이딩함을 가능하게 할 수 있다. 도 3b 에는 도 1 의 AA 평면에 대해 평행한 평면으로부터 관찰되되 에어 스프레더(26) 반대측의 웹(18)의 측면으로부터 관찰된 웹 스프레딩 섹션(14)의 일부분의 모습이 도시되어 이다. 도 3b 에는 에어 스프레더(26)가 (웹(18) 아래의 점선으로 표시된) 작동 위치(46)로부터 (실선으로 표시된) 웹(18)으로부터 멀리 방향(36)으로 휴지 위치(48)를 향하여 이동되고 있는 모습이 도시되어 있다. 이와 같은 움직임은 가동부(32)에 의하여 이루어지는 것으로서, 상기 가동부(32)에서 에어 스프레더(26)는 슬라이딩 또는 롤링될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 에어 스프레더(26)가 웹(18)으로부터 이격되도록 이동될 수 있으며, 이로써 에어 스프레더(26)의 청소 및 유지보수가 용이하게 된다.

다른 실시예들에서, 슬라이딩가능 프레임은 웹 스프레더(26)를 웹(18)으로부터 멀리 대각선방향으로 또는 수직방향으로 이동시킬 수 있는바, 이는 예를 들어 도 1 의 평면에서 웹(18)으로부터 멀어지는 방향으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서는, 에어 스프레더(26)를 웹(18)으로부터 이탈시키기 위하여 가동부(32)가 에어 스프레더(26)를 스윙시키도록 작동할 수 있는데, 이것은 예를 들어 도 3c 에 도시된 바와 같이 웹(18)의 평면에 대해 직각인 축을 중심으로 에어 스프레더(26)를 회전시킴으로써 수행될 수 있다. 도 3b 및 도 3c 에 도시된 바와 같이, (실선으로 표시된) 휴지 위치(48)는 웹(18)으로부터 멀리 놓일 수 있다. 상기 예시적인 가동 요소들은 서로 조합되어 이용될 수도 있다는 점이 고찰된다. 예를 들어, 에어 스프레더(26)는 슬라이딩가능 프레임 상에서 수직 또는 수평으로 이동된 다음에 회전부 주위로 회전될 수 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 웹 스프레딩 섹션(14)은 선택에 따라서 포일(38)을 포함할 수 있다. 포일(38)은 웹(18)에 대해 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다. 기체가 에어 스프레더(26)로부터 웹(18)을 향하여 배출되는 때에, 기체가 적용됨에 따라서 웹(18)이 휘거나 굽혀질 수 있다. 포일(38)은 웹(18)을 지지함으로써, 웹(18)의 파단, 구멍형성, 또는 찢어짐을 방지한다.

도 1 에는 하나의 예시적인 포일(38)만이 도시되어 있으나, 웹 스프레딩 섹션(14)에 걸쳐서 웹(18)을 지지 또는 유지시키기 위하여 다른 포일 또는 지지대(미도시)가 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 할 것이다. 예를 들어 하나 이상의 포일, 바아, 또는 롤러가 웹(18)의 위 또는 아래에 배치됨으로써, 웹(18)이 건조 섹션(12)으로부터 웹 스프레딩 섹션(14)을 통하여 캘린더링 섹션(16)으로 지나가는 때에 웹(18)을 지지할 수 있다. 추가적인 롤러들(미도시)도 웹(18)의 경로에 적용될 수 있는바, 이로써 웹(18)이 웹 스프레딩 섹션(14)을 통해 지나가는 때에 웹(18)의 인장력이 유지 또는 조절될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 웹 스프레딩 섹션(14)은 선택에 따라서 집진기(40)를 포함할 수 있다. 집진기(40)는 에어 스프레더(26)에 의하여 웹(18)로부터 분리된 먼지 또는 다른 입자들을 포획 또는 수집할 수 있다. 집진기(40)는 예를 들어 진공과 같은 음압 공급원을 포함할 수 있으며, 이로써 먼지 및 입자들을 집진기(40)로 끌어당길 수 있다.

