JP4451880B2 - 伸縮性基材上に高度に位置決めされた印刷画像及びエンボス加工パターンを生成する製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、高度に位置決めされた印刷画像及びエンボス加工パターンを有する連続する伸縮性基材製品に関する。

シート型又はウェブ型の消費者製品の美観的特性を、製品にエンボス加工及び印刷の両方を施すことによって改善することに対する要望はかなり以前からある。（米国特許第６８０，５３３号明細書（マリニエ（Marinier）ら、１９０１年８月１３日発行）を参照。もちろん、その後数年間でこの分野において多くの技術的発展があった。しかしながら、印刷方法は通常、インク又は他の物質をシート製品のウェブ表面上に２次元で適用するものであり、またエンボス加工方法は通常、シート又はウェブを３次元で変形させるため、伸縮性基材に印刷画像及びエンボス加工画像を位置決めすることに対する問題が現在もある。ウェブを３次元で変形させることにより、結果としてウェブの長さ及び幅といった物理的寸法が変化する。したがって、印刷画像及びエンボス加工画像は、相対的に異なるウェブ上の位置に配置される。このことによって、２つの画像の位置決めのずれが生じるため、製造者は高度に位置決めされた印刷図形及びエンボス加工図形を有する製品を積極的に製造しようとしない。

この問題は、製品基材の連続ウェブを加工する製品製造ラインにおいて複雑化する。連続ウェブに印刷及びエンボス加工を施すには、一般に、回転式シリンダの印刷ロール及びエンボスロールを用いる。これらのロールは、ほとんどの場合、異なる企業が製造した、異なる物理的寸法及び駆動機構を有する装置に載置される。厚さ、湿分含量、又は基材の伸縮特性に影響する他のパラメータが、製造工程中に変化すると、追加の位置決めのずれが生成される場合がある。製造方法が修正されなければ、回転ごとに位置決めのずれが増大し、１つの画像が他の画像に対する所望の位置から「ずれ」る結果となる。

欧州特許出願ＥＰ１３０４２１５に示されるような、印刷及びエンボス加工の間、基材を支持する単一のキャリア／刷りローラを用いる印刷製造方法及びエンボス加工製造方法であっても、高度な位置決めを達成するために基材の寸法の変化を把握していない。

出願人らは、印刷画像及びエンボス加工画像の実際の適用を、別個のアプリケータロールによって自動的に調整し、それにより、ウェブ製品の製造中ずっと、印刷画像及びエンボス加工画像を高度に位置決めされた状態に維持する製造方法を開発した。

本発明は、
ａ）第１表面及び第２表面を有する伸縮性基材のウェブを供給する工程と；
ｂ）少なくとも１つのエンボス加工ローラを用いて、ウェブ基材の表面の少なくとも１つにエンボス加工画像をエンボス加工する工程と；
ｃ）少なくとも１つの印刷ローラを用いて、ウェブ基材の表面の少なくとも１つに印刷画像を印刷する工程と、ここで、エンボス加工画像及び印刷画像が、印刷／エンボス加工の位置決めがつくられるように、互いに対して基材上に配置され；を含み、
ｄ）１つのエンボス加工ローラの角度位置を測定し、前記角度位置をデジタル信号に変換する工程と；
ｅ）１つの印刷ローラの角度位置を測定し、該角度位置をデジタル信号に変換する工程と；
ｆ）印刷／エンボス加工の位置決めを手動でゼロ合わせする工程と；
ｇ）
ｉ）エンボス加工ローラからのデジタル信号と印刷ローラからのデジタル信号とを比較する工程と、
ｉｉ）エンボス加工ローラ又は印刷ローラのいずれかの角度位置及び角速度を補正する工程と、を含む制御プログラムを用いて、印刷ロール及びエンボス加工ロールを自動制御して位置決めを維持する工程と；を含み、連続する伸縮性基材製品の製造方法に関する。

本明細書は、本発明を特定して指摘し明確に請求する請求項で結論とするが、本発明は、添付図面と共に読まれる好ましい実施形態の次の説明によってより良く理解されると考えられ、図面中において、同じ参照番号は同一要素であると見なされる。

本発明は、連続する伸縮性基材製品を作成する製造方法であって、第１表面及び第２表面を有する伸縮性基材のウェブを供給する工程と、少なくとも１つのエンボス加工ローラを用いて、ウェブ基材の表面の少なくとも１つにエンボス加工画像をエンボス加工する工程と、少なくとも１つの印刷ローラを用いて、ウェブ基材の表面の少なくとも１つに印刷画像を印刷する工程と；ここで、エンボス加工画像及び印刷画像は、印刷／エンボス加工の位置決めがつくられるように、互いに対して基材上に配置され、を含み、１つのエンボス加工ローラの角度位置を測定し、角度位置をデジタル信号に変換する工程と、１つの印刷ローラの角度位置を測定し、角度位置をデジタル信号に変換する工程と、印刷／エンボス加工の位置決めを手動でゼロ合わせする工程と；ｉ）エンボス加工ローラからのデジタル信号と印刷ローラからのデジタル信号とを比較する工程と、ｉｉ）エンボス加工ローラ又は印刷ローラのいずれかの角度位置及び角速度を補正する工程と、を含む制御プログラムを用いて、印刷ロール及びエンボス加工ロールを自動制御して位置決めを維持する工程とを含む、製造方法に関する。

