JPH10502422A

JPH10502422A - 複数領域紙構造並びにその製造装置及び製造方法

Info

Publication number: JPH10502422A
Application number: JP8503277A
Authority: JP
Inventors: バンファン，ディーン
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1998-03-03
Also published as: CA2192320A1; EP0801698A1; US7094320B1; US5609725A; KR19980058232A; WO1996000814A1; DE69512683D1; AU2904795A; MX9606545A; CN1151772A; AU705551B2; BR9508061A; EP0801698B1; DE69512683T2; KR100198376B1; TW283682B; CA2192320C; US5549790A

Abstract

(57)【要約】比較的薄い領域を相互連結する移行領域を有する複数領域紙構造を開示する。この紙構造は、第１領域、パターンをなした第２領域、及び第３領域、及び移行領域を有する。移行領域は、パターンをなした第２領域をバックグラウンド母材に相互連結する。バックグラウンド母材は、第１領域及び第３領域からなる。第１領域は、第３領域に亘って分散された複数の離散した突起からなる。第１及び第２の領域は、異なる高さに配置されており、これらの領域の厚さは、移行領域よりも小さい。紙構造を製造するための装置及び方法も開示してある。

Description

【発明の詳細な説明】複数領域紙構造並びにその製造装置及び製造方法発明の分野本発明は、異なる高さに配置された比較的薄い領域を相互連結する移行領域を有するティッシュペーパーウェブのような複数領域紙構造に関する。ウェブ支持装置及びこのような紙ウェブを製造するための方法もまた本発明の部分を形成する。発明の背景トイレットティッシュ、ペーパータオル、及びフェイシャルティッシュ等の紙構造は、家庭及び産業において広範に使用されている。このようなティッシュ製品を消費者に更に喜ばれるようにつくるための多くの試みがなされてきた。消費者にとって喜ばしい嵩があり且つ可撓性のティッシュ製品を提供するための一つの方法が、１９７６年１１月３０日にモーガン等に付与された米国特許第３，９９４，７７１号に記載されている。１９８０年３月４日にトローハンに付与された米国特許第４，１９１，６０９号に示されているように、横方向に食い違った圧縮ゾーン及び未圧縮ゾーンによって改良された嵩及び可撓性が提供できる。ティッシュ製品を消費者にとって更に喜ばれるものにするための別の方法は、紙構造を乾燥し、ティッシュ製品の嵩、引っ張り強度、及び破裂強度を更に大きくすることである。この方法で製造した紙構造の例は、１９８７年１月２０日にトローハンに付与された米国特許第４，６３７，８５９号に記載されている。変形例では、１９８５年４月３０日にジョンソン等に付与された米国特許第４，５１４，３４５号に記載されているように、坪量の異なる領域を設けることによって、セルロース繊維を増やさないで紙構造を強力にできる。半連続パターンを有する製紙ベルト及びこのようなベルト上で製造した紙は、１９９４年３月３日エイヤーズ等に等の名で出願された、米国優先日が１９９２年８月２６日のＰＣＴ公開第ＷＯ９４／０４７５０号に開示されている。変形自在の流延面プロセスを使用して製造された製紙ベルトが、１９９４年１月４日にトローハンに付与された米国特許第５，２７５，７００号に開示されている。更に、ティッシュペーパーの製造者は、製品の美観を改善することによって、消費者にとって魅力的なティッシュ製品を製造しようとした。例えば、ティッシュペーパーの乾燥後にティッシュペーパー製品に形成したエンボスパターンが一般的である。プロクターエンドギャンブル社が販売しているセルロースペーパータオルにつけた一つのエンボスパターンが１９７６年３月９日にアップルマンに付与された米国特許第Des.２３９，１３７号に示されている。エンボス方法及び／又はエンボス製品は、更に、１９７１年１月１９日にナイストランドに付与された米国特許第３，５５６，９０７号、１９７５年２月１８日にナイストランドに付与された米国特許第３，８６７，２２５号、及び１９６８年１２月３日にウェルズに付与された米国特許第３，４１４，４５９号に例示されている。しかしながら、乾燥状態の紙にエンボス加工を施すことによって、代表的には、構造の他の性質を犠牲にして紙構造に特定の美観が加えられる。詳細には、エンボス加工を施すと、セルロース構造の繊維間の結合が切れてしまう。初期繊維質スラリーの乾燥時に結合が形成され且つ定着するため、エンボス加工を施すと結合がこのように切れてしまうのである。紙構造の乾燥後、エンボス加工によって繊維を紙構造の平面に対して垂直方向に移動すると、繊維間結合が壊れてしまう。結合が壊されると、乾燥させた紙ウェブの引っ張り強度が低下してしまう。更に、エンボス加工は、代表的には、乾燥させた紙ウェブに乾燥ドラムでクレープ加工を行った後に行われる。クレープ加工の後にエンボス加工を行うと、ウェブに付けられたクレープパターンが壊れてしまう。例えば、エンボス加工を施すと、クレープパターンが圧密されるため、ウェブの幾つかの部分でクレープパターンが消えてしまうのである。このような結果は、乾燥ウェブがクレープパターンにより柔らかさや可撓性が改善されるため、望ましくない。更に、紙構造に乾燥状態でエンボス加工を施すと、エンボスの周囲の紙構造が引っ張られてしまう。その結果、エンボスの周囲の紙構造は、紙ウェブのエンボス加工が施されていない部分と比べて薄くなってしまう。１９９１年６月１９日にラッシュ等の名で出願され、１９９４年６月１２日に米国特許第５，３２８，５６５号が付与された「美的に識別可能な大規模なパターンを有するティッシュペーパー及びこれを製造するための装置」という標題の米国特許出願第０７／７１８，４５２号には、視覚的に識別可能な少なくとも三つの領域を有する単層紙構造が開示されている。ラッシュ等は、三つの領域は、クレープ頻度（creping frequency）、高さ、不透明性といった光学的な明暗を持つ性質によって視覚的に識別可能であると教示している。ラッシュ等の構造は、エンボス加工を施した紙構造全体を改善するが、ラッシュ等の教示を越えた視覚的に識別可能な改善されたパターンを有するティッシュ製品を提供する必要がある。従って、製紙の分野では、紙ウェブの所望の性質を犠牲にすることなく、高度に識別可能な美的パターンを有する紙構造を製造するための方法に対する探究が続けられている。従って、本発明の一つの目的は、視覚的に識別可能なパターンを有する紙構造を、乾燥させた紙ウェブにエンボス加工を施す必要なしに提供することである。本発明の別の目的は、視覚的に識別可能なパターンを有する紙構造を、引っ張り強度やシートの可撓性といった紙ウェブの所望の性質を犠牲にすることなく提供することである。本発明の別の目的は、第１高さに配置された第１厚さを有する第１領域及び第１高さと異なる第２高さに配置された第２厚さを有する第２領域、第３領域に配置された第１厚さよりも大きな第３厚さを有する第３領域、及び第２領域を第１及び第３領域のうちの少なくとも一方に相互連結する第４移行領域を有し、移行領域の第４厚さが、第２厚さよりも大きく、第１厚さ以上である紙構造を提供することである。本発明の別の目的は、本発明の紙構造を形成するための装置及び方法を提供することである。本発明の別の目的は、キャリパの嵩及びロール圧縮性が高められたことを特徴とする紙構造を提供することである。発明の概要本発明は、視覚的に識別可能なパターンを有するティッシュペーパーウェブのような紙構造を提供する。この紙構造は、第１高さに配置された第１厚さの第１領域、第１高さと異なる第２高さに配置された第２厚さを有するパターンが付いた第２領域、第１領域に相互連結されており、第２高さと異なる第３高さに配置された第３厚さを有する第３領域、及び第４厚さを有する移行領域を有する。移行領域は、第２領域を第１及び第３領域のうちの少なくとも一方に相互連結する。第４厚さは第１厚さ以上であり、第４厚さは第２厚さよりも大きい。第３厚さは、第１厚さよりも大きい。一実施例では、第１高さは第３高さと異なり、紙構造は第１領域及び第３領域を構成するバックグラウンド母材（バックグランド・マトリックス）(background matrix)を有し、第１領域は、第３領域に亘って分散された複数の離散した突起からなる。第２領域及びバックグラウンド母材のうちの少なくとも一方の一部をクレープ加工等で短縮できる。一実施例では、第２領域の少なくとも一部が可変頻度クレープパターン(variable frequency creping region)で境界付けられている。