JP6001645B2 - ウェブを変形させるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、変形したウェブ材料、並びにこのような材料を生成するためにウェブを変形させるための装置及び方法を対象とする。

ウェブを変形させるための方法及び装置が本特許において開示される。このような方法を開示する特許としては、米国特許番号第４，１８９，３４４号（Ｂｕｓｋｅｒ）、同第４，２７６，３３６号（Ｓａｂｅｅ）、同第４，６０９，５１８号（Ｃｕｒｒｏ）、同第５，１４３，６７９号（Ｗｅｂｅｒ）、同第５，５６２，６４５号（Ｔａｎｚｅｒ）、同第５，７４３，９９９号（Ｋａｍｐ）、同第５，７７９，９６５号（Ｂｅｕｅｔｈｅｒ，ｅｔ ａｌ）、同第５，９９８，６９６号（Ｓｃｈｏｎｅ）、同第６，３３２，９５５号（Ｍｅｓｃｈｅｎｍｏｓｅｒ）、同第６，７３９，０２４ Ｂ１号（Ｗａｇｎｅｒ）、米国特許出願番号第２００４／０１１０４４２ Ａ１号（Ｒｈｉｍ）、欧州特許番号第１ ４４０ １９７ Ｂ１号（Ｔｈｏｒｄａｈｌ）、米国特許番号第６，９１６，９６９号（Ｈｅｌｍｆｒｉｄｓｓｏｎ）、米国特許出願番号第２００６／０１５１９１４ Ａ１号（Ｇｅｒｎｄｔ）、米国特許番号第７，１４７，４５３ Ｂ２号（Ｂｏｅｇｌ）、同第７，４２３，００３号（Ｖｏｌｐｅｎｈｅｉｎ）、同第７，３２３，０７２ Ｂ２号（Ｅｎｇｅｌｈａｒｔ，ｅｔ ａｌ．）米国特許出願番号第２００６／００６３４５４号（Ｃｈｕｎｇ）、同第２００７／００２９６９４ Ａ１号（Ｃｒｅｅ，ｅｔ ａｌ）、同第２００８／０２２４３５１ Ａ１号（Ｃｕｒｒｏ，ｅｔ ａｌ．）、同第２００９／００２６６５１ Ａ１号（Ｌｅｅ，ｅｔ ａｌ．）、米国特許番号第７，５２１，５８８ Ｂ２号（Ｓｔｏｎｅ，ｅｔ ａｌ．）、及び米国特許出願番号第２０１０／０２０１０２４ Ａ１号（Ｇｉｂｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．）が挙げられる。

米国特許番号第４，１８９，３４４号 米国特許番号第４，２７６，３３６号 米国特許番号第４，６０９，５１８号 米国特許番号第５，１４３，６７９号 米国特許番号第５，５６２，６４５号 米国特許番号第５，７４３，９９９号 米国特許番号第５，７７９，９６５号 米国特許番号第５，９９８，６９６号 米国特許番号第６，３３２，９５５号 米国特許番号第６，７３９，０２４ Ｂ１号 米国特許出願番号第２００４／０１１０４４２ Ａ１号 欧州特許番号第１ ４４０ １９７ Ｂ１号 米国特許番号第６，９１６，９６９号 米国特許出願番号第２００６／０１５１９１４ Ａ１号 米国特許番号第７，１４７，４５３ Ｂ２号 米国特許番号第７，４２３，００３号 米国特許番号第７，３２３，０７２ Ｂ２号 米国特許出願番号第２００６／００６３４５４号 米国特許出願番号第２００７／００２９６９４ Ａ１号 米国特許出願番号第２００８／０２２４３５１ Ａ１号 米国特許出願番号第２００９／００２６６５１ Ａ１号 米国特許番号第７，５２１，５８８ Ｂ２号 米国特許出願番号第２０１０／０２０１０２４ Ａ１号

しかしながら、ウェブに追加的な特性をもたらす、ウェブ内の新しい構成を形成することができる、方法及び装置に対する研究は続いている。吸収性物品に使用されるウェブの場合、そのような新しい構造は、ウェブの所定の部分において、ウェブの単一部分に、二重、又はそれ以上の特性（例えば、改善された柔軟性、流体処理、又は他の特性）をもたらすような、構造を含み得る。ウェブの変形の位置合わせの調節を維持する一方でウェブを複数回変形させることができる装置に対する必要性もまた存在する。製造現場において、小さな設置面積を有する装置を用いて、ウェブを複数回変形させることができる、装置に対する必要性が更に存在する。