本明細書で使用する時、「連続する」は、ほぼ連続した製造方法で製造された相対的に非常に長い製品を意味する。本製造方法で使用するのに好ましい連続する製品の例は、ロール上の基材の長さがその幅に対して非常に長い、ロールに巻かれた基材である。ロールは固定の長さを有するが、製造が非常に長い時間稼動できるように、ウェブを共に重ね継ぐことによって実質的に連続したものになる。

本明細書で使用する時、「ウェブ」は、その上に印刷が施される、薄い、通気性又は非通気性のあらゆる基材を指す。ウェブは、横断方向よりも機械方向にはるかに長く、通常は基材のロールの状態で扱われるという特徴を有する。ウェブは、機器を通して加工される際に、第１表面又は上面と、第２表面又は裏面との２つの面を有する。

本明細書で使用する時、用語「伸縮性基材」は、紙、ポリマーフィルム又はプラスチックフィルム、布又は布地、織布、不織布、積層体、及びこれらの組み合わせを包含するがこれらに限定されない、引張り力を受けた時に伸長するあらゆる材料を指す。基材は、本明細書の試験方法の項で規定される％伸び試験によって測定した時に、８％超過の機械方向の％伸び測定値を有する場合に、伸縮性であると見なされる。

本明細書で使用する時、用語「ティッシュタオル基材」は、一般に、従来のフェルト圧縮ティッシュペーパー、パターン高密化ティッシュペーパー、及び嵩高非圧縮ティッシュペーパーが挙げられるがこれらに限定されない、ティッシュ又はペーパータオル技術を含む製品を指す。ティッシュタオル製品の非限定的な例としては、紙タオル（toweling）、顔用ティッシュ、トイレットペーパー、及び食卓用ナプキンなどが挙げられる。

本明細書で使用する時、用語「位置決め」は、印刷画像及びエンボス加工画像が、指定の相互関係で基材上に配置される度合を意味する。この関係は、印刷画像及びエンボス加工画像が重なり合って、２つの画像の間に相乗的な視覚的相互作用が生じるか、又は２つの画像が互いに離れているようなものであってもよい。完全な位置決め、又は誤差のない位置決めは、印刷画像及びエンボス加工画像が、設計された指定の相互関係で正確に基材上に配置された場合に生じる。

このことから、用語「位置決めのずれ」は、配置された印刷画像とエンボス加工画像との相対位置が、設計された指定の相互関係にある度合を意味する。位置決めのずれは、誤差限界試験の結果で表される。

用語「機械方向」は、ウェブが印刷／エンボス加工機械中でウェブがとる移動方向に平行な、加工される材料ウェブの方向を定義するのに使用される専門用語である。

同様に、用語「横断方向」又は「機械横方向」は、機械中での移動方向に垂直なウェブの方向を指す。

製造方法の工程は、以下によって定義される。

伸縮性基材のウェブ１０を供給する。基材は、エンボス加工及び印刷が可能であって、伸縮し、そのため印刷画像及びエンボス加工画像の位置決めがより困難になる場合がある、当該技術分野で既知のいかなる基材であってもよい。好ましくは、伸縮性基材とは、約８％〜約３５％の範囲、より好ましくは約１２％〜約３０％の範囲、さらにより好ましくは約１５％〜約２５％の範囲の機械方向％伸びを有するいずれかの材料を指す。本発明の伸縮性基材のウェブは、第１表面１１及び第２表面１２を有し、第２表面は第１表面に対向して配置されている。

伸縮性基材１０は、セルロース性、非セルロース性、又はこれらの組み合わせの材料を包含してもよい。本製造方法に使用するのに好ましい機材は、抄紙用繊維を含む。抄紙用繊維は、当該技術分野において既知のいかなる典型的な紙製品の形態をとってもよい。伸縮性基材の特に好ましい実施形態は、吸収性ティッシュタオル紙基材である。好ましい吸収性ティッシュタオル製品としては、単プライ及び多プライの製品が挙げられ、また、製品の好ましい特性によっては、個々のプライが抄紙原料の１又はそれ以上の層を含んでもよい。ティッシュタオル製品基材の特に好ましい実施形態は、約１０ｇ／ｍ²〜１３０ｇ／ｍ²、好ましくは約２０ｇ／ｍ²〜８０ｇ／ｍ²、最も好ましくは約２５ｇ／ｍ²〜６０ｇ／ｍ²の坪量を有する。ティッシュタオル製品基材の特に好ましい実施形態は、約０．０４ｇ／ｃｍ³〜約０．８０ｇ／ｃｍ³の範囲、好ましくは０．０７ｇ／ｃｍ³〜約０．６ｇ／ｃｍ³の範囲、より好ましくは０．１０ｇ／ｃｍ³〜約０．２ｇ／ｃｍ³の範囲の密度を有する。