可変頻度クレープパターンは、第２領域の境界から第１領域及び第３領域を構成するバックグラウンド母材内に延びている。可変頻度クレープパターンは、バックグラウンド領域で終端し、パターンが付いた第２領域の視覚的識別性を高める。第２領域は、連続ネットワークをなした離散したゾーン又はこれらのゾーンの組み合わせからなるのがよい。更に、本発明は、製紙繊維製のウェブを製造するための装置を提供する。この装置は乾燥ベルトからなる。乾燥ベルトは、第１ウェブ接触面を有する有孔バックグラウンド要素及び有孔バックグラウンド要素に接合されたウェブパターン付け層を有する。ウェブパターン付け層は、第１ウェブ接触面から延び、第１高さと異なる第２高さに第２ウェブ接触面を形成する。ウェブパターン付け層は、有孔バックグラウンド要素の一部を構成するように所定のパターンで配置されている。構成された有孔バックグラウンド要素の一部の投影面積は、少なくとも５０ mm²であり、更に好ましくは少なくとも約１００mm²である。構成された領域内の高さは、どこでも、第１ウェブ接触面の第１高さであり、構成された領域内にはウェブパターン付け層はない。第２ウェブ接触面の投影面積は、好ましくは、装置の投影面積の約５％乃至約２０％であり、更に好ましくは、装置の投影面積の約５％乃至約１４％である。装置は、上述の投影面積を持ち且つ上述の幅及び面積を有する有孔バックグラウンド要素の部分を構成するように配置されたウェブパターン付け層を有する装置は、比較的可撓性である。このような可撓性により、圧密された比較的高密度の領域を種々の高さに形成するため、第１ウェブ接触面を第２ウェブ接触面に対して変形させることができる。本発明は、更に、本発明による可撓性構造を形成するための方法を提供する。この方法は、以下の工程を有する。即ち、製紙繊維製の湿潤ウェブを提供する工程と、第１変形工程でウェブを変形し、第１未圧密ウェブ領域及びこの第１未圧密ウェブ領域の高さと異なる高さの第２未圧密ウェブ領域を有する、稠度が約８％乃至約３０％の非モノプラナーウェブを形成する工程と、第２変形工程で第１未圧密ウェブ領域を第２未圧密ウェブ領域に対して変形し、第１未圧密ウェブ領域と第２未圧密ウェブ領域との間の高さの差を一時的に減少し、好ましくは実質的になくす工程と、ウェブ稠度が約４０％乃至約８０％の第１未圧密ウェブ領域の所定の部分を圧密し、第１圧密領域及び第３未圧密領域を形成する工程と、ウェブ稠度が約４０％乃至約８０％の第２未圧密ウェブ領域の少なくとも一部を圧密し、第２圧密ウェブ領域を形成する工程と、第１変形工程で失われた高さの差の少なくとも幾分かを復元し、第２圧密領域の高さと異なる所定の高さに配置された第１圧密領域及び第３未圧密領域を提供する工程とを有する。図面の説明本明細書は、本発明を特定的に指摘し且つ明瞭に特許請求する請求の範囲で終わるけれども、本発明は、同じ要素に同じ参照番号を附した関連した図面を参照して以下の説明を読むことによって更によく理解されるであろう。第１図は、本発明による紙構造の断面図である。第２Ａ図は、本発明による紙構造の断面の顕微鏡写真である。第２Ｂ図は、厚さ及び高さの基準線を示す第２Ａ図の顕微鏡写真である。第３図は、本発明による紙構造の写真平面図である。第４Ａ図は、本発明による紙構造の一部の、第３図に対して拡大した写真平面図である。第４Ｂ図は、本発明による紙構造の一部の、第４Ａ図に対して拡大した写真平面図である。第４Ｃ図は、本発明による紙構造の一部の、第４Ｂ図に対して拡大した写真平面図である。第５Ａ図は、有孔バックグラウンド要素及びこの有孔バックグラウンド要素から延びるウェブパターン付け層を有する、本発明による紙構造を製造するための装置の平面図である。第５Ｂ図は、有孔バックグラウンド要素の一部を示す拡大平面図である。第６図は、第５Ａ図の装置の断面図である。第７図は、本発明による紙構造を製造するための製紙機の図である。第８図は、第６図の装置上に支持された非モノプラナーの全体に未圧密の紙ウェブの図である。第９図は、乾燥ドラムの表面に対して圧密された紙ウェブの図である。第１０図は、離散したゾーンが格子状ネットワークのセル内に配置された第２領域を有する紙構造の平面図である。第１１図は、第１０図の紙構造を製造するためのウェブ支持装置の平面図である。発明の詳細な説明第１図乃至第４図及び第１０図は、本発明による紙構造２０を示す。第５図、第６図、及び第１１図は、本発明による紙構造の製造に適したウェブ支持装置２００を示す。第７図、第８図、及び第９図は、ウェブ支持装置２００を使用して紙構造２０を製造するための方法を示す。紙構造本発明による紙構造は、一つ又はそれよりも多くの繊維構成層（fiber consti tuent layer）を有する単一のシートとして長網（フォーミングワイヤ）(formin g wire)から取り出される。必ずしも必要ではないけれども、本発明の紙構造は、シートを乾燥させて複数プライ紙製品を形成した後に一つ又はそれよりも多くの他のシート又はプライに接合できる。「ゾーン」という用語は、本明細書中で使用されているように、紙構造の隣接した部分に関する。紙構造の「領域」という用語は、本明細書中で使用されているように、密度、厚さ、高さ、又はクレープ頻度といった性質が共通の紙構造の一つの又は複数の部分に関する。領域は、一つ又はそれよりも多くのゾーンを有することができ、連続していてもよいし、不連続であってもよい。第１図乃至第４図を参照すると、本発明による紙構造２０は、少なくとも四つの領域を有するティッシュペーパーウェブからなる。紙構造２０は、第１高さ３２に配置された第１厚さ３１の第１領域３０、第１高さ３２と異なる第２高さ５２に配置された第２厚さ５１のパターンが付いた第２領域５０、及び第３高さ７２に配置された第３厚さ７１の第３領域７０を有する。第１図及び第２図では、高さ５２と高さ３２との間の高さの差には参照番号６２が附してある。第３領域７０は第１領域３０と相互連結しており、これらの領域が紙構造２０のバックグラウンド母材１００を形成する。紙構造２０は、第４厚さ９１の第４移行領域９０を更に有する。移行領域９０は、第２領域５０をバックグラウンド母材１００の第１領域３０及び第３領域７０のうちの少なくとも一方と相互連結し、これによって、第２領域５０を、第１領域３０及び第３領域７０が形成する紙構造のバックグラウンド母材１００から視覚的に識別できるように高さ５２に支持する。第１図及び第２図を参照すると、紙構造２０は、移行領域９０の第４厚さが第１厚さ３１と同じか或いはこれよりも大きく、第２厚さ５１よりも大きく、第３厚さ７１が第１厚さ３１よりも大きいということを特徴とする。従って、本発明の紙構造２０は、エンボス加工が施された紙構造の盛り上がった部分の周囲でウェブが薄くならない。厚さ３１、５１、７１、及び９１、及び高さの差６２は、以下に説明する方法を使用して計測される。一実施例では、第４厚さ９１は、第１厚さ３１及び第２厚さ５１のいずれよりも厚い。第４厚さ９１は、第１厚さ３１の少なくとも約１．２倍であり、好ましくは少なくとも約１．５倍である。第４厚さは、第２厚さ５１の少なくとも約１．５倍であり、好ましくは少なくとも約２．０倍である。第１及び第２の厚さ３１及び５１は、第３厚さ７１よりも小さくすることができる。第１高さ３２は、第３高さ７２と相違させることができる。第１図乃至第４図に示す実施例では、第１領域３０は、第３領域に亘って分配された複数の離散した突起３４（第２Ａ図、第２Ｂ図、及び第４Ｃ図参照）を有する。第１領域３０及び第２領域５０は、製紙繊維の湿潤ウェブを選択的に変形し、圧密することによって形成できる。坪量が全体に一定であり、第１及び第２の領域３０及び５０の厚さ３１及び５１が第３厚さ７１及び第４厚さ９１よりも小さいウェブについて、第１及び第２の領域３０及び５０は、比較的高密度の領域と特徴付けることができ、第３及び第４の領域７０及び９０は比較的低密度の領域と特徴付けることができる。第３図及び第４図を参照すると、第２領域５０は、バックグラウンド母材１００に亘って分散された複数の離散したゾーン５４からなる。各離散したゾーン５４は、バックグラウンド母材１００によって取り囲まれている。第３領域７０は、バックグラウンド母材１００に亘って機械方向（ＭＤ）及び機械方向に対して横方向（ＣＤ）に延びる全体に連続したネットワークを形成する。第３図及び第４Ａ図乃至第４Ｃ図に示すように、ゾーン５４の各々の投影面積は、一つの突起３４の投影面積の少なくとも約１０倍、好ましくは少なくとも約１００倍である。突起３４及びゾーン５４の投影面積は、標準画像分析方法を使用して計測できる。第３図は、多くの離散したゾーン５４（例えばゾーン５４Ａ乃至Ｄ）を示す。第３図及び第４Ａ図の平面図では、各離散したゾーン５４は、花の形状のパターンの形態を有する。第１高さ３２と第２高さ５２との間の差は、好ましくは、少なくとも約０．０５mmであり、更に好ましくは、少なくとも約０．０８mmである。