本発明は、変形したウェブ材料、並びにこのような材料を生成するためにウェブを変形させるための装置及び方法を対象とする。このような材料は、吸収性物品などの製品の構成要素（例えば、トップシート、バックシート、獲得層、液体処理層、吸収性コアなど）、包装（例えば、フローラップ、収縮包装のフィルム、及びポリ袋など）、ゴミ袋、食品ラップ、拭き取り用品、顔用ティッシュ、トイレットペーパー、ペーパータオルなどとして提供され得る。本発明の多数の非限定的な実施形態が存在する。

１つの非限定的な実施形態において、変形されたウェブ材料は、内部に独立の変形を有するウェブを含む。変形部は、内部の開口部、突起部、凹部領域、及びこれらの組み合わせを備えるウェブの部分の形態の機構であってもよい。これらの機構は、ウェブの一方の側の表面から、又はウェブの表面の両側から延びてもよい。異なる機構が互いに混合されてもよい。

開口部及び方法は、いくつかの非限定的な実施形態において、単一のニップでウェブを変形させるように構成され得る。一実施形態において、方法は、２つの係合するロールの間に形成されるニップにウェブを送達する工程を含む。２つのロールは、ウェブの表面に対して異なる方向で向けられた、少なくとも２つの変形部のセットを有するように、ウェブを変形させるように構成されている。

他の実施形態において、装置及び方法は、ウェブを少なくとも２回変形させるように構成され得る（すなわち、少なくとも２つ以上のニップ）。このような実施形態において、装置は、複数のロールのネスト化された又は他の構成を含んでもよく、ここでウェブは、プロセス全体を通じてロールの少なくとも１つと実質的に接触しているように維持され、ロールの少なくとも２つが、他のロールと共にその上に２つ以上のニップを画定する。いくつかの実施形態において、ロールは、その後の変形工程のためにウェブの異なる面を露出するために使用され得る。これらの、又は他の実施形態において、ロールは、後の変形部が、前の変形部とは異なる機械横方向の位置合わせにおいて、形成されるように、ロール及び／又はウェブをオフセットし得るような方法でロールの間でウェブを移送するために使用され得る。いくつかの場合において、これは本来可能であるよりも狭い間隔を達成するために使用され得る。