ティッシュタオル製品基材の好ましい実施形態は、業界で既知のいかなるティッシュタオル製品を含んでもよい。これらの実施形態は、米国特許第４，１９１，６０９号（トロカーン（Trokhan）、１９８０年３月４日発行）；同第４，３００，９８１号（カーステンズ（Carstens）、１９８１年１１月１７日発行）；同第４，１９１，６０９号（トロカーン（Trokhan）、１９８０年３月４日発行）；同第４，５１４，３４５号（ジョンソン（Johnson）ら、１９８５年４月３０日発行）；同第４，５２８，２３９号（トロカーン（Trokhan）、１９８５年７月９日発行）；同第４，５２９，４８０号（トロカーン（Trokhan）、１９８５年７月１６日発行）；同第４，６３７，８５９号（トロカーン（Trokhan）、１９８７年１月２０日発行）；同第５，２４５，０２５号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９３年９月１４日発行）；同第５，２７５，７００号発行（トロカーン（Trokhan）、１９９４年１月４日発行）；同第５，３２８，５６５号（ラッシュ（Rasch）ら、１９９４年７月１２日発行）；同第５，３３４，２８９号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９４年８月２日発行）；同第５，３６４，５０４号（スマーコースキー（Smurkowski）ら、１９９５年１１月１５日発行）；同第５，５２７，４２８号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９６年６月１８日発行）；同第５，５５６，５０９号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９６年９月１７日発行）；同第５，６２８，８７６号（エイヤーズ（Ayers）ら、１９９７年５月１３日発行）；同第５，６２９，０５２号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９７年５月１３日発行）；同第５，６３７，１９４号（アンパルスキー（Ampulski）ら、１９９７年６月１０日発行）；同第５，４１１，６３６号（ハーマンズ（Hermans）ら、１９９５年５月２日発行）；ＥＰ６７７６１２号（ウェント（Wendt）ら、１９９５年１０月１８日発行）の米国特許等に従って作成してもよい。

好ましいティッシュタオル基材は、通気空気乾燥タイプ又は従来の乾燥タイプであってもよい。任意に、クレーピング又は湿式ミクロ収縮（microcontraction）によって短縮されてもよい。クレーピング及び／又は湿式ミクロ収縮は、本願譲受人に共に譲渡された米国特許：第６，０４８，９３８号（ニール（Neal）ら、２０００年４月１１日発行）；第５，９４２，０８５号（ニール（Neal）ら、１９９９年８月２４日発行）；第５，８６５，９５０号（ビンソン（Vinson）ら、１９９９年２月２日発行）；第４，４４０，５９７号（ウェルズ（Wells）ら、１９８４年４月３日発行）；第４，１９１，７５６号（ソウダイ（Sawdai）ら、１９８０年５月４日発行）；及び米国特許出願第０９／０４２，９３６号（１９９８年３月１７日出願）に開示されている。

本発明の製造方法に使用するのに好ましい基材の別の種類は、合成繊維を含む不織布ウェブである。そのような基材としては、織地（例えば、織布及び不織布など）、他の不織布基材、及び合成繊維又は多成分繊維を含む紙様の製品が挙げられるが、これらに限定されない。他の好ましい基材の代表的な例は、米国特許第４，６２９，６４３号（キュロ（Curro）ら、１９８６年１２月１６日発行）；同第４，６０９，５１８号（キュロ（Curro）ら、１９８６年９月２日発行）；欧州特許出願ＥＰＡ１１２６５４号（ハク（Haq））；同時係属の米国特許出願第１０／３６００３８号（トロカーン（Trokhan）ら、２００３年２月６日出願）；同時係属の米国特許出願第１０／３６００２１号（トロカーン（Trokhan）ら、２００３年２月６日出願）；同時係属の米国特許出願第１０／１９２，３７２号（ジンク（Zink）ら、２００２年７月１０日出願）；及び同時係属の米国特許出願第０９／０８９，３５６号（キュロ（Curro）ら、２０００年１２月２０日出願）に見出すことができる。

ウェブ基材の表面の少なくとも１つにエンボス加工画像２０をエンボス加工する。「エンボス加工」とは、基材の比較的小さい部分をその面に垂直な方向に偏向させ、さらに基材の偏向された部分を比較的硬い表面に衝突させて、基材の構造を永続的に崩壊させる製造方法を指す。連続ウェブをエンボス加工するための、業界で既知のいかなる製造方法も、本発明の製造方法に使用してもよい。一般に、このような製造方法はエンボス加工ローラを有する回転製造方法を利用する。

エンボス加工は、通常はノブ・トゥー・ノブ（knob-to-knob）エンボス加工又はネスト状（nested）エンボス加工の２つの製造方法の１つによって実施される。ノブ・トゥー・ノブエンボス加工は、軸方向に平行な、対向するロールのノブの間に、エンボス加工される材料の厚さよりも小さい幅を有するニップを形成するように並置されたローラ２１及び２２で構成される。ネスト状エンボス加工は、１つのローラ２１のエンボス加工ノブが他のローラ２２のエンボス加工ノブの間に噛合して構成される。ノブ・トゥー・ノブエンボス加工及びネスト状エンボス加工の例は、同一出願人による米国特許第３，４１４，４５９号（ウェルズ（Wells）、１９６８年１２月３日発行）；同第３，５４７，７２３号（グレシャム（Gresham）、１９７０年１２月１５日発行）；同第３，５５６，９０７号（ニストランド（Nystrand）、１９７１年１月１９日発行）；同第３，７０８，３６６号（ドネリー（Donnelly）、１９７３年１月２日発行）；同第３，７３８，９０５号（トーマス（Thomas）、１９７３年６月１２日発行）；同第３，８６７，２２５号（ニストランド（Nystrand）、１９７５年２月１８日発行）；同第４，４８３，７２８号（バウアーンファインド（Bauernfeind）、１９８４年１１月２０日発行）；同第３，８６７，２２５号（ニストランド（Nystrand）、１９７５年２月１８日発行）；同第５，４６８，３２３号（マクニール（McNeil）、１９９５年１１月２１日発行）；及び同第６，２７７，４６６Ｂ１号（マクニール（McNeil）ら、２００１年８月２１日発行）による先行技術に示されている。