高さ３２及び５２、及び厚さ３１、５１、７１、及び９１は、第２Ａ図及び第２Ｂ図の顕微鏡写真に示してある。好ましくは、第２領域５０及びバックグラウンド母材１００のうちの少なくとも一方の少なくとも一部を構造２０の機械方向で短縮する。短縮は、以下に説明するように、紙ウェブにドクターブレードでクレープ加工を施すことによって行うことができる。第１図乃至第４図には、機械方向（ＭＤ）及び機械方向に対して横方向（ＣＤ）が表示してある。紙構造２０の短縮部分は、所定のクレープ頻度のクレープパターンが設けられていることを特徴とする。バックグラウンド母材１００の一部のクレープパターンには、第１図及び第４Ｂで参照番号３５が附してあり、これは、一連の山及び谷によって特徴付けられる。第２領域５０のクレープパターンには、第１図及び第２Ａで参照番号５５が附してあり、これは、一連の山及び谷によって特徴付けられる。バックグラウンド母材１００の一部のクレープパターン３５は、第２領域５０のクレープパターン５５と異なる高さに配置されている。クレープパターンのクレープ頻度は、所与の直線距離あたりの紙構造の表面上の山の数であると定義され、１mmの直線距離あたりの数で計測される。第３図及び第４Ａ図を参照すると、第２領域５０の少なくとも一部を、クレープパターン３５及び５５のうちの少なくとも一方のクレープ頻度に対してクレープ頻度が小さいことを特徴とする可変頻度クレープ領域によって境界付けることができる。可変頻度クレープ領域は、バックグラウンド母材１００及びパターンが付いた第２領域５０と隣接して配置された移行領域９０のうちの少なくとも一方の一部を構成する。可変頻度クレープ領域は、第２領域５０の境界の一部からバックグラウンド母材１００内に延びており、バックグラウンド母材１００で終端する。可変頻度クレープ領域は、第３図及び第４Ａ図には、離散したゾーン５４の一部を境界付ける皺９２として示してある。皺９２は、各離散したゾーン５４の境界の一部から機械方向に対して横方向に延び、バックグラウンド母材１００で終端する。クレープパターン５５のクレープ頻度は、皺９２の頻度の少なくとも約１．５倍であるのがよい。移行領域９０及び可変頻度クレープ領域の皺９２は第２領域５０を境界付け、これによって第２領域５０をバックグラウンド母材１００から視覚的にオフセットするのを助ける。第２領域５０の投影面積は、好ましくは、紙構造２０の投影面積の約５％乃至約２０％であり、更に好ましくは、約５％乃至約１４％である。第２領域５０は、バックグラウンド母材１００の一つ又はそれよりも多くの内接する円形領域Ｃ（第３図参照）を包囲する。ここで、円形領域Ｃの投影面積は、少なくとも約５０mm²であり、更に好ましくは、少なくとも約１００mm²である。第２領域が離散したゾーン５４からなる実施例では、少なくとも幾つかの隣接したゾーン５４間の間隔Ｄ（第１図及び第３図参照）は、好ましくは、少なくとも約２５mmである。第２領域は、これによって、視覚的に確認できる比較的大規模なパターンをティッシュウェブに与え、これと同時に、ティッシュウェブの投影面積の比較的小さいパーセンテージを占める。第１図、第３図、及び第４Ａ図に示すように、少なくとも幾つかの離散したゾーン５４が、複数の離散した連結されていない被包囲ゾーン１２０を包囲できる。被包囲ゾーン１２０の少なくとも幾つかは、第１図に概略に示すように、高さ１３２を有する第５領域１３０及び高さ１５２を有する第６領域１５０からなるのがよい。第５領域１３０の厚さ１３１は、厚さ５１よりも大きい。第６領域１５０は、第５領域１３０に亘って分散された複数の突起１５４からなるのがよい。第６領域１５０の厚さ１５１は、厚さ１３１よりも小さいのがよい。被包囲ゾーン１２０は、短縮してクレープパターンを付けることができる。第１０図は、本発明による紙構造２０の変形例の平面図である。第１０図に示すように、第２領域５０は、セル１０５２及び複数の離散したゾーン５４を構成する格子状ネットワーク１０５０を有する。離散したゾーン５４は、格子状ネットワーク１０５０の少なくとも幾つかのセルの中に配置できる。各セル１０５２内のバックグラウンド母材１００は、第１領域３０及び第３領域７０からなる。第１領域３０は、各セル１０５２内で第３領域７０に亘って分散された複数の離散した突起３４からなるのがよい。第１０図に示す格子状ネットワーク１０５０は、間隔が隔てられた帯１０５６と交差してセル１０５２を形成する、間隔が隔てられた帯１０５４を有する。帯１０５４及び／又は１０５６は、断続していてもよいし、変形例では、間隔が隔てられた複数の短いセグメントによって形成できる。第１０図では、帯１０５４及び１０５６は断続していない。帯１０５４は、全体に機械方向に延びており、帯１０５６は、全体に機械方向に対して横方向に延びている。交差した断続していない帯１０５４及び１０５６は、これによって、連続ネットワークをなした格子１０５０を形成する。本発明による紙構造の坪量は、好ましくは、約１１g/m²乃至約５７g/m²（３０００平方フィートあたり約７ポンド乃至約３５ポンド）であり、この範囲の坪量は、トイレットティッシュ製品及びフェイシャルティッシュ製品として使用するのに適した紙構造２０を提供する上で望ましい。紙構造２０の坪量の計測は、２２．７８℃（７３°Ｆ）の温度及び５０％の相対湿度で調節した紙構造２０を切断して１０．１６cm×１０．１６cm（４インチ×４インチ）（０．０１０３m²）の８枚の単プライ試料を形成することによって行われる。８枚の１０．１６cm× １０．１６cm（４インチ×４インチ）の試料を互いに重ね、０．０００１ｇの単位で計量する。８枚の試料の坪量（g/m²）は、ｇの単位で計量した８枚の試料の総重量を０．０１０３m²の試料の面積で除した値である。紙構造２０の坪量は、８枚の試料の総坪量を８で除すことによって得られる。ウェブ支持装置紙構造２０の製造に適したウェブ支持装置２００を第５Ａ図、第５Ｂ図、及び第６図に示す。ウェブ支持装置２００は、紙構造２０を乾燥し、視覚的に識別可能なパターンを付けるための連続した乾燥ベルト（第７図参照）を構成する。ウェブ支持装置２００は、ウェブに向いた第１側２０２及び反対方向に向いた第２側２０４（第６図参照）を有する。第５Ａ図では、ウェブ支持装置２００は、ウェブに向いた第１側２０２が図面を見る人の方を向くように示してある。第６図を参照すると、ウェブ支持装置２００は、第１ウェブ接触面２３０を第１高さ２３１に備えた有孔バックグラウンド要素２２０を有する。有孔バックグラウンド要素２２０の平面図を第５Ｂ図に示す。更に、ウェブ支持装置２００は、有孔バックグラウンド要素２２０に接合されたウェブパターン付け層２５０を有する。ウェブパターン付け層２５０は第１ウェブ接触面２３０から延び、第１高さ２３１と異なる第２高さ２６１に第２ウェブ接触面２６０を形成する。第１高さ２３１と第２高さ２６１との間の差２６２は、少なくとも約０．０５mmであり、好ましくは、約０．１mm乃至約２mmである。第２ウェブ接触面２６０の投影面積は、第５Ａ図で見て、装置２００の投影面積の約５％乃至約２０％であるのがよく、更に好ましくは、約５％乃至約１４％である。第１ウェブ接触面２３０の投影面積は、装置の投影面積の約１０％乃至約４０％である。ウェブパターン付け層２５０は、ウェブパターン付け層２５０が設けられていない複数の内接する円形部分ＣＡ（第５Ａ図参照）を構成するように、有孔バックグラウンド要素２２０上に所定のパターンで配置されており、各円形部分ＣＡの投影面積は、少なくとも約５０mm²であり、更に好ましくは、少なくとも約１００mm²である。円形部分ＣＡ内での装置２００の高さは、高さ２６１よりも小さい。上述の投影面積のウェブパターン付け層２５０が上述の投影面積の有孔バックグラウンド要素の部分を取り囲むように配置されたベルト装置２００は、下側の有孔バックグラウンド要素が同じであるがその表面の大部分がウェブパターン付け層で覆われたベルトと比べて、比較的可撓性である。このような可撓性により、種々の高さの比較的高密度の領域を以下に説明するように形成するため、第１ウェブ接触面２３０を第２ウェブ接触面２６０に対して変形させることができる。第５Ａ図の実施例では、ウェブパターン付け層２５０は、有孔バックグラウンド要素２２０の円形部分ＣＡを取り囲む離散した要素２５４Ａ−Ｃのような複数の離散したウェブパターン付け要素２５４からなる。離散した要素２５４は、一つ又はそれよりも多くの他の離散した要素２５４を取り囲むことができる。例えば、第５Ａ図に示すように、離散した要素２５４Ｅは、離散した要素２５４Ｄ内に配置されている。幾つかの隣接したウェブパターン付け要素２５４間の間隔ＤＡは、好ましくは、少なくとも約２５mmである。二つのウェブパターン付け要素２５４は、二つの要素間で引いた最も短い直線が第３要素と交差しない場合、隣接しているものと考えられる。第５Ａ図では、ウェブパターン付け層２５４の少なくとも幾つかがウェブパターン付け層２５０のウェブ接触面２６０の複数の離散した開口部２７０を包囲する。