以下の発明を実施するための形態は、図面を鑑みることにより更に十分に理解される。
ウェブを変形させるための、先行技術による方法及び装置の概略的側面図。 ウェブを形成するための別の先行技術の装置の概略的側面図。 ウェブを形成するための別の先行技術の方法及び装置の概略的側面図。 ウェブを変形させるための、方法及び装置の一実施形態の概略的側面図。 ウェブを変形させるための方法及び装置の別の実施形態の概略的側面図であり、第２ウェブは第１ニップの下流のニップで導入されている。 本明細書に記載される方法及び装置において使用するための好適な一対のリングロールの拡大斜視図。 リングロールとＳＥＬＦロールを比較した、本明細書において記載される方法及び装置において使用するために好適な一対のロールの拡大斜視図。 上部に互い違いの歯のパターンを備える、ＣＤ ＳＥＬＦロールの拡大斜視図。 図６に示される係合ロールの一部の断面図。 上部に互い違いの歯のパターンを備える、ＭＤ ＳＥＬＦロールの拡大斜視図。 リングロールとＲＫＡロールを比較した、本明細書において記載される方法及び装置において使用するために好適な一対のロールの拡大斜視図。 雄／雌エンボスロールを含む、本明細書において記載される方法及び装置において使用するために好適な一対のロールの間のニップの一部を通じた、部分的断面図。 本明細書において記載される方法及び装置で使用するために好適な一対のロールの表面の一部の拡大斜視図。 様々な形成要素を有する形成構造の一部の斜視図。 ウェブがロールの一方の周囲１８０°を被覆する、ウェブを形成するための方法及び装置の別の実施形態の概略側面図。 装置が複合ロール構成を含む、ウェブを変形するための方法及び装置の別の実施形態の概略側面図。 装置が閉ループロール構成を含む、ウェブを変形するための方法及び装置の別の実施形態の概略側面図。 装置が共有バンク（shared bank）ロール構成を含む、ウェブを変形するための方法及び装置の別の実施形態の概略側面図。 一方のロールが互い違いの「突出リッジ」回転ナイフ開口（又は「ＲＫＡ」）ロールであり、他方のロールが互い違いのＣＤ ＳＥＬＦロールである装置において使用するための一対のロールの拡大斜視図。 図１４に示される突出リッジＲＫＡロールの表面の一部の拡大斜視図。 図１４に示されるようなプロセスにおいて使用され得る、突出リッジＳＥＬＦロールの表面の一部の拡大斜視図。 図１４に示されるロールの対の間に形成されたニップの拡大斜視図。 図１４に示される、別の突出リッジＲＫＡロールの表面の一部の拡大側面図。 図１４のロールの変化形態を使用して形成され得る、ウェブの一例の平面斜視図。 ウェブを変形させるための、方法及び装置の別の実施形態の概略的側面図。 直線１６Ａ−１６Ａに沿ってとった、図１６に示される装置の第１及び第２ロールの歯の拡大部分断面図。 直線１６Ｂ−１６Ｂに沿ってとった、図１６に示される装置の第２及び第３ロールの歯の拡大部分断面図。 直線１６Ｃ−１６Ｃに沿ってとった、図１６に示される装置の第３及び第４ロールの歯の拡大部分断面図。 第１ロール及び最後のロールが、上部に互い違いのパターンの形成要素を有する、図１６のロールを使用することにより形成され得る、ウェブの一例の平面斜視図。 第１ロール及び最後のロールが、上部に基本の（又は線の）パターンの形成要素を有する、図１６のロールを使用することにより形成され得る、ウェブの一例の平面斜視図。 ウェブを変形させるための、方法及び装置の別の実施形態の概略的側面図。 直線１９Ａ−１９Ａに沿ってとった、図１９に示される装置の第１及び第２ロールの歯の拡大部分断面図。 直線１９Ｂ−１９Ｂに沿ってとった、図１９に示される装置の第２及び第３ロールの歯の拡大部分断面図。 直線１９Ｃ−１９Ｃに沿ってとった、図１９に示される装置の第３及び第４ロールの歯の拡大部分断面図。 図１９のロールを使用して形成され得る、ウェブの一例の平面斜視図。 ウェブを変形させるための、方法及び装置の別の実施形態の概略的側面図。 直線２１Ａ−２１Ａに沿ってとった、図２１に示される装置の第１及び第２ロールの歯の拡大部分断面図。 直線２１Ｂ−２１Ｂに沿ってとった、図２１に示される装置の第２及び第３ロールの歯の拡大部分断面図。 直線２１Ｃ−２１Ｃに沿ってとった、図２１に示される装置の第３及び第４ロールの歯の拡大部分断面図。 直線２１Ｄ−２１Ｄに沿ってとった、図２１に示される装置の第４及び第５ロールの歯の拡大部分断面図。 図２１のロールを使用して形成され得る、ウェブの一例の平面斜視図。 図２又は図４に示される装置を使用した、互い違いのパターンを備えるロールを備える、ＭＤ位相ロールによって形成され得る、ウェブの一実施例の平面斜視図。 フィルムがタフトの１つの内部に位置し、別のタフト内には位置しない、不織布及びフィルムのラミネートを含む、ウェブの概略的側面図。

図面に示される実施形態は、本質上例示的なものであり、特許請求の範囲によって定義される本発明を限定することを意図するものではない。更に、本発明の各特徴は、詳細な説明に照らし合わせれば、より完全に明確になり理解されるであろう。

定義
用語「吸収性物品」とは、生理用ナプキン、パンティライナー、タンポン、陰唇間装置、創傷ドレッシング、おむつ、成人用失禁物品、拭きとり用品などの吸収性物品を含む。更にまた、本明細書において記載される方法及び装置によって製造される吸収性物品は、磨き粉パッド、ドライモップパッド（例えば、ＳＷＩＦＦＥＲ（登録商標）パッド）などの、他のウェブにおいて使用され得る。このような吸収性物品の少なくともいくつかは、経血、又は血液、膣排出物、尿、及び糞便などの、体液の吸収を意図されている。拭き取り用品は、体液を吸収するために使用されてもよく、又は洗浄表面などの他の目的のために使用されてもよい。上記の様々な吸収性物品は典型的には、液体透過性シート、トップシートに接合された液体不透過性バックシート、及びトップシートとバックシートとの間の吸収性コアを含む。