エンボス加工画像２０は、いずれかの知覚可能なパターンを含む。パターンは、幾何学的形状、線画、物の表示、言葉、一般的な背景領域などを含む。

ウェブ基材の表面の少なくとも１つの上に印刷画像３０を印刷する。本発明に好適な印刷方法は、業界で既知のいずれの回転印刷適用であってもよい。これらには、石版印刷、凸版印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、凹版印刷、及び好ましくはフレキソ印刷が挙げられるが、これらに限定されない。同様に、これらの組み合わせ及び変形も、本発明の範囲内にあると見なされる。一般に、回転印刷方法は、印刷ユニット３１及び逆圧ローラ３２を含む。

印刷画像３０は、基材１０上に印刷可能ないずれかの流体を含んでもよい。それらの流体としては、接着剤、染料、及び印刷インクが挙げられるが、これらに限定されない。単一の流体の画像又は複数の流体の画像を、基材に適用してもよい。好ましくは、印刷画像は、基材に適用される１又はそれ以上のインクを含む。本発明に従って吸収性ティッシュタオルペーパーの好ましい基材上に画像を適用するのに好適な装置は、同一出願人による米国特許第５，２１３，０３７号（レオパーディ２世（Leopardi,II）、１９９３年５月２５日発行）；同第５，２５５，６０３号（ソネビル（Sonneville）ら、１９９３年１０月２６日発行）；及び同第６，０９６，４１２号（マクファーランド（McFarland）ら、２０００年８月１日発行）に記載されている。

紙上に生成された印刷画像３０は、線画、ハーフトーン画像、多色印刷、又はこれらの組み合わせであることができる。本明細書で使用する時、「多色印刷」は、色分離方法によって作成され、２又はそれ以上のインクからなる画像が、再結合されて当初の画像の完全な色の範囲を生成可能なハーフトーンのドットに分解された、ハーフトーン色の印刷を指す。

１つのエンボス加工ローラ２２の角度位置を測定して、その位置をデジタル信号２９に変換する。ローラの角度位置を判定し、その位置をデジタル信号に変換するための、業界で既知のいずれかの手段２４が、本発明の製造方法で使用されてもよい。ローラの角度位置をデジタル信号２９に変換する１つの好ましい手段２４は、図１のスレーブ／エンボス加工ローラ２１に示される手段によって代表される。この好ましい手段によって、エンボス加工ローラのシャフトから、機械的信号をデジタル信号２９に変換するレゾルバ２６への機械的連結２５が得られる。いずれかの典型的な機械的連結２５が使用されてもよい。好ましい機械的連結２５は、エンボス加工ローラ２２のシャフト２７をレゾルバ２６に連結するプーリーを使用する。好ましくは、レゾルバ２６は、１度の読取り当り４０９６カウントの信号をつくり出す。この角度位置をデジタル信号に変換する方法は、印刷ローラにも使用することができる。

１つの印刷ローラ３１の角度位置を測定して、その角度位置をデジタル信号３９に変換する。角度位置を変換する別の好ましい方法、ひいては印刷システム又はエンボス加工システムのいずれかに使用可能な方法は、図１のマスター／印刷ローラ３１に示されている。この好ましい手段は、印刷ローラ３１又はそのシャフト３６のいずれかの位置にあるフラッグ又は他のマーカー３７を感知する近接スイッチ３５を提供するものである。近接スイッチ３５は、１回転ごとにデジタル信号３９を生成する。

印刷／エンボス加工の位置決めを手動でゼロに合わせる。エンボス加工ローラ２２又は印刷ローラ３１のいずれかを、制御プログラムにおいてマスターローラとして選択する。選択されなかったローラが、従ってスレーブロールである。本発明の製造方法は、いずれのローラをマスターローラとして指定して動作することもできる。印刷／エンボス加工システムは、製造される製品上の位置決めの視覚的な判定に基づいて、エンボス加工ローラ２２、印刷ローラ３１のいずれか、又は両方の角度位置を手動で補正することによって、「ゼロに合わせ」られる。手動補正は、機械に手を置いて物理的に調整することであってもよく、又は操作パネルからロールの駆動モータに送られる電子的な調整であってもよい。したがって、手動によるゼロ合わせは、機械が作動している間、又は停止している時のいずれの時に行われてもよい。

位置決めを維持するために、印刷ロール３１及びエンボス加工ロール２２を、スレーブ駆動制御プログラムを用いて自動的に制御する。スレーブ駆動制御プログラムは、１）エンボス加工ローラからのデジタル信号２９と、印刷ローラからのデジタル信号３９とを比較する工程と、２）スレーブ駆動部４０からスレーブモータ４２に補正信号４１を送ることによって、スレーブローラ２２のスレーブ駆動モータ４２の角度位置及び角速度を補正する工程とを含む。製造方法の好ましい一実施形態は、エンボス加工ロール及び印刷ロールのそれぞれからの信号２９及び３９を毎秒４回の頻度で読取る、駆動統合ソフトウェアプログラムを使用することを含む。ソフトウェアプログラムは次に、エンボス加工ロールからの１回の読取り当り４０９６カウントと比較して、２つのロール間のずれの度合（即ち、位置決めの欠如）を判定する。駆動統合ソフトウェアは次に、指定のスレーブローラ２２のスレーブ駆動モータ４２に補正信号４１を送って、ロールのずれを解消し、それによって製造方法を位置決めに戻す。