包囲された開口部の各々のウェブに向いた面２７２（第６図参照）は、有孔バックグラウンド要素２２０一部を構成する。ウェブ支持装置２００は、好ましくは、１１．３２６m³／分乃至２２．６５３ m³／分（毎分約４００立方フィート乃至８００立方フィート、即ち４００scfm乃至８００scfm）の通気性を有する。ここで、scfmを単位として表した通気性は、０．０９２９m²（１平方フィート）の面積の装置２００を、装置２００の厚さの前後での圧力降下が１２．７kg/m²（約０．５インチ水柱）に等しい状態で通過する空気の一分間当たりの容積を立方フィートの単位で表した値である。通気性は、フィンランド国パンシオのヴァルメット社から入手できるヴァルメット式通気性計測装置（型式：ウィゴタイフーン型１０００）を使用して計測される。装置２００は上掲の通気性を備えているのが望ましく、そのため、以下に説明するように真空移送区分を持ち且つスルーエアー乾燥能力を備えた製紙機でウェブ支持装置２００を使用できる。第５Ｂ図及び第６図に示す有孔バックグラウンド要素２２０は、織製フィラメント２２２及び２２４からなる。フィラメント２２２は、全体に機械方向に延び、フィラメント２２４は、全体に機械方向に対して横方向に延びる。第５Ｂ図及び第６図を参照すると、第１ウェブ接触面２３０は、織製フィラメント２２２及び２２４の交差点に配置された離散したウェブ接触ナックル２３２を有する。ナックル２３２は、全体にモノプラナーのウェブ接触面２３０を形成する。有孔バックグラウンド要素２２０の投影面積の約５％乃至約５０％が、隣接したフィラメント２２２及び２２４間の開口部と対応する開放領域を構成する。有孔バックグラウンド要素２２０は、好ましくは、機械方向に対して横方向で計測して２．５４cm（１インチ）あたり約２５本乃至約１００本のフィラメント２２２を有し、機械方向で計測して２．５４cm（１インチ）あたり約２５本乃至約１００本のフィラメント２２４を有する。ここで、フィラメント２２２及び２２４の直径は、約０．１mm乃至約０．５mmである。有孔バックグラウンド要素は、好ましくは、有孔バックグラウンド要素の６．４５cm²（１平方インチ）の投影面積あたり約６２５個乃至１００００個の離散したウェブ接触ナックルを有する。フィラメント２２２、２２４は、種々の材料から形成できる。有孔バックグラウンド要素２２０を形成するための適当なフィラメント及びフィラメントウィーブパターン(filament weave patterns)は、１９８０年３月４日にトローハンに付与された米国特許第４，１９１，６０９号、及び１９８０年１２月１６日にトローハンに付与された米国特許第４，２３９，０６５号に開示されている。これらの特許について触れたことにより、これらの特許に開示されている内容は本明細書中に組み入れたものとする。ウェブパターン付け層２５０は、好ましくは、感光性樹脂からなる。樹脂の硬化時のショアーＤ硬度は、約６０以下でなければならない。硬度の計測は、ウェブパターン付け層２５０と同じ条件で硬化させた約２．５４mm（約１インチ）× 約５０．８mm（約２インチ）×約０．６３５mm（０．０２５インチ）（厚さ）のパターンが付けてない感光性ポリマー樹脂クーポン上で行われる。硬度の計測は、８５℃で行われ、ショアーＤジュロメータ硬度プローブが樹脂と最初に接触した後、１０秒で読み取る。種々の形状及び大きさのウェブパターン付け層２５０を感光性樹脂で形成できる。適当な感光性樹脂には、放射線の作用で硬化し、又は架橋するポリマーが含まれる。適当な感光性樹脂及びこの感光性樹脂を有孔バックグラウンド要素２２０上で硬化させてウェブパターン付け層２５０を形成する方法を開示する目的で、１９８５年４月３０日にジョンソン等に付与された米国特許第４，５１４，３４５号に開示されている内容を本明細書中に組み入れる。第１１図は、第１０図の紙構造２０の製造に適したウェブパターン付け層２５０を有するウェブ支持装置２００の一実施例を示す。ウェブパターン付け層２５０は、格子状ネットワーク２９０及び格子状ネットワーク２９０が形成する複数のセル２９２のうちの少なくとも幾つかの中に配置された複数の離散したウェブパターン付け要素２５４からなる。第１１図の格子２９０は、間隔が隔てられた帯２９４及びこの帯と交差してセル２９２を形成する間隔が隔てられた帯２９６からなる。帯２９４及び／又は帯２９６は断続しておらず、変形例では、間隔が隔てられた複数の短いセグメントによって形成できる。帯２９４は、全体に機械方向に延び、帯２９６は、全体に機械方向に対して横方向に延びる。第１１図では、帯２９４及び２９６は断続しておらず、交差して連続ネットワークをなしたウェブ接触上面を有する連続ネットワーク格子を形成する。製紙方法の説明本発明による紙構造２０は、第６図乃至第９図に示す製紙方法によって製造できる。第７図を参照すると、本発明の紙構造２０の製造方法は、製紙繊維のスラリーをヘッドボックス５００からフォーミングベルト５４２のような液体透過性有孔フォーミング部材上に付着させ、これに続いて、フォーミングベルト５４２によって支持された製紙繊維からなる初期ウェブ５４３を形成する。フォーミングベルト５４２は、連続した長網からなるのがよく、変形例では、参考のため本願に組み込んだ４月３０日にジョンソン等に付与された米国特許第４，５１４，３４５号の教示、及びトローハンに付与された米国特許第５，２４５，０２５号の教示に従って製作できる。全ての種類の木材パルプが、通常は、本発明で使用する製紙繊維を構成するということが予想される。しかしながら、綿ライナー、バガス、レーヨン等の他のセルロース繊維パルプを問題なく使用できる。本願で有用な木材パルプには、クラフトパルプ、亜硫酸パルプ、及び硫酸塩パルプ等の化学パルプ、並びに砕木パルプ、サーモメカニカルパルプを含む機械パルプ、及びケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）が含まれる。落葉樹及び針葉樹の両方から得られたパルプを使用できる。広葉樹材パルプ及び針葉樹材パルプの両方並びにこれらの混合物を使用できる。本明細書中で使用した広葉樹材パルプという用語は、落葉樹の木材から得られた繊維質パルプに関し、これに対し、針葉樹材パルプという用語は、針葉樹の木材から得られた繊維質パルプに関する。平均繊維長が約１．００mmのユーカリ類のような広葉樹材パルプは、以下に説明するティッシュウェブに特に適しており、これに対し、平均繊維長が約２．５mmの北方針葉樹材クラフトパルプが好ましい。本発明には、上述の分類のうちの任意の繊維又は全ての繊維、並びに元の製紙を容易にするために使用された填料や接着剤のような他の非繊維質材料を含むリサイクルペーパーから得られた繊維も適用できる。完成紙料は、湿潤強力バインダー材料、乾燥強力バインダー材料、及び化学軟化配合物のような繊維バインダー材料を含むがこれらに限定されない種々の添加剤を含むのがよい。適当な湿潤強力バインダーには、デラウェア州ウィルミントンのヘラクレス社がキメメ５５７Ｈの商標で販売しているポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂が含まれるが、これに限定されない。適当な一時湿潤強力バインダーには、ニューヨーク州ニューヨークのナショナルスターチケミカル社が販売しているナショナルスターチ７８−００８０のような改質スターチバインダーが含まれるが、これに限定されない。適当な乾燥強力バインダーには、アッコ（アッコ（ＡＣＣＯ）は登録商標である）７１１のような、カルボキシメチルセルロース及び陽イオンポリマー等の材料が含まれる。アッコ系乾燥強力材料は、ニュージャージー州ウェインのアメリカンシアナミド社から入手できる。適当な化学軟化配合物は、１９９４年１月１８日にファン等に付与された米国特許第５，２７９，７６７号に開示されている。適当な生分解性化学軟化配合物は、１９９４年５月１７日にファン等に付与された米国特許第５，３１２，５２２号に開示されている。初期ウェブ５４３は、好ましくは、製紙繊維の水性分散液から製造できるが、水以外の液体の分散液を使用できる。繊維は、約０．１％乃至約０．３％の稠度で液体分散媒に分散している。分散液、スラリー、ウェブ、又は他の系の稠度のパーセンテージは、問題の系中の乾燥繊維の重量を系の総重量で除して得られた商の１００倍であると定義される。繊維の重量は、常に、絶乾繊維をベースに表現される。初期ウェブ５４３は、第７図に示すように、連続製紙プロセスで形成でき、変形例では、手漉きプロセスのようなバッチプロセスを使用できる。製紙繊維の分散液をフォーミングベルト５４２上に堆積させた後、当該技術分野で周知の技術で水性分散媒の一部を除去することによって初期ウェブ５４３を形成する。初期ウェブは、全体にモノプラナーである。分散液からの水の除去を行う上で、真空ボックス、地合い構成板、ハイドロフォイル、等が有用である。