用語「吸収性コア」は、本明細書において使用するとき、液体の貯蔵を主に司る、吸収性物品の構成要素を指す。そのようなものとして、吸収性コアは、典型的には吸収性物品のトップシート、又はバックシートを含まない。

用語「吸収性部材」は、本明細書において使用するとき、典型的に、例えば、液体獲得、液体分配、液体位相、液体貯蔵などの、１つ以上の液体処理機能をもたらす吸収性物品の構成要素を指す。吸収性部材が吸収性コア構成要素を含む場合、吸収性部材は、吸収性コア全体、又は吸収性コア全体の一部のみを含む場合がある。

用語「吸収性構造体」は、本明細書において使用するとき、吸収性物品の２つ以上の吸収性構成要素の構造を指す。

用語「隣接する」とは、本明細書において使用するとき、機構及び区域を参照して、近い、又は近接することを意味し、互いに接触している必要はない。

用語「開口部」とは、本明細書において使用するとき、穴を意味する。開口部は、開口部周囲の材料が、開口部の形成の前にウェブと同じ平面に位置するようにウェブを通じて綺麗に開けられるか（「二次元」開口部）、又は開口部周囲の材料の少なくとも一部がウェブの平面の外に押し出されるように穴が形成されるかのいずれかである。後者の場合において、開口部は内部に開口部を備える突起部又は凹部と似ている場合があり、開口部のサブセットとして、「三次元開口部」と称される場合がある。

吸収性物品の用語「構成要素」は、本明細書において使用するとき、トップシート、獲得層、液体処理層、吸収性コアの吸収性コア又は層、バックシート、並びにバリア層及びバリアカフなどのバリアなどの、吸収性物品の個別の構成要素を指す。

用語「機械横方向」又は「ＣＤ」は、ウェブの平面内の機械方向と垂直な経路を意味する。

用語「変形可能な材料」は、本明細書において使用するとき、適用される応力又はひずみに反応してその形状又は密度を変更することができる材料である。

用語「別個の」とは、本明細書において使用するとき、独立であるか、又は接続されていないことを意味する。用語「別個の」が形成部材の形成要素に対して使用されるとき、形成要素の遠位端（又は半径方向最外部）が、全ての方向（機械及び機械横方向を含む）において独立であるか又は接続されていないことを意味する（しかしながら、形成要素の基部は、例えばロールの同じ表面内に形成されていることがある）。

用語「使い捨て」は、洗濯する、ないしは別の方法で吸収性物品又は製品として復元若しくは再利用することを一般に意図しない（すなわち、使用したら廃棄される、好ましくはリサイクルされる、堆肥化される、又は環境に適合する方法で処分されることを意図している）吸収性物品及び他の製品を説明するために本明細書で用いる。

用語「形成要素」とは、本明細書において使用するとき、ウェブを変形させることができる、形成部材の表面上のいずれかの要素を指す。用語「形成要素」は、リングロール上のリッジ及び溝などの連続的又は非独立の形成要素、及び独立の形成要素の両方を含む。

用語「混合の」とは、本明細書において使用するとき、構成要素の表面の少なくともいくつかの部分にわたり他の要素の間に分布する機構を指す（本明細書の記載においてこれらの機構は互いに異なる）。用語「混合の」とは、本明細書の記載により、いずれかの方向（長手方向、横方向、又は斜め方向が挙げられるがこれらに限定されない）において、最も近い機構の少なくとも２つが互いに異なるが、別の方向においては所与の機構と等しい距離にあるか、又はより近いことがある同様の機構が存在し得るような機構の配置を含む。

用語「相互貫入ＳＥＬＦ」、及び頭文字「ＩＰＳ」は、本明細書において使用するとき、少なくとも２つの層又は材料を共に組み合わせるために、Ｐｒｏｃｔｅｒ ＆ Ｇａｍｂｌｅ社のＳＥＬＦ技術(以下に記載)を使用するプロセスを指す。タフトは両方の材料から形成されてもよく、又は一方の材料のタフトが、他方の材料を貫通していてもよい。相互貫入ＳＥＬＦは、米国特許番号第７，６４８，７５２号においてより詳細に記載される。