（試験方法）
坪量方法：
本明細書で使用する時、「坪量」は、ｌｂｓ／３０００ｆｔ²又はｇ／ｍ²で表されるサンプルの単位面積当りの重量である。坪量は、特定の面積（ｍ²）の１又はそれ以上のサンプルを用意し、本発明による繊維性構造体及び／又はそのような繊維性構造体を含む紙製品のサンプルを、０．０１ｇの最小感度を有する上皿天秤で秤量することにより測定される。天秤は、風防を使用することにより、気流及びその他の外乱から保護される。天秤の表示が一定になった時に、重量を記録する。平均重量（ｇ）を算出し、サンプルの平均面積（ｍ²）坪量（ｇ／ｍ²）を、平均重量（ｇ）をサンプルの平均面積（ｍ²）で除算することにより算出する。

密度方法：
本明細書で使用する時、本発明に従った繊維性構造体及び／又は本発明に従った繊維性構造体を含む衛生ティッシュ製品の密度は、算出された平均（「見かけの」）密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーの密度は、そのペーパーの坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーのキャリパーは、１５．５ｇ／ｃｍ²（９５ｇ／ｉｎ²）の圧縮負荷を掛けた時のペーパーの厚さである。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーの密度は、そのペーパーの坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーのキャリパーは、１５．５ｇ／ｃｍ²（９５ｇ／ｉｎ²）の圧縮負荷を掛けた時のペーパーの厚さである。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーの密度は、そのペーパーの坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーのキャリパーは、１５．５ｇ／ｃｍ²（９５ｇ／ｉｎ²）の圧縮負荷を掛けた時のペーパーの厚さである。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーの密度は、そのペーパーの坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーのキャリパーは、１５．５ｇ／ｃｍ²（９５ｇ／ｉｎ²）の圧縮負荷を掛けた時のペーパーの厚さである。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーの密度は、そのペーパーの坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーのキャリパーは、１５．５ｇ／ｃｍ²（９５ｇ／ｉｎ²、９５ｇ／ｃｍ²）の圧縮負荷を掛けた時のペーパーの厚さである。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーの密度は、そのペーパーの坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーのキャリパーは、１５．５ｇ／ｃｍ²（９５ｇ／ｉｎ²、９５ｇ／ｃｍ²）の圧縮負荷を掛けた時のペーパーの厚さである。その繊維性構造体又は衛生ティッシュ製品の坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れる。本明細書で使用する時、繊維性構造体及び／又は衛生ティッシュ製品のキャリパーは、１５．５ｇ／ｃｍ²の圧縮負荷を掛けた時の、繊維性構造体又はそのような繊維性構造体を含む衛生ティッシュ製品の厚さである。

％伸び（伸長）
張力試験の前に、試験されるペーパーサンプルを、ＴＡＰＰＩ方法＃Ｔ４０２ＯＭ−８８に従って調湿しなければならない。すべてのプラスチック及び板紙の包装材料を、試験前に、ペーパーサンプルから慎重に取り外さなければならない。ペーパーサンプルを、相対湿度４８〜５２％及び２２〜２４℃の範囲の温度内で、少なくとも２時間調湿しなければならない。サンプルの準備及び張力試験のすべての段階もまた、一定の温度及び湿度の密閉された室内で行わなければならない。

損傷した製品があればそれをすべて廃棄する。次に、４つの使用可能なユニット（シートとも呼ばれる）から５つのストリップを取り外し、互いに積み重ねて、シートが合わさっている間に穿孔を有する長い積み重ね体を形成する。シート１及び３を機械方向の張力測定用として、シート２及び４を横断方向の張力測定用として特定する。次に、ペーパーカッター（ツイング−アルバート・インスツルメント社（Thwing-Albert Instrument Co.）（ペンシルベニア州フィラデルフィア（Philadelphia））からの、安全シールド付きＪＤＣ−１−１０又はＪＤＣ−１−１２）を用いて穿孔線に沿って切断し、４つの別個の素材を作成する。積み重ね１及び３が、依然として機械方向試験用として特定され、積み重ね２及び４が横断方向試験用として特定されていることを確認する。

積み重ね１及び３から、２．５４ｃｍ（１インチ）幅のストリップを２つ機械方向に切断する。積み重ね２及び４から、２．５４ｃｍ（１インチ）幅のストリップを２つ横断方向に切断する。これで、機械方向の張力試験用に２．５４ｃｍ（１インチ）幅の４つのストリップと、横断方向の張力試験用に２．５４ｃｍ（１インチ）幅の４つのストリップが得られる。これらの最終製品サンプルに対して、２．５４ｃｍ（１インチ）幅の８つのストリップはすべて、使用可能なユニット（シートとも呼ばれる）５つの厚さである。

加工されていない素材及び／又は巻サンプルに対して、ペーパーカッター（ツイング−アルバート・インスツルメント社（Thwing-Albert Instrument Co.）（ペンシルベニア州フィラデルフィア（Philadelphia））からの、安全シールド付きＪＤＣ−１−１０又はＪＤＣ−１−１２）を用いて、８プライ厚さの３８．１ｃｍ（１５インチ）×３８．１ｃｍ（１５インチ）のサンプルをサンプルの対象領域から切断する。３８．１ｃｍ（１５インチ）の切断の１つを機械方向に平行とし、他方の切断を横断方向に平行とすることを確実にする。サンプルを、相対湿度４８〜５２％及び２２〜２４℃の範囲の温度内で、少なくとも２時間調湿することを確認する。サンプルの準備及び張力試験のすべての段階もまた、一定の温度及び湿度の密閉された室内で行わなければならない。