初期ウェブ５４３は、フォーミングベルト５４２とともに転向ロール５０２の周りを移動し、ウェブ支持装置２００の近くに運ばれる。紙構造２０の次の製造工程は、初期ウェブ５４３をフォーミングベルト５４２からウェブ支持装置２００に移送する工程、及び初期ウェブ５４３をウェブ支持装置の第１側２０２上に支持する工程を含む。フォーミングベルト５４２への移送時の初期ウェブの稠度は、好ましくは、少なくとも８％である。初期ウェブ５４３の移送工程には、ウェブ５４３の一部を変形させる工程及びウェブ５４３から水を除去する工程が含まれる。変形例では、ウェブ５４３の変形工程は、ウェブ移送工程に続いて行われる。第７図及び第８図を参照すると、ウェブ５４３の変形工程は、第１変形工程でウェブ５４３の一部を変形させ、第１未圧密ウェブ領域５４７が第１高さ２３１の第１ウェブ接触面２３０上に支持され且つ第２未圧密ウェブ領域５４９が高さ２６１の第２ウェブ接触面２６０上に支持された非モノプラナーのウェブ５４５を形成する工程を含む。第１未圧密ウェブ領域５４７は、密度を下げる又は他の方法で嵩を小さくした領域５４８を有し、この領域は、吸引又は他の方法で有孔バックグラウンド要素２２０の開口部２２１に少なくとも部分的に押し込んだ未圧密ウェブ領域５４７の部分と対応する。領域５４８の厚さは、領域５４７の各ナックル２３２に載った部分の厚さよりも大きい。第８図に示す実施例では、非モノプラナーウェブ５４５は、ウェブ支持装置２００の有孔バックグラウンド要素２２０に載った初期ウェブ５４３の繊維を変形させることによって形成される。この第１変形工程は、ウェブ５４３の繊維が比較的動き易いときにウェブの変形が行われるように、及び変形によって繊維− 繊維結合の大部分が壊れることが起こらないように、好ましくは、約８％乃至約３０％のウェブ稠度で行われ、更に好ましくは、１０％乃至約２０％のウェブ稠度で行われる。ウェブ支持装置２００への初期ウェブ５４３の移送工程及びウェブ５４３を変形させて非平面ウェブ５４５を形成する工程は、少なくとも部分的には、初期ウェブ５４３に流体差圧を加えることによって行うことができる。例えば、初期ウェブ５４３を、第７図に示す真空ボックス６００のような真空源によって、フォーミングベルト５４２からウェブ支持装置２００へ真空で移送することができる。更に、初期ウェブ移送箇所の下流に一つ又はそれよりも多くの追加の真空源６２０を設けることができる。真空源によって初期ウェブ５４３にわたって生ぜしめられる圧力差により、有孔バックグラウンド要素２２０に載った繊維を変形させ、好ましくは有孔バックグラウンド要素２２０を通して水を除去し、ウェブの稠度を約１５％乃至約３０％に増大する。真空源が提供する圧力差は、約１７８mmHg乃至６３５mmHgであるのがよい。真空源が提供する圧力差によって、ウェブを圧密することなく、初期ウェブを移送し、変形させることができる。１９８５年７月１６日にトローハンに付与された米国特許第４，５２９，４８０号について触れたことにより、その特許に開示されている内容は、流体圧力差を加えることによる初期ウェブの移送及びウェブの一部の変形を教示する目的で、本明細書中に組み入れたものとする。紙構造２０を形成する上での次の工程は、第７図に示すスルーエアードライヤー６５０等で非モノプラナーウェブ５４５を予備乾燥する工程を含む。非モノプラナーウェブ５４５は、ウェブ支持装置２００上に支持された状態でスルーエアードライヤーを通して搬送される。非モノプラナーウェブは、非モノプラナーウェブ５４５を通して加熱空気のような乾燥ガスを差し向けることによって、予備乾燥を行うことができる。一実施例では、先ず最初に非モノプラナーウェブ５４５を通して、次いでウェブ支持装置２００の有孔バックグラウンド要素２２０を通して加熱空気を差し向ける。非モノプラナーウェブ５４５は、好ましくは、約５０％乃至約８０％の稠度でドライヤー６５０を出る。本発明を実施する上で使用するのに適したスルーエアードライヤーを示す目的で、１９６５年５月２６日にシソンに付与された米国特許第３，３０３，５７６号、及び１９９４年１月４日にエンサイ等に付与された米国特許第５，２７４，９３０号を参考のため本願に組み込む。予備乾燥後、ウェブ５４５をウェブ支持装置２００に載せて、圧密面(compact ion surface)６７５とプレス部材の変形自在の圧縮面(compression surface)９１０との間に形成されたニップ６７０に通す。圧縮部材は、ローラー９００からなるのがよい。ウェブ５４５は、ウェブ５４５を圧密面６７５と隣接して位置決めするため、及びウェブ支持装置２００の第２側２０４を変形自在の圧縮面９１０と隣接して位置決めするため、ニップ６７０を通して搬送される。ウェブ５４５は、好ましくは、約３０％乃至約８０％の稠度で、更に好ましくは約４０％乃至約７０％の稠度でニップ６７０に進入する。圧密面６７５は、好ましくは、比較的高硬度であり且つ比較的非圧縮性であるという特徴を有する。適当な面６７５は、鋼製又は鉄製の加熱ドライヤードラム６８０の表面である。面６７５は、ニップ６７０の上流に配置されたスプレーノズル６９０から送出されたクレーピング接着剤でコーティングされているのがよく、変形例では、インプレッションロール（図示せず）でクレーピング接着剤をコーティングするのがよい。変形例では、クレーピング接着剤は、任意の適当な糊付けシューによって、非モノプラナーウェブ５４５に付けることができる。適当なクレーピング接着剤は、１９７５年１２月１６日にベートに付与された米国特許第３，９２６，７１６号に示されている。同特許について触れたことにより、その特許に開示されている内容は本明細書中に組み入れたものとする。変形自在の圧縮面９１０は、好ましくは、圧密面６７５と比べて、硬度が比較的小さく、比較的大きく圧縮できる。ローラー９００は、内コア９０２、中間層９０４、及び外層９０６を有する。変形例では、層９０４を省略してもよい。ローラー９００の直径は約０．３０ｍ乃至０．９１ｍ（１フィート乃至３フィート）であり、ドライヤードラム６８０の直径は約３．６６ｍ乃至５．４９ｍ（１２フィート乃至１８フィート）である。変形自在の圧縮面９１０は、好ましくは、圧縮弾性率が約１．５×１０⁶kPa よりも小さい材料から形成されている。一実施例では、内コア９０２は鋼のような材料から形成でき、中間層９０４はエラストマー材料から形成でき、面９１０を構成する外層９０６はニトリルゴム等の耐熱性エラストマー材料から形成できる。面９１０の硬度は、１２０Ｐ＆Ｊよりも小さく、好ましくは、約３０乃至約１００Ｐ＆Ｊである。ロール面のＰ＆Ｊ硬度を計測するための方法は以下に説明してある。第９図を参照すると、紙構造２０を形成する上での次の工程は、ウェブ支持装置２００及び非モノプラナーウェブ５４５を圧縮面９１０と圧密面６７５との間でプレスし、少なくとも約７．０３kg/cm²（約１００psi.）、好ましくは少なくとも約１４．０６kg/cm²（約２００psi.）のニップ圧縮圧力を加える。ニップ圧力は、ニップに加えられた全部の力をニップの面積で除した値である。ニップに加えられた全部の力は、装置の形状に基づいた力の均衡についての分析を油圧ゲージの読みと組み合わせることによって決定できる。ニップ幅は、白紙及びカーボン紙を装置２００と表面６７５との間に挟んでニップ６７０に荷重を加え、カーボン紙で白紙にニップ幅のインプレッションを付けることによって決定される。ウェブ支持装置２００及び非モノプラナーウェブ５４５をニップ６７０のところでプレスすることによって、第２変形工程を行う。第２変形工程は、第１ウェブ接触面２３０を第２ウェブ接触面２６０に対して変形させる工程を含む。詳細に述べると、第１ウェブ接触面２３０を変形自在の圧縮面９１０によって、第９図に示すように圧密面６７５に向かって変形させ、これによってウェブ接触面２３０と２６０との間の高さの差２６２を一時的に減少し、好ましくは一時的に実質的になくす。ウェブ接触面２３０を第２ウェブ接触面２６０に対して変形することによって、第１未圧密ウェブ領域５４７の一部を第２未圧密ウェブ領域５４９に対して変形し、これによって第１及び第２の未圧密ウェブ領域５４７と５４９との間の高さの差を小さくする。詳細には、第１未圧密ウェブ領域５４７を第１ウェブ接触面２３０によって圧密面６７５に向かって変形し、これによって、第１未圧密ウェブ領域５４７の一部と第２未圧密ウェブ領域５４９の一部との間の高さの差を約ゼロにまで減少する。第２変形工程は、好ましくは、約３０％乃至約８０％のウェブ稠度で、更に好ましくは約４０％乃至約７０％のウェブ稠度で行われる。ウェブ支持装置２００及び非モノプラナーウェブ５４５をニップ６７０でプレスすることによって、ウェブ圧密工程を行う。圧密により、圧密が加えられるウェブの部分の厚さを減少する。ウェブ圧密工程は、第１未圧密ウェブ領域５４７の所定部分を圧密面６７５に対して圧密し、第１領域３０を形成する工程を含む。