웹 스프레딩 섹션(14)을 통과한 다음에, 웹(18)은 캘린더링 섹션(16)으로 진행할 수 있다. 일부 실시예에서는, 캘린더링 섹션(16)이 하나 이상의 캘린더링 롤러(42)를 포함할 수 있다. 캘린더링 롤러(42)들은 매끄러운 표면을 갖거나 또는 패턴, 엠보싱, 또는 텍스쳐를 웹(18)에 가할 수 있는바, 이는 웹(18)에 압력을 가함으로써 수행되어 웹에 텍스쳐 또는 패턴이 부여되도록 한다. 일부 실시예에서는 캘린더링 롤러(42)들이 엠보싱 롤러들을 포함할 수 있는데, 이들은 엠보싱 롤러들 상의 융기된 패턴에 의하여 웹(18)에 텍스쳐를 가진 패턴을 부여하며, 이로써 웹(18)의 표면을 변경하는바, 이는 본 기술분야에서 알려진 사항이다. 캘린더링 롤러(42)들 및 엠보싱 롤러들이 웹(18)에 시각적인 패턴 또는 텍스쳐를 가하기 때문에, 웹(18)이 접힘살 또는 구김살을 가진 채로 그 롤러들에 진입하는 때에는, 그에 의해 가해진 압력에 의해서 그 접힘살 또는 구김살이 패턴으로 가압될 수 있으며, 이로써 시각적인 결함이 생성될 수 있다. 유사하게, 만일 접힘살 또는 구김살이 추후에 제거 또는 평탄화된다면, 캘린더링 또는 엠보싱으로부터 부여된 시각적인 패턴이 상기 접힘살 또는 구김살이 존재하였던 곳에서 파괴 또는 변형될 것이다. 에어 스프레더(26)는 상기 웹이 캘린더링 섹션(16)에 진입하는 때에 더 매끄러운 웹(18)이 제공되도록 함으로써 접힘살 및 구김살을 방지 또는 매끄럽게 하고, 이로써 위와 같은 시각적 결함들을 방지한다.

일부 실시예에 따르면, 캘린더링 섹션(16)은 캘린더링 롤러(42)들의 자리에 또는 캘린더링 롤러(42)들 다음에 하나 이상의 권취 롤러(미도시)를 포함할 수 있다. 권취 롤러는, 후속의 저장 또는 이송을 위해서, 권취 롤 둘레에 웹(18)을 감싸도록 계속 회전함으로써 웹(18)을 수집한다. 캘린더링 롤러(42)와 유사하게, 웹(18)이 권취 롤러로 진행하는 때에 구김살 및 접힘살을 매끄럽게 펴기 위하여 권취 롤 앞에서 에어 스프레더를 이용함으로써, 에어 스프레더(26)가 롤링되는 웹에 시각적 결함들이 도입됨을 방지할 수 있다.