予め調湿された８プライ厚さの３８．１ｃｍ（１５インチ）×３８．１ｃｍ（１５インチ）のサンプルから、長い１７．７８ｃｍ（７）の寸法が機械方向に平行な、２．５４ｃｍ（１インチ）×１７．７８ｃｍ（７インチ）のストリップを４つ切断する。これらのサンプルを、機械方向の巻き又は加工されない素材のサンプルとする。長い１７．７８ｃｍ（７）の寸法が横断方向に平行な、２．５４ｃｍ（１インチ）×１７．７８ｃｍ（７インチ）のストリップを、さらに４つ切断する。これらのサンプルを横断方向の巻き又は加工されない素材のサンプルとする。これまでのすべての切断が、ペーパーカッター（ツイング−アルバート・インスツルメント社（Thwing-Albert Instrument Co.）（ペンシルベニア州フィラデルフィア（Philadelphia））からの、安全シールド付きＪＤＣ−１−１０又はＪＤＣ−１−１２）を用いて行われたことを確認する。これで、サンプルは、１７．７８ｃｍ（７インチ）の寸法が機械方向に平行な、８プライ厚さの２．５４ｃｍ（１インチ）×１７．７８ｃｍ（７インチ）のサンプル４つと、１７．７８ｃｍ（７インチ）の寸法が横断方向に平行な、８プライ厚さの２．５４ｃｍ（１インチ）×１７．７８ｃｍ（７インチ）のサンプル４つとの、合計８つになる。

引張り強度を実際に測定するには、ツイング−アルバート・インテレクトＩＩ標準引張り試験機（Thwing-Albert Intelect II Standard Tensile Tester）（ツイング−アルバート・インスツルメント社（Thwing-Albert Instrument Co.）、ペンシルベニア州フィラデルフィア（Philadelphia））を使用する。ツイング−アルバート・インテレクトＩＩ（Thwing-Albert Intelect II）の操作マニュアルによる指示に従って、平面クランプをユニット内に挿入し、試験機を較正する。機器のクロスヘッド速度を１０．１６ｃｍ／分（４．００インチ／分）に設定し、第１及び第２のゲージ長さを５．０８ｃｍ（２．００インチ）に設定する。破断感度を２０．０グラムに設定しなければならず、サンプル幅を２．５４ｃｍ（１．００インチ）、サンプル厚さを０．０６３５ｃｍ（０．０２５インチ）に設定しなければならない。

ロードセルを、試験されるサンプルの張力の予測結果が、使用中の範囲の２５％〜７５％となるように選択する。例えば、予測張力が１２５０グラム（５０００グラムの２５％）〜３７５０グラム（５０００グラムの７５％）の範囲であるサンプルには、５０００グラムのロードセルを使用してもよい。引張り試験機はまた、予測張力が１２５グラム〜３７５グラムであるサンプルを試験できるように、５０００グラムのロードセルの１０％範囲に設定することもできる。

引張りストリップの１つを取り、その一端を引張り試験機の１つのクランプ内に配置する。ペーパーストリップの他端を、他方のクランプ内に配置する。ストリップの長い寸法が、引張り試験機の側面に平行であることを確認する。また、ストリップが２つのクランプのいずれかの側面に覆い被さっていないことも確認する。加えて、各クランプの圧力は、ペーパーサンプルと完全に接触していなければならない。

ペーパー試験ストリップを２つのクランプに挿入した後、機器の張力を監視することができる。５グラム以上の値を示した場合、サンプルは引張られすぎている。反対に、試験を開始して値を記録する前に２〜３秒が経過した場合、引張りストリップは緩みすぎている。

引張り試験機の機器マニュアルに記載されているように、引張り試験機を始動させる。クロスヘッドが自動的にその初期の開始位置に戻った後、試験が終了する。機器の目盛又は近接する装置のデジタルパネルメータから、グラム単位の引張り負荷を読取って記録する。

リセット調整を機器が自動的に実施しない場合は、必要な調整を行って、機器のクランプをその初期の開始位置に設定する。次のペーパーストリップを上述したように２つのクランプに挿入し、グラム単位の張力の読取り値を得る。すべてのペーパー試験ストリップから張力の読取り値を得る。試験の実施中に、クランプ中又はその端部でストリップが外れたり破断した場合、読取り値は却下しなければならないことに留意されたい。

パーセント伸びの最大値（％伸長）が所望される場合、引張り強度を測定するのと同時にその値を判定する。製造元の使用説明書に従って、伸びスケールを較正し、必要な制御機器があればそれをすべて調整する。

デジタルパネルメータを有する電子引張り試験機では、引張り強度試験の終了時に、第２のデジタルパネルメータに表示される値を読取って記録する。電子引張り試験機の中には、第２のデジタルパネルメータのこの値がパーセント伸びの最大値（％伸長）であるものもあり、伸びの実際のインチであるものもある。

試験される引張りストリップそれぞれに対してこの手順を繰返す。

算出：パーセント伸びの最大値（％伸長）−第２のデジタルパネルメータにパーセント伸びを表示する電子引張り試験機の場合：
パーセント伸びの最大値（％伸長）＝（伸びの読取り値の合計）÷（実施された読取り数）
第２のデジタルパネルメータに伸びの実際の単位（インチ又はセンチメートル）を表示する電子引張り試験機の場合：
パーセント伸びの最大値（％伸長）＝（伸びのインチ又はセンチメートルの合計）÷（（インチ又はセンチメートル単位のゲージ長さ）×（実施された読取り数））
結果はパーセント単位である。５％超過の結果に対しては整数；５％以下の報告結果に対しては０．１％の近似。