詳細には、第１未圧密ウェブ領域５４７を離散したウェブ圧密ナックル２３２で局部的に圧密し、離散した突起３４を形成することができる。ウェブ圧密工程は、第２未圧密ウェブ領域５４９の少なくとも一部を圧密面６７５に対して圧密し、第２領域５０を形成する工程を更に含む。詳細には、第９図に示すように、第２未圧密ウェブ領域５４９の一部をウェブパターン付け層２５０の第１ウェブ接触面２６０で圧密する。第１領域３０と第２領域５０との間の高さの差は、第１及び第２のウェブ接触面２３０及び２６０の夫々によって両領域３０及び５０が圧密面６７５に押し付けられるため、圧密工程の終わりには本質的にゼロである。上述の投影面積を有するウェブパターン付け層２５０を備え、このウェブパターン付け層が有孔バックグラウンド要素２２０の大きな部分を取り囲むように配置されたウェブ支持装置２００は、比較的可撓性である。このような可撓性により、第２変形工程及び上述の圧密工程で必要な第１ウェブ接触面２３０の第２ウェブ接触面２６０に対する変形を行うことができ、その結果、第２変形工程及び圧密工程の終わりに、第１及び第２の領域３０及び５０が面６７５に対して第９図に示すようにインプリントされ、第１領域３０と第２領域５０との間の高さの差が本質的にゼロとなる。面２３０及び２６０の相対的な変形に影響を及ぼす別の要因は、ウェブパターン付け層２５０の硬度である。硬化時の硬度が低い樹脂は、ニップ６７０のところで或る程度圧縮され、これによって、面２６０と２３０との間の高さの差を小さくする。面２３０及び２６０の相対的な変形は、圧縮面９１０の硬度を小さくすることによっても大きくなる。硬度が比較的低い圧縮面９１０は、変形を受けた有孔バックグラウンド要素２００の形態と一致でき、これによって、ウェブパターン付け要素２５４間に圧縮荷重を加え、第１ウェブ接触面２３０及び第１未圧密ウェブ領域５４７を圧密面６７５に向かってプレスする。第１未圧密ウェブ領域５４７の所定の部分を圧密して第１領域３０を形成する工程は、好ましくは、第１領域３０の少なくとも一部を圧密面６７５に接着する工程を更に含む。詳細には、第９図に示すように、離散した突起３４を面６７５に接着できる。この際、比較的低密度の第３領域７０は面６７５から間隔が隔てられたままであり、面６７５に取り付けられていない。結果的に得られた部分的に圧密したウェブに第７図及び第９図で参照番号５６０が附してある。突起３４は、ノズル６９０で面６７５にスプレーした接着剤で面６７５に接着できる。第２密度圧密ウェブ領域５４９を圧密して第２領域５０を形成する工程は、好ましくは、領域５０の少なくとも一部を圧密面６７５に第９図に示すように接着する工程を更に含む。圧密工程の後、部分的に圧密したウェブ５６０を加熱面６７５上で乾燥させ、稠度を約８５％乃至１００％にする。構造２０の形成における最終工程は、第２変形工程で失われたウェブの高さの差の少なくとも幾分かを取戻す復元工程からなる。復元工程は、第１領域３０を第１高さ３２に置き、第２領域５０を第２高さ５２に置く。ここで、第１高さ３２と第２高さ５２との間の差６２は、第２変形工程による第１及び第２の未圧密ウェブ領域５４７と５４９との間の減少した高さの差よりも大きい。第２変形工程で失われたウェブの高さの差の幾分かを取戻す復元工程は、部分的に圧密したウェブ５６０を圧密面６７５から外す工程を含む。好ましい実施例では、ウェブの高さの差の幾分かを取戻す工程は、部分的に圧密したウェブを圧密面６７５から外す工程と同時に、又はこの工程に続いて、部分的に圧密したウェブ５６０を短縮する工程を有する。好ましくは、部分的に圧密したウェブ５６０を外して短縮する行程は、部分的に圧密したウェブ５６０を面６７５から外す際にドクターブレード７００でこれにクレープを付けて紙構造２０を提供する工程を有する。本明細書中で使用されているように、短縮という用語は、部分的に圧密したウェブ５６０の長さを短くすることに関し、これは、ウェブの長さを機械方向で短縮するように乾燥ウェブにエネルギを加えたときに起こる。短縮は、幾つかの方法のうちの任意の方法で行うことができる。ウェブを短縮するための最も一般的であり且つ好ましい方法は、クレープ付けによる。圧密面６７５に接着した部分的に圧密したウェブ５６０をドクターブレード７００で面６７５から取り外す。一般的には、ドクターブレードは、約２５°のベベル角度を有し、約８１°の衝撃角度を構成するようにヤンキードライヤーに関して位置決めされている。分析方法厚さ及び高さの計測繊維質構造２０の試料の種々の領域３０−７０の厚さ及び高さを紙構造２０の断面から製作したミクロトームから計測する。２．５４cm×５．１cm（１インチ ×２インチ）の試料を提供し、剛性の板紙ホルダ上にステープル止めする。板紙ホルダをシリコン型に置く。紙試料を、ヘラクレス社が製造しているメリグラフフォトポリマーのような樹脂に浸漬する。試料を硬化させて樹脂混合物を硬化する。試料をシリコン型から取り出す。ミクロトーム切片を製作する場所を正確に決定するため、フォトポリマーに浸漬する前に試料に基準点を付ける。好ましくは、繊維質構造２０の平面図及び種々の断面図の両方で同じ基準点を使用する。ニューヨーク州バッファローのアメリカンオプティカル社が販売している８６０型ミクロトームに試料を置き、平らに拡げる。平滑な表面が現れるまで、試料から試料の縁部をミクロトームで切片をなして除去する。種々の領域３０−９０を正確に再構成するのに十分な数の切片を試料から取り出す。本明細書中に説明した実施例については、約６０μｍの厚さを有する切片を平滑な表面から取り出す。厚さ３１、５１、７１、及び９１を確認するため、多数の切片を必要とする。試料の切片をオイル及びカバースリップを使用してスライドに取り付ける。スライド及び試料を光学顕微鏡に取り付け、約４０倍の倍率で観察する。切片に沿って顕微鏡写真を撮影し、個々の顕微鏡写真を一列に並べ、切片の輪郭を再構成する。厚さ及び高さは、第２Ａ図及び第２Ｂ図に示す輪郭から確認できる。個々の領域の相対的な坪量並びに個々の領域の対応する厚さを知ることによって、個々の領域の密度を確認できる。紙構造の個々の領域の微小な坪量を説明するため、１９９４年１月１１日にファン等に付与された米国特許第５，２７７，７６１号を本明細書中に組み込む。領域３１−９１間の厚さは、ヒューレットパッカードスキャンジェットIIＣカラーフラットベッドスキャナを使用して確認できる。ヒューレットパッカード走査ソフトウェアは、デスクスキャンII、第１．６版である。スキャナの設定の形式は、白黒写真である。行路は、レーザーライターＮＴ、ＮＴＸである。明るさ及びコントラストの設定は１２５である。スケーリングは１００％である。ファイルを走査し、画像ファイルフォーマットでマッキントッシュIIＣi コンピューターにセーブする。画像ファイルをパワードロー第５．０版のような適当な写真画像ソフトウェアパッケージ又はＣＡＤプログラムで開く。第２Ａ及び第２Ｂ図を参照すると、各領域の厚さを、領域が構成する円を描くことによって決定できる。前記箇所での領域の厚さは、（ミクロトーム試料の）領域に描くことができた最も小さい円の直径に適当な縮尺率を乗じた値である。縮尺率の値は、顕微鏡写真の倍率に、走査した画像の倍率を乗じた値である。円は、ノースカロライナ州のエンジニアードソフトウェア社から入手できるパワードロー第５．０版のような任意の適当なソフトウェアドローイングパッケージを使用して描くことができる。高さの差６２は、（ミクロトーム試料の）領域５０に内接する最も小さな円を描き、領域３０に内接する二つの円を描くことによって、第２Ａ及び第２Ｂ図に示すように計測する。第１線Ｌ１を領域３０に内接する二つの円に接するように引く。第１線Ｌ１と平行な第２線Ｌ２を領域５０に内接する円に接するように引く。第１線Ｌ１と第２線Ｌ２との間の距離に適当な縮尺率を乗じた値が高さの差６２である。投影面積の計測ウェブ接触面２６０の投影面積は、以下の手順に従って計測される。先ず最初に、ウェブ接触面２６０を黒色のマーカー（スタンフォードシャーピー）で黒く塗り、コントラストを高める。第２に、ヒューレットパッカードスキャンジェットIIＣフラットベッドスキャナを使用し、ウェブパターン付け装置２００の三つのデジタル化した画像を出す。スキャナのオプションを以下の通りに設定する。即ち、明るさが１９８、コントラストが２１１、黒白写真解像度が１００ＤＰＩ、スケーリングが１００％に設定する。第３に、ウェブ接触面２６０を構成するウェブ支持装置２００の投影面積の割合を、ワシントン州エドモンズのバイオスキャン社から入手できるオプションのような適当な画像分析ソフトウェアシステムを使用してパーセンテージで決定する。グレースケール値が０乃至６２のピクセルの数の比を、走査した画像のピクセルの総数で除し、ウェブ接触面２６０を構成するウェブ支持装置２００の投影面積のパーセンテージを決定する。ウェブ支持装置の高さの計測第１ウェブ接触面２３０の高さ２３１と第２ウェブ接触面２６０の高さ２６１との間の高さの差２６２を以下の手順を使用して計測する。