「接合した」という用語は、ある要素を他の要素に直接固着することによって、要素を別の要素に直接固定する構成、ある要素を中間部材（類）に固着し、次にその中間部材を他の要素に固着することによって、ある要素を他の要素に間接的に固定する構成、ある要素が別の要素と一体化する構成、即ち、ある要素が他の要素の本質的な一部分である構成を包含する。「接合した」という用語は、要素の１つの表面全体にわたり要素が完全に別の要素に固定されている構成に加え、要素が別の要素の選択された位置に固定されている構成を包含する。用語「接合される」とは、機械的交絡が挙げられるがこれらに限定されない、要素を固定することができるいずれかの既知の方法を含む。

用語「層」は、その主要な次元がＸ−Ｙ（すなわち、その長さ（又は長手方向）及び幅（又は横方向）に沿った）である、吸収性部材を指す。用語「層」は、材料の単一の層又はシートに必ずしも限定されないことが理解されるべきである。層は、必要な種類の材料のいくつかのシート又はウェブの積層又は組み合わせを含む場合がある。したがって、用語「層」は、用語「層（複数）」及び「層状の」を含む。

本明細書で使用するとき、「機械方向」又は「ＭＤ」は、ウェブなどの材料が製造プロセス中に通って進む経路を意味する。

用語「雄／雌エンボス加工」は、本明細書において使用するとき、パターンを有するロールの少なくとも１つの対の使用を含むエンボス加工装置及びプロセスを指し、第１のパターンを有するロールは、１つ以上の突起物又は突出物を含み、第２のパターン付きロールは、第１のパターン付きロールメッシュの１つ以上の突起部が内部に係合する、１つ以上の凹部を含む。突起部及び凹部は、別個のエンボス加工要素であり得、これらは適合する又は適合しないパターンであり得る。用語「雄／雌エンボス加工」はしたがって、平坦なアンビルロール又は変形可能なロールに対するパターン付きロールの組み合わせを使用するエンボス加工プロセスを除く。

本明細書で使用するとき、用語「巨視的」は、見る人の目とウェブとの間の垂直距離が約３０ｃｍ（１２インチ）である場合に、２０／２０の視力を有する人が容易に見ることができ、かつはっきりと識別できる構造的特徴又は要素を指す。逆に、用語「微視的」とは、このような条件下において、容易に見えず、はっきりと識別できないこのような機構を指す。

用語「機械的衝突」又は「機械的変形」とは、本明細書において機械的力が材料にかかる、プロセスを指すものとして互換的に使用され得る。

用語「マイクロＳＥＬＦ」とは、本明細書において定義されるＳＥＬＦプロセスのものと同様の装置及び方法と同様であるプロセスである。マイクロＳＥＬＦ歯は、先端部及び後端部において開口部を備えるタフトを形成するにあたり、これらがより効率的であるように、異なる寸法を有する。ウェブ基材にタフトを形成するためにマイクロＳＥＬＦを使用するプロセスが、米国特許出願公開番号第２００６／０２８６３４３Ａ１号において開示される。

用語「恒久的に変形された」とは本明細書において使用するとき、適用される応力又はひずみに対して反応して、その形状又は密度が恒久的に変化する、変形可能な材料の状態を指す。

用語「消費後の再利用材料」とは、本明細書において使用されるとき一般的に、家庭用、流通、小売、産業、及び解体などに関する、消費後の供給源に由来し得る材料を指す。「消費後繊維」は、その意図される用途を完了した後に処分又は再生するために廃棄されるか、消費後再利用される材料のサブセットであることを意図される、消費者製品から得られる繊維を意味する。消費後材料は、処分の前に消費者又はメーカーの廃棄用ストリームからの材料の分類から得られる場合がある。この定義は、例えば、波形化した厚紙容器などを含む、消費者に製品を輸送するために使用される材料を含むことが意図される。

用語「リングロール」又は「リングローリング」とは、対向する回転ロール、係合ベルト、又は連続的なリッジ及び溝を含む係合プレート（変形部材の係合リッジ（又は突起部）及び溝（又は凹部）が間に配置されるウェブと係合してこれを伸張させる）を使用するプロセスを指す。リングロール加工の場合、変形部材は、リッジ及び溝の向きに依存して、機械横方向又は機械方向にウェブを伸張させるように、配置することができる。