도 1, 2a, 및 2b 에는 전체적으로 직각이고 원형 단면을 갖는 노즐들이 도시되어 있으나, 이들은 예시적인 것일 뿐이고 다른 형상을 가진 노즐이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 도 4a 내지 4h 에는 노즐(30)들을 위한 다른 예시적인 구성형태들이 도시되어 있다. 예를 들어 도 4a 에는 원추형 노즐이 도시되어 있는데, 이것은 원추 형태의 공기를 웹(18)을 향해 배출시킨다. 도 4b 에는 종장형의 직사각형 노즐이 도시되어 있다. 도 4c 에는 사각형의 개구를 가지고 테이퍼진 노즐이 도시되어 있는데, 상기 개구를 통해서는 테이퍼진 또는 삼각형 형태의 기체가 배출된다. 도 4d 에는 원형의 기저부를 가진 노즐이 도시되어 있는데, 여기에서 기체가 배출되는 개구는 사각형이다. 도 4e 에는 원형의 기저부와 기체가 배출되는 직사각형의 개구를 가진 노즐이 도시되어 있는데, 이것은 전체적으로 테이퍼진 형상을 갖는다. 도 4f 에는 전체적으로 원형의 단면을 가지는 튜브형 노즐이 도시되어 있는데, 이것은 기체를 방향(34)으로 지향시키는 굽힘부를 구비한다. 도 4g 에 도시된 굽혀진 튜브는 도 4f 에 도시된 것과 유사하지만, 전체적으로 직사각형의 단면을 갖는다는 점에서 상이하다. 도 4h 에는 기체를 방향(34)으로 배출시키기 위해서 베이스부(28)로부터 돌출된 하우징을 가진 노즐이 도시되어 있다. 또한, 도 4a 내지 4h 에 도시된 노즐들의 다양한 조합이 이루어진 노즐을 이용하는 것도 가능하다는 것이 고찰된다. 예를 들어, 도 4f 및 도 3g 에 도시된 노즐들이 도 4a 및 도 4c 에 도시된 것들과 유사하게, 각각 테이퍼진 또는 원추형의 형상을 가질 수 있다. 노즐 형상들의 다른 조합도 고찰될 수 있다. 그러나, 다른 노즐 형상들은 에어 스프레더의 일부로서 이용될 수 있고, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 것일 수 있다. 방향(34) 및 각도들(Φ, θ)은 도 4a 내지 4h 에 도시된 바와 같이 노즐(30)의 중심축을 기준으로 측정된다.

또한 베이스부(28)는 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 도 1, 2a, 2b, 및 3a 에는 베이스부(28)를 위한 형태로서 개략적으로 원형인 튜브가 도시되어 있으나, 정사각형, 직사각형, 또는 타원형의 단면도 사용될 수 있다는 점이 고찰된다. 베이스부(28)를 위한 형상으로서 원형, 정사각형, 또는 직사각형의 단면과 같이 규칙적인 기하형태의 단면을 이용함으로써, 에어 스프레더(26)의 제작이 용이하게 될 수 있다.

에어 스프레더(26)의 부품들은 에어 스프레더(26)가 사용되는 환경에 적합한 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 베이스부(28)와 노즐(30)들은 알루미늄, 스테인리스 스틸, 구리, 또는 다른 금속이나 합금으로 만들어질 수 있다. 또한 그들은 예를 들어 FVC, ABS, 또는 폴리머 복합재와 같은, 플라스틱이나 복합 재료로 만들어질 수도 있다. 에어 스프레더(26)의 부품들은 상이한 재료로 만들어질 수 있다는 점도 고찰된다. 예를 들어 베이스부(28) 및 노즐(30)들이 금속 재료 또는 플라스틱으로 만들어지는 한편, 기체를 에어 스프레더(26)로 공급하는 호스 또는 튜브는 예를 들어 스틸 플렉스 호스(steel flex hose), 플라스틱 튜브, 또는 고무 튜브로 만들어질 수 있다. 다른 재료 또는 재료들의 조합도 생각해 볼 수 있으며, 임의의 적합한 조합이 이용될 수 있다.

도 1 에는 단일의 에어 스프레더(26)가 도시되어 있으나, 하나 이상의 에어 스프레더(26)가 존재할 수 있다는 점이 고찰된다. 예를 들어, 웹 스프레딩 섹션(14)에서 이동 방향(20)을 따라 순차적으로 배치된 둘 이상의 에어 스프레더들이 존재할 수 있다. 일부 실시예에서는, 하나 초과의 에어 스프레더(26)가 웹(18)의 폭을 횡단하여 병렬적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 노즐 그룹(30A)이 제1 에어 스프레더를 포함하고 노즐 그룹(30B)이 제2 에어 스프레더를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 하나 이상의 에어 스프레더(26)가 웹 스프레딩 섹션(14)에, 예를 들어 캘린더링 롤러(42)들의 앞에 배치되고, 하나 이상의 추가적인 에어 스프레더(26)가 이동 방향(20)을 따라서 캘린더링 롤러(42)들 뒤에, 그리고 예를 들어 권취 롤(미도시)의 앞에 배치될 수 있다. 둘 이상의 에어 스프레더의 다른 조합도 가능하다.