ウェブ支持装置は、平らな水平面上にウェブパターン付け層を上に向けて支持されている。約１．３ mm²の円形の接触面を有する垂直方向長さが約３mmのスタイラスを、ロードアイランド州プロビデンスのフェデラルプロダクツ社が製造しているフェデラルプロダクツ寸法ゲージ（ＥＭＤ−４３２０Ｗ１ブレーカウェイプローブで使用するために改造した４３２Ｂ−８１増幅器）に取り付ける。周知の高さの差を構成する周知の厚さの二つの精密シム間の電圧の差を決定することによって器具を較正する。第１ウェブ接触面２３０よりも僅かに小さい所定の高さで器具のゼロ調節を行い、スタイラスの移動が障害なく行われるようにする。スタイラスを問題の高さの上に配置し、これを下げて計測を行う。スタイラスは、約０．２４g/mm² の圧力を計測点に加える。各高さで計測を少なくとも三回行う。個々の高さ２３１及び２６１の平均計測値の差が高さの差２６２である。Ｐ＆Ｊ硬度の計測ロール９００の表面硬度は、オンタリオ州ケベックのラシーンのドミニオンエンジニアリングワークス社が製造しているＰ＆Ｊプラストメーター２０００型を使用して計測される。インデンターシャフトは、３．１７mmのボールを有する。硬度を、ロールの中央の位置、ロールの一端から１５．２４cm（６インチ）の位置、及びロールの他端から１５．２４cm（６インチ）の三つの異なる位置で計測する。Ｐ＆Ｊ硬度は、これらの三つの読みの平均値である。読み取りは、２１℃ の温度のロールについて、プラストメーターの製造者の手順に従って行われる。例以下の例は、本発明による製紙を例示するための例である。例１ＮＳＫ（北方針葉樹材クラフト）の３重量％の適当な水性スラリーを従来のリパルパーで製造する。ＮＳＫスラリーを穏やかに改質し、一時湿潤強力樹脂（即ち、ニューヨーク州ニューヨークのナショナルスターチエンドケミカル社が販売しているナショナルスターチ７８−００８０）の２％溶液をＮＳＫストックパイプに乾燥繊維０．０２％の量で加える。ＮＳＫスラリーをファンポンプで約０．２％の稠度に希釈する。ユーカリ類の繊維の第２の３重量％の水性スラリーを従来のリパルパーで製造する。ユーカリ類のスラリーをファンポンプで約０．２％の稠度に希釈する。個々に処理した三つの完成紙料の流れ（流れ１＝１００％ＮＳＫ、流れ２＝１００％ユーカリ類、流れ３＝１００％ユーカリ類）をヘッドボックスを通して分離した状態に保ち、長網の上に堆積し、二つの外ユーカリ層及び中央ＮＳＫ層を有する三層初期ウェブを形成する。脱水は長網を通して行われ、デフレクタ及び真空ボックスによって補助される。長網は、２．５４cm（１インチ）当たりのモノフィラメントの数が機械方向で１１０本で機械方向に対して横方向で９５本の５杼口の繻子織の形体である。初期湿潤ウェブは、長網から、有孔バックグラウンド要素２２０及び感光性樹脂でできたウェブパターン付け層２５０を有するウェブ支持装置２００に真空で移送される。移送の時点での繊維稠度は約８％である。約４０６．４mmHgの圧力差を使用してウェブをウェブ支持装置２００に移送する。有孔バックグラウンド要素は、２．５４cm（１インチ）当たりのモノフィラメントの数が機械方向で５９本で機械方向に対して横方向で４４本の５杼口の繻子織の形体である。機械方向フィラメントの直径は約０．２５mmであり、機械方向に対して横方向フィラメントの直径は約０．３３mmである。このような有孔バックグラウンド要素は、ウィスコンシン州アップルトンのアップルトンワイヤ社が製造している。ウェブパターン付け層２５０は、装置２００の投影面積の約１０％乃至約１２％の投影面積を有するウェブ接触上面を備えている。高さの差２６２は、約０．２５４mm（０．０１０インチ）である。ウェブパターン付け層は、第５図に示すように、離散したウェブパターン付け要素を有する。ウェブパターン付け装置２００の通気性は、約６００scfmである。多数の高さを有するウェブを真空移送点で形成する。ウェブの繊維稠度が約６５％になるまで、装置６００、６２０、及び６５０等で真空補助排液及びスルーエアー乾燥を行うことによって更に脱水する。ヤンキードライヤーへの移送は、表面硬度が約４０Ｐ＆Ｊの軟質の圧力ロール９００によって行われる。次いで、少なくとも約２．８１kg/cm²（４０psi.）の圧縮圧力で軟質の圧力ロールをヤンキードライヤー表面に押し付けることによって、ウェブをヤンキードライヤードラム６８０の表面６７５に接着する。ポリビニルアルコールを基剤としたクレープ接着剤を使用し、ウェブの表面６７５への接着を高める。ウェブをドクターブレードで面６７５から乾燥クレープ加工する前にウェブ稠度を約９０％乃至１００％に増大する。ドクターブレードはベベル角度が約２５°であり、約８１ °の衝撃角度を提供するようにヤンキードライヤーに関して位置決めされる。ヤンキードライヤーは、約２４２m/分（毎分８００フィート）で作動する。乾燥ウェブを２００m/分（毎分６５０フィート）でロールにする。上述の手順に従って製造したウェブを３層１プライトイレットティッシュペーパーにする。１プライトイレットティッシュペーパーの坪量は、約０．０２９３ kg/m²（３０００平方フィート当たり約１８ポンド）であり、一時湿潤強力樹脂を約０．０２％含む。重要なことは、結果的に得られた１プライティッシュペーパーが、柔らかで、吸収性があり、魅力的な外観を持ち、トイレットティッシュとして使用するのに適しているということである。例２北方針葉樹材クラフトの３重量％の水性スラリーを従来のリパルパーを使用して製造する。ＮＳＫスラリーを穏やかに改質し、一時湿潤強力樹脂（即ち、デラウェア州ウィルミントンのヘラクレス社が販売しているキメメ５５７Ｈ）の２％溶液をＮＳＫストックパイプに乾燥繊維０．０２％の量で加え、これに続いて、乾燥強力樹脂（即ち、デラウェア州ウィルミントンのヘラクレス社から入手できるＣＭＣ）の１％溶液をファンポンプの前でＮＳＫストックに乾燥繊維０．０８％の量で加える。ＮＳＫスラリーをファンポンプで約０．２％の稠度に希釈する。ユーカリ類の繊維の第２の３重量％の水性スラリーを従来のリパルパーを使用して製造する。ユーカリ類のスラリーをファンポンプで約０．２％の稠度に希釈する。個々に処理した二つの完成紙料の流れ（流れ１＝１００％ＮＳＫ、流れ２＝１００％ユーカリ類）をヘッドボックスを通して分離した状態に保ち、長網の上に堆積し、ＮＳＫからなる部分及びユーカリ類からなる部分を等しく含む二層初期ウェブを形成する。脱水は長網を通して行われ、デフレクタ及び真空ボックスによって補助される。長網は、２．５４cm（１インチ）当たりのモノフィラメントの数が機械方向で１１０本で機械方向に対して横方向で９５本の５杼口の繻子織の形体である。初期湿潤ウェブは、長網から、ウェブパターン付け層２５０を備えた有孔バックグラウンド要素２２０を有するウェブ支持装置２００に移送される。移送の時点での繊維稠度は約８％である。初期湿潤ウェブは、長網から、有孔バックグラウンド要素２２０及び感光性樹脂でできたウェブパターン付け層２５０を有するウェブ支持装置２００に移送される。移送の時点での繊維稠度は約８％である。約４０６．４mmHg（１６インチ水銀柱）の圧力差を使用してウェブをウェブ支持装置２００に移送する。有孔バックグラウンド要素は、２．５４cm（１インチ）当たりのモノフィラメントの数が機械方向で７９本で機械方向に対して横方向で６７本の３杼口の繻子織の形体である。機械方向フィラメントの直径は約０．１８mmであり、機械方向に対して横方向のフィラメントの直径は約０．２１mmである。このような有孔バックグラウンド要素は、ウィスコンシン州アップルトンのアップルトンワイヤ社が製造している。ウェブパターン付け層２５０は、装置２００の投影面積の約１０％乃至約１２％の投影面積を有するウェブ接触上面２６０を備えている。高さの差２６２は、約０．２５４mm（０．０１０インチ）である。ウェブパターン付け層は、第５図に示すように、離散したウェブパターン付け要素を有する。ウェブパターン付け装置２００の通気性は、約５００scfmである。多数の高さを有するウェブを真空移送点で形成する。ウェブの繊維稠度が約６５％になるまで、装置６００、６２０、及び６５０等で真空補助排液及びスルーエアー乾燥を行うことによって更に脱水する。ヤンキードライヤーへの移送は、表面硬度が約４０Ｐ＆Ｊの軟質の圧力ロール９００によって行われる。次いで、少なくとも約２．８１kg/cm²（４０psi.）の圧縮圧力で軟質の圧力ロールをヤンキードライヤー表面に押し付けることによって、ウェブをヤンキードライヤードラム６８０の表面６７５に接着する。面６７５へのウェブの接着を高めるのにポリビニルアルコールを基剤としたクレープ接着剤を使用する。ウェブを面６７５からドクターブレードで乾燥クレープ加工する前にウェブ稠度を約９０％乃至１００％に増大する。ドクターブレードはベベル角度が約２５°であり、約８１° の衝撃角度を提供するようにヤンキードライヤーに関して位置決めされる。