用語「回転ナイフ開口」（ＲＫＡ）とは、本明細書においてＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦ変形部材に関連して記載されるものと同様の、係合変形部材を使用したプロセス及び装置を指す。ＲＫＡプロセスは、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦ変形部材の比較的平坦な細長い歯が、ピラミッド型で細長く、少なくとも６つの面を有するように修正され、面は遠位端における点に対して実質的に三角形でありテーパ形状であるという点において、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦと異なる。開口ウェブ、又はいくつかの場合において、三次元開口ウェブ（米国特許出願番号第ＵＳ ２００５／００６４１３６Ａ１号、同第ＵＳ ２００６／００８７０５３Ａ１号、及び同第ＵＳ ２００５／０２１７５３号）を生成するためにウェブを切断し、かつ変形させるように形成される場合がある。歯の高さ、歯の間隔、ピッチ、係合深さ、及び他の加工パラメータなどのその他の点について、ＲＫＡ及びＲＫＡ装置は、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦに関して本明細書に記載されたものと同じにすることができる。

用語「ＳＥＬＦ」又は「ＳＥＬＦ’ｉｎｇ」は、Ｐｒｏｃｔｅｒ ＆ Ｇａｍｂｌｅの技術を指し、ＳＥＬＦは、Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｌａｓｔｉｃ Ｌｉｋｅ Ｆｉｌｍ（構造的弾性様フィルム）の略である。そのプロセスは元来、有益な構造的特性を有するようにポリマーフィルムを変形するために開発されたが、ＳＥＬＦプロセスを用いると、他の材料中に有益な構造を作り出せることが見出された。ＳＥＬＦにより生成されるプロセス、装置、及びパターンは、米国特許番号第５，５１８，８０１号、同第５，６９１，０３５号、同第５，７２３，０８７号、同第５，８９１，５４４号、同第５，９１６，６６３号、同第６，０２７，４８３号、及び同第７，５２７，６１５ Ｂ２号に例示及び記載される。

用語「タフト」は本明細書において使用するとき、不織布ウェブにおいて形成され得る、特定の種類の突起部を指す。タフトは典型的には、トンネル状の構成を有し、いくつかの場合においては、これらの端部の一方又は両方において開いている場合がある。

用語「上方」とは、使用中に吸収性物品の着用者に近い（すなわち、吸収性物品のトップシートの方の）層などの吸収性部材を指し、逆に、用語「下方」とは、バックシートに向かう、吸収性物品の着用者から離れた吸収性部材を指す。用語「横方向」は、物品のより短い寸法の方向に対応し、これは一般的に使用中において、着用者の左−右の向きに対応する。「長手方向に」とは、その後横方向と垂直であるが、厚さ方向に対応しない方向を指す。

用語「Ｚ次元」とは、ウェブ又は物品の長さ及び幅に直交する次元を指す。Ｚ次元は、通常、ウェブ又は物品の厚さに対応する。本明細書で使用する時、用語「Ｘ−Ｙ次元」は、ウェブ、又は物品の厚さに直交する平面を指す。Ｘ−Ｙ平面は通常、ウェブ又は物品の長さ及び幅とそれぞれ対応する。

Ｉ．変形したウェブ材料
本発明は、変形したウェブ材料並びにウェブを変形させるための方法及び装置を対象とする。ウェブに追加的な特性をもたらす、ウェブ内の新しい構成を形成することができる、方法及び装置が開示される。用語「変形されたウェブ材料」が本明細書において使用されるとき、このような変形された材料による吸収性物品に関し、吸収性部材（又は非吸収性構成要素）などの構成要素を生成することが目的であることが理解されるべきである。このような場合、変形したウェブ材料は、吸収性物品のための個別の構成要素へと切断される。変形したウェブ材料はまた、包装材料及びゴミ袋が挙げられるがこれらに限定されない、吸収性物品以外の製品に使用され得る。

現在の方法及び成形用具（形成構成要素）で生成することができない、構造が、ウェブ及びそれから形成される構成要素にもたらされ得る。このような構造は、ウェブの両側のウェブ平面の外側に延びる機構、及び／又は他の機構の間で混合される機構を含む。ウェブはまた、いくつかの場合において、従来の成形用具で可能であるよりも、より近い間隔の機構を備えることができる。吸収性物品に使用されるウェブの場合、そのような新しい構造は、ウェブの所定の部分において、ウェブの単一部分に、二重、又はそれ以上の特性（例えば、改善された柔軟性、流体処理、又は他の特性）をもたらすような、構造を含み得る。装置及びプロセスは、ウェブの変形の位置合わせの調節を維持する一方でウェブを複数回変形させることができる。すなわち、ウェブの位置／位置合わせは、ウェブが第１形成ニップに送達されるときから、これが最後の形成ニップを出るときまで、機械方向及び機械横方向で制御され得、よってニップ下流における変形は、前のニップでの変形に対して制御された位置で生じる。