웹(18)의 펼침을 위해서 임의 갯수의 노즐(30)들이 이용될 수 있다는 점도 고찰된다. 에어 스프레더(26)에 있는 상이한 노즐들은 상이한 형상을 가질 수 있다.

에어 스프레더(26)가 하나 초과의 열(row)을 이루는 노즐(30)들, 예를 들어 둘 이상의 열을 이루는 노즐(30)들을 구비할 수 있다는 점도 고찰된다. 하나 초과의 열을 이루는 노즐(30)들이 존재하는 때에는, 그 열들이 동일한 갯수의 노즐(30)들을 포함하거나, 또는 상이한 갯수의 노즐(30)들을 포함할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 종이 제작 시스템 또는 웹 스프레딩 섹션(14)이 에어 스프레더(26)의 작동을 제어하는 제어 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 유닛은 에어 스프레더(26)의 작동을 제어하도록 프로그램된 소프트웨어 또는 지시들을 구비한 메모리 및/또는 컴퓨터 프로세서를 포함할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 상기 제어 유닛이 에어 스프레더(26)의 이동, 예를 들어 작동 위치(46)으로부터 휴지 위치(48)로의 이동을 제어하도록 작동할 수 있다. 예를 들어 웹(18)에 파단이 존재하는 경우 또는 종이 제작 시스템의 작동에 문제가 발생한 경우, 제어 유닛이 에어 스프레더(26)를 작동 위치(46)로부터 휴지 위치(48)로 이동시킬 수 있다. 이것은 종이 제작 시스템 및 에어 스프레더(26) 모두의 유지보수 및 청소를 용이하게 할 수 있다. 또한 상기 제어 유닛은 에어 스프레더(26)로부터 배출된 가스의 유동을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 에어 스프레더(26)가 작동 위치(46)에 있는 때에, 상기 제어 유닛이 공기 압축기 또는 펌프를 제어하여 에어 스프레더의 압력을 증가시킬 수 있으며, 이로써 기체가 노즐(30)들로부터 웹(18)을 향하여 배출된다. 에어 스프레더(26)가 휴지 위치(48)에 있는 때에, 제어 유닛은 에어 스프레더(26)의 압력을 감소시킬 수 있으며, 이로써 기체가 노즐(30)들로부터 배출되지 않게 된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 제어 유닛은 웹(18)이 존재하는 지의 여부 및 종이 제작 시스템이 작동 중인지의 여부에 따라서 에어 스프레더(26)의 압력을 증가 또는 감소시키도록 작동할 수 있다. 예를 들어 웹(18)이 존재하지 않는다면 제어 유닛은 웹(18)이 웹 스프레딩 섹션(14)을 통과하기 시작할 때까지 에어 스프레더(26)의 압력을 감소시킬 수 있으며, 상기 통과 시작 시에 제어 유닛이 에어 스프레더(26)의 압력을 증가시킬 수 있다.

여기에서 설명된 방법 및 시스템은 제시된 예들에만 국한되는 것이 아니라는 점에 유의하여야 할 것이다. 상기 예들은 단지 설명을 위한 것일 뿐이다.

또한, 본 출원의 상세한 설명에 기재된 실시예들로부터 다른 실시예들도 가능하다는 것이 이해될 것이다. 상세한 설명 및 예들은 예시적인 것으로서만 이해되어야 할 것이며, 본 발명의 진정한 범위 및 취지는 첨부된 청구범위에 기재되어 있다.