（機械方向位置決め誤差限界）
機械方向位置決め誤差限界は、エンボス加工ローラ及び印刷ローラからの連続的な繰返し単位の位置決め測定値における標準偏差の３倍である。

機械方向（ＭＤ）位置決め誤差限界の測定のための基材サンプルは、少なくとも１０個の繰返し単位を提供するのに十分な長さでなければならない。この長さのサンプルを移送し取り扱うのに最も簡便な方法は、ログとしても既知であるロールの状態の最終製品である。印刷からエンボス加工までの位置決め試験の前に、試験される基材サンプルは、ＴＡＰＰＩ方法＃Ｔ４０２ＯＭ−８８に従って調湿しなければならない。すべてのプラスチック及び板紙の包装材料を、試験前に、基材サンプルから慎重に取り外さなければならない。基材サンプルは、相対湿度４８〜５２％及び２２℃〜２４℃の範囲の温度内で、少なくとも２時間調湿しなければならない。サンプルの準備及び張力試験のすべての段階もまた、一定の温度及び湿度の密閉された室内で行わなければならない。

次の考察は、図２、図３ａ、図３ｂ、及び図４を参照する。片持ち支持体ブラケット１０５及び手動クランク１０４を有するローラＡ１０２を含む、ローラアセンブリ１０１を保持するのに十分な大きさの１つのテーブル１００上。ローラＡ１０２の長さは、測定されるウェブ５００の幅（機械横方向）にほぼ等しく、ローラＡ１０２は、テーブル１００の長さに垂直に延在するように、テーブル１００の一端にテーブルの幅の中央位置で固定される。長さ１５３．４０ｃｍ（６０インチ）（又はそれより長い）の平滑で上面が白いテーブル２００上に、片持ち支持体ブラケット２０５及び手動クランク２０４を有するローラＢ２０２を含む、第２のローラアセンブリ２０１を固定する。やはり、ローラＢ２０２は、テーブル２００の長さに垂直に延在するように、テーブル２００の一端にテーブルの幅の中央位置で固定されなければならない。２つのテーブル１００及び２００を、テーブル間の空隙２１０を３０ｃｍとして、ローラＡ１０２及びローラＢ２０２と共に、縦につないで配置する。２つのローラ１０２及び２０２が平行な関係になるようにする。

サンプルのログが、印刷面をログの外側に巻くようにして受入れられた場合、サンプルは印刷面を内側にするように慎重に巻き直される必要がある。この巻き直しは、サンプルの伸長を回避するように慎重に行われなければならない。サンプルが印刷面を内側にして受入れられた場合、巻き直しは不要である。最終製品のログ５０１を、印刷面５０４がテーブルに対向するようなロールの巻き戻し方向で、ローラＡ１０２上に滑らせる。ログの外側の尾部のシートに「尾部（tail）」と書いたラベルを貼り付ける。ローラＢ２０２に、測定されるウェブ５００の幅とほぼ等しい長さの空芯を取り付ける。２０３ｃｍ（８０インチ）長さの最終製品のログ５０１をローラＢ２０２に向かって巻き戻す。ローラＢの芯には、ローラＢ２０２の空芯にテープでログの尾部を取り付ける。ローラＢ２０２の下ではなく上にウェブ５００を取り、結果として得られる巻き直されたログ５０２が印刷を内側に有するようにする。

ローラＢのクランクハンドル２０４を用いて、ログ全体を巻き直し、これで、元のコアシートがログの外側になる。得られる巻き直されたログ５０２は、外側が白く／印刷されていないものでなければならない。最後のシートを、基材が伸長しないように、元の芯から静かに緩める。元のコアシートに「芯（Core）」のラベルを貼り付ける。

巻き直されたログ５０２をローラＢ２０２から取り外す。巻き直されたログをローラＡ１０２に配置する。空芯をローラＢ２０２に配置する。印刷されエンボス加工された基材サンプルの全長を、ローラＡ１０２からローラＢ２０２まで引張る。印刷及びエンボス加工面を上にした基材の第１の長さに対して、測定されるウェブの幅にほぼ等しい長さを有するおもり２０３を、ローラＢ２０２の傍のシート上に配置する。約６０．９６ｃｍ（２４インチ）のウェブで、２つのテーブル間の空隙２１０内にひだ５０５をつくる。第２のおもり１０３をローラＡ１０２の傍に配置して、ログ５０２が巻き戻されないようにする。測定されるウェブの幅にほぼ等しい長さを有する２３４グラムのシリンダ５０６を、ウェブの支持されていない長さ５０５に配置することにより、ウェブの一定の張力を提供する。

ほとんどの回転式エンボス加工動作及び印刷動作では、エンボス加工画像２０及び印刷画像３０の両方が、そのエンボス加工シリンダ及び印刷シリンダそれぞれの円周と適合する、機械方向（ＭＤ）に繰返し可能なパターンである。これにより、エンボス加工のいずれかの繰返し可能な単位及び印刷のいずれかの繰返し可能な単位が規定される。測定目的のためだけに、ウェブの第１長さにおける、印刷画像及びエンボス加工画像間の位相位置合わせが規定されると仮定する。即ち、測定される第１のシート上の位置決めが、設計者によって設計された対象とする位置決めであると仮定する。

エンボス加工画像の繰返し単位５２０の開始位置５２１を特定し、印を付ける。第２の繰返し単位における同一のエンボス加工画像の開始位置５２２を特定し、印を付ける。また、後続の繰返し単位にも、「１」から始まる番号のラベルを付ける。露出している長さ全体に同様に印が付けられるまで、この製造方法を繰返す。印刷画像の繰返し単位５３０の開始位置５３１を特定し、印を付ける。第２の繰返し単位における同一の印刷画像の開始位置５３２を特定し、印を付ける。また、後続の繰返し単位にも、「１」から始まる番号のラベルを付ける。露出している長さ全体に同様に印が付けられるまで、この製造方法を繰返す。