ヤンキードライヤーは、約２４２m/分（毎分８００フィート）で作動する。乾燥ウェブを２００m/分（毎分６５０フィート）でロールにする。ウェブを２層２プライフェイシャルティッシュペーパーにする。各プライの坪量は、約０．０１６３kg/m²（３０００平方フィート当たり約１０ポンド）であり、永久湿潤強力樹脂を約０．０２重量％、及び乾燥強力樹脂を約０．０８重量％含む。結果的に得られた２プライティッシュペーパーは、柔らかで、吸収性があり、魅力的な外観を持ち、フェイシャルティッシュとして使用するのに適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．第１高さに配置された第１厚さを有する第１領域、前記第１高さと異なる第２高さに配置された第２厚さを有する第２領域、前記第１領域に相互連結されており、第３厚さを有し、第３高さを有する第３領域、及び前記第２領域を前記第１及び第３領域のうちの少なくとも一方に相互連結する、第４厚さを有する第４移行領域を備えた紙構造において、前記第４厚さは前記第１厚さよりも大きく、前記第４厚さは前記第２厚さよりも大きいことを特徴とし、前記第３厚さが前記第１厚さよりも大きいことを特徴とする紙構造。２．前記第１高さは、前記第３高さと異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の紙構造。３．前記第１領域は、前記第３領域に亘って分散された複数の離散した突起を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の紙構造。４．前記第１高さと前記第２高さとの間の差は、少なくとも約０．０５mmである、ことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の紙構造。５．前記第４厚さは、前記第２厚さの少なくとも１．５倍である、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の紙構造。６．前記第４厚さは、前記第１厚さの少なくとも１．５倍である、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の紙構造。７．前記紙構造は、前記第１及び第３領域の各々の少なくとも一部を有するバックグラウンド母材を備えたことを特徴とし、前記第２領域は、少なくとも５０mm²の投影面積を有する、バックグラウンド母材の内接する円形部分を構成する、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の紙構造。８．前記紙構造は、二つの異なる高さで短縮されている、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の紙構造。９．前記第２領域の少なくとも一部が可変クレープ頻度領域で境界付けられている、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の紙構造。１０．第１領域と、パターンが付いた第２領域と、前記第１領域の少なくとも一部及び第３領域を有するバックグラウンド母材であって、前記第１領域は、バックグラウンド母材の前記第３領域に亘って分散された複数の離散した突起を有する、バックグラウンド母材と、前記第２領域を前記バックグラウンド母材に相互連結する移行領域と、前記パターンが付いた第２領域の境界から延び、バックグラウンド母材で終端する、前記パターンが付いた第２領域の少なくとも一部を境界付ける可変クレープ頻度領域とを備えた、紙構造。１１．第１高さに第１ウェブ接触面を有する有孔バックグラウンド要素、及び前記有孔バックグラウンド要素の前記第１ウェブ接触面の上方を延び、前記第１高さと異なる第２高さに第２ウェブ接触面を形成する、前記有孔バックグラウンド要素に接合されたウェブパターン付け層を有する、製紙繊維のウェブの製造で使用するための装置において、前記ウェブパターン付け層は、前記有孔バックグラウンド要素の複数の内接する円形部分を構成し、各円形部分の投影面積は、少なくとも５０mm²であることを特徴とする装置。１２．各円形部分の投影面積は、少なくとも１００mm²である、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。１３．前記第２ウェブ接触面の投影面積は、装置の投影面積の約５％乃至約２０％である、ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の装置。１４．前記第２ウェブ接触面の投影面積は、装置の投影面積の約５％乃至約１４％である、ことを特徴とする請求項１３に記載の装置。１５．前記有孔バックグラウンド要素は、織製フィラメントを有することを特徴とし、前記有孔バックグラウンド要素の前記第１ウェブ接触面は、離散したウェブ接触ナックルを織製フィラメントの交差点に有する、ことを特徴とする請求項１１乃至１４のうちのいずれか一項に記載の装置。１６．前記第１高さと前記第２高さとの間の差は、少なくとも約０．０５mm である、ことを特徴とする請求項１１乃至１５のうちのいずれか一項に記載の装置。１７．ウェブパターン付け層は、離散したウェブパターン付け要素を有する、ことを特徴とする請求項１１乃至１６のうちのいずれか一項に記載の装置。１８．ウェブパターン付け層は、連続ネットワークをなした第２ウェブ接触面を有する、ことを特徴とする請求項１１乃至１７のうちのいずれか一項に記載の装置。１９．製紙繊維製の湿潤ウェブを提供する工程と、第１変形工程でウェブを約８％乃至約３０％の稠度で変形し、第１未圧密ウェブ領域及びこの第１未圧密ウェブ領域の高さと異なる高さの第２未圧密ウェブ領域を有する非モノプラナーウェブを形成する工程と、第２変形工程で前記第１未圧密ウェブ領域を前記第２未圧密ウェブ領域に対して変形し、前記第１未圧密ウェブ領域と前記第２未圧密ウェブ領域との間の高さの差を暫定的に減少する工程と、約４０％乃至約８０％のウェブ稠度で前記第１未圧密ウェブ領域の所定の部分を圧密し、第１圧密領域及び第３未圧密領域を提供する工程と、約４０％乃至約８０％のウェブ稠度で前記第２未圧密ウェブ領域の少なくとも一部を圧密し、第２圧密ウェブ領域を形成する工程と、前記第１変形工程で失われた高さの差の少なくとも幾分かを復元し、前記第１圧密領域を前記第２圧密領域の高さと異なる所定の高さにする工程とを有する、紙構造の形成方法。２０．前記ウェブの圧密後に前記ウェブを短縮する工程を更に有する、請求項１９に記載の方法。２１．前記ウェブの一部に前記第２圧密ウェブ領域の少なくとも一部を境界付ける可変頻度クレープパターンを付ける工程を有する、請求項２０に記載の方法。２２．第１未圧密ウェブ領域を圧密する前記工程は、前記第３未圧密領域に亘って分散された、圧密された複数の離散した突起を有する第１圧密ウェブ領域を形成する工程を含む、ことを特徴とする請求項１９、２０、又は２１に記載の方法。２３．前記第１変形工程で前記ウェブを変形させる工程は、ウェブの厚さにわたって流体差圧を付与する工程を含む、ことを特徴とする請求項１７乃至２２のうちのいずれか一項に記載の方法。２４．製紙繊維でできた未圧密の全体にモノプラナーのウェブを提供する工程、第１ウェブ接触面を有する有孔バックグラウンド要素と、前記第１ウェブ接触面から延びて前記第１ウェブ接触面の高さと異なる高さに第２ウェブ接触面を形成する、前記有孔バックグラウンド要素に接合されたウェブパターン付け層とを有するウェブ支持装置であって、前記ウェブパターン付け層は、前記有孔バックグラウンド要素の複数の内接する円形部分を構成し、前記有孔バックグラウンド要素の内接する円形部分の投影面積は少なくとも５０mm²である、ウェブ支持装置を提供する工程、前記ウェブ支持装置で前記ウェブを支持する工程、前記ウェブの一部を約８％乃至約３０％の稠度で変形し、前記第２ウェブ接触面に支持された第２未圧密ウェブ領域の高さと異なる所定の高さで前記第１ウェブ接触面に支持された第１未圧密ウェブ領域を有する非モノプラナーのウェブを形成する工程、圧密面を提供する工程、前記ウェブを前記ウェブ支持装置と前記圧密面との間に配置する工程、第２変形工程で前記第１ウェブ接触面を前記第２ウェブ接触面に対して変形し、前記第１未圧密ウェブ領域と前記第２未圧密ウェブ領域との間の高さの差を小さくする工程、前記第１未圧密ウェブ領域の所定の部分を前記第１ウェブ接触面と前記圧密面との間で圧密し、比較的未圧密の領域に亘って分散された、圧密された複数の離散した突起を有する第１圧密領域を形成する工程、前記第２未圧密ウェブ領域の少なくとも一部を前記第２ウェブ接触面と前記圧密面との間で圧密し、第２圧密領域を形成する工程、前記ウェブを少なくとも約９０％の稠度に乾燥する工程、及び前記圧密面から前記ウェブにクレープ加工を施す工程を有する、紙構造の形成方法。