１ｍｍ単位の増分（又は１／３２インチ単位の増分）で目盛が付けられた、エンボス加工画像及び印刷画像の繰返し可能な単位間の最大機械方向長さよりも長い、定規２０７を選択する。この定規を使用して、エンボス加工単位１の開始位置５２１と印刷単位１の開始位置５３１との間の機械方向の距離を測定する。測定値を、１ｍｍ（又は１／３２インチ）の近似で取り、記録する。これは、「印刷対エンボス加工の機械方向位置決めずれ」と呼ばれる。また、対応する繰返し単位の番号も記録する。次に、エンボス加工単位２の開始位置５２２と印刷単位２の開始位置５３２との間の機械方向の距離を測定し、記録する。露出している長さ全体を同様に測定するまで、この製造方法を繰返す。

定規２０７、２３４ｇのシリンダ５０６、及び両方のおもり１０３及び２０３を取り外す。ウェブ５００の「芯」端部をローラＢ２０２の下に取り、得られる巻き直されたログ５０７が印刷を内側に有するようにする。ウェブの「芯」端部を空芯にテープ止めする。ウェブの第１長さをローラＢ２０２上に巻き取る。最後の印がテーブル上に露出するように保持する。２３４ｇのシリンダ５０６を、新しい支持されていない長さ５０５に再配置する。おもり１０３及び２０３をウェブの各端部に再配置する。「印刷対エンボス加工の機械方向位置決めずれ」を測定する。後に続く各長さに対して製造方法及び測定を繰返す。元の尾部シートを露出した時に、単一のログ内の繰返し可能なエンボス加工単位及び印刷単位のすべてを、順次測定したことになる。

最終製品の順次生成されるログを測定する場合、ログ１の尾部シートをログ２のコアシートに慎重に整列させ、透明な幅広のテープで取り付ける。「ログとログの接合」によって、得られるウェブを連続ウェブの長さとして取り扱うことができる。この「ログとログの接合」にわたるいずれの繰返し単位距離の測定値も、一単位として計上されるが、ずれの変動の算出には含まれない。

（計算）
標準偏差：σ＝√（Σ（ｘ−ｘｂａｒ） ² ／ｎ−１）
ここで；
σ＝標準偏差
ｘ＝個々の測定値
ｘｂａｒ＝個々の測定値の母集団全体の平均
ｎ＝個々の測定値の数又は母集団の大きさ
故に；
３σ＝３＊√（Σ（ｘ−ｘｂａｒ） ² ／ｎ−１）
「機械方向位置決め許容誤差」は、この３σの値に等しい。

「発明を実施するための最良の形態」において引用されるすべての文献は、その関連部分において本明細書に参考として組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを認めるものと解釈されるべきではない。

本発明の特定の実施形態について説明し記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

本発明に従った製造方法の概略図。 機械方向位置決め誤差限界の試験方法に使用される試験テーブルの俯瞰図。 機械方向位置決め誤差限界の試験方法において、サンプルのログを巻き直すためのウェブ経路の構造の側面図。 機械方向位置決め誤差限界の試験方法において、印刷対エンボス加工位置決めを測定するためのウェブ経路の構造の側面図。 エンボス加工パターンの繰返しパターンと印刷パターンの繰返しパターンとの関係性を示す、サンプルシートの概略図。

Claims (5)

1. ａ）第１表面及び第２表面を有し、８％〜３５％の範囲の機械方向％伸びを有する伸縮性基材のウェブを供給する工程と；
   ｂ）角度位置を有する少なくとも１つのエンボス加工ローラを用いて、前記ウェブ基材の表面の少なくとも１つにエンボス加工画像をエンボス加工する工程と；
   ｃ）角度位置を有する少なくとも１つの印刷ローラを用いて、前記ウェブ基材の表面の少なくとも１つに印刷画像を印刷する工程と、ここで前記エンボス加工画像及び前記印刷画像が、印刷／エンボス加工の位置決めがつくられるように、互いに対して前記基材上に配置され；を含み、
   ｄ）１つのエンボス加工ローラの角度位置を測定し、前記角度位置をデジタル信号に変換する工程と；
   ｅ）１つの印刷ローラの角度位置を測定し、該角度位置をデジタル信号
   に変換する工程と；
   ｆ）前記印刷／エンボス加工の位置決めを手動でゼロ合わせする工程と；
   ｇ）
   ｉ）前記エンボス加工ローラからの前記デジタル信号と前記印刷ローラからの前記デジタル信号とを比較する工程と、
   ｉｉ）前記エンボス加工ローラ又は前記印刷ローラのいずれかの前記角度位置及び角速度を補正する工程と、を含む制御プログラムを用いて、前記印刷ロール及びエンボス加工ロールを自動制御して前記位置決めを維持する工程と；を含むことを特徴とする、連続する伸縮性基材製品の製造方法。
2. 前記制御プログラムが、前記エンボス加工ローラの前記角度位置及び前記角速度を補正することによって前記位置決めを維持する、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記制御プログラムが、前記印刷ローラの前記角度位置及び前記角速度を補正することによって前記位置決めを維持する、請求項１に記載の製造方法。
4. 前記エンボス加工画像及び前記印刷画像の両方が、前記基材ウェブの同一表面上に印刷される、請求項１に記載の製造方法。
5. 前記伸縮性基材が、ティッシュタオル基材を含む、請求項１に記載の製造方法。

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