変形されるウェブ（又は「前駆体ウェブ」）は、織布、不織布、フィルム、これらの材料の組み合わせ又は積層など、任意の好適な変形可能な材料を含み得る。本明細書で使用するとき、用語「不織布ウェブ」は、間に入れられた、しかし織布又は編まれた布地内のような繰り返しの模様内ではなく、通常無作為に配向された繊維を有さない、個々の繊維又は糸の構造体を有するウェブを言う。不織布ウェブ又は不織布は、例えば、メルトブローン、スパンボンディング、水流交絡、エアレイド、湿式載置、空気通過乾燥紙作製プロセス、及び結合カードウェブプロセス（カード熱接着を含む）などの、多くのプロセスで形成されている。織布、不織布、フィルム、混合、又は積層は、天然材料、合成材料、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない任意の好適な材料から作製され得る。好適な天然材料としては、セルロース、コットンリンター、バガス、羊毛繊維、シルク繊維が挙げられる。いくつかの実施形態において、ウェブ材料は、セルロースを実質的に含まず、及び／又は紙材料を含まない場合がある。他の実施形態において、本明細書において記載される方法は、セルロースを含む前駆体材料に対して行われてもよい。好適な剛性材料としては、レーヨン及びポリマー材料が挙げられるがこれらのこれらに限定されない。好適なポリマー材料としては、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びポリプロピレンが挙げられるがこれらに限定されない。上記の材料のいずれかが、消費後再利用材料を含み得る。

１つの非限定的な実施形態において、変形されたウェブ材料は、内部に独立の変形を有するウェブを含む。ウェブは、第１表面及び第２表面を含む。ウェブはａ）実質的に非変形の第１区域であって、非変形区域は内部の変形部を形成する前にウェブの第１及び第２表面に対応する表面を有する、第１区域と、ｂ）内部に開口部を有するウェブ材料の部分、突起部、及び凹状領域（又は「凹部」）を含み得る、機構を含み得る、第１位置における、複数の離間した第１形成機構（又は「第１機構」）と、ｃ）内部に開口部を有するウェブ材料の部分、突起部、及び凹状領域（又は「凹部」）を含み得る、機構を含む第２位置における、複数の離間した第２形成機構（又は「第２機構」）とを含む。いくつかの実施形態において、第１機構及び／又は第２機構は、前述の種類の機構の１つ以上から構成される群から選択され得る。第２機構は、異なる種類であり、及び／又は第１機構とは異なる特性又は性質を有する場合があり、第２機構は、第１機構と混合されていてもよい。いくつかの実施形態において、隣接する機構の全て、又は最も近い機構の全てが、異なる種類であり、及び／又は異なる特性を有してもよい。いくつかの実施形態において、いずれかの方向の、所定の機構に最も近い８つの機構の少なくとも４つは、異なる種類であり、及び／又は異なる特性を有し得る。ウェブ材料は更に、第３、第４、又はそれ以上の形成機構を含み得る。第３、第４、又はそれ以上の形成機構は、本発明に記載される機構のいずれかを含み、又はいずれかの特性を有することができ、いずれかの態様において第１及び第２機構と異なることがある。

いくつかの実施形態において、比較的小面積内において複数の機構を密に詰めることが可能であり得る。例えば、第１機構と第２機構との間のいずれかの方向における中心間の距離は、約２０ｍｍ、あるいは１０ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、又は１ｍｍ以下であり、これらの数字の２つのいずれかの範囲内であり得る。６４５ｍｍ²（１平方インチ）の領域内における機構の合計数は、４、２５、１００、２５０、５００、又は６４５以上であるか、又はこれらの数字の２つの間のいずれかの範囲内である。６４５ｍｍ²（１平方インチ）内の第１機構の数は、同じ領域内の第２機構の数と同じであるか又は異なる場合がある。２５．４ｍｍ（１インチ）平方面積内の機構の数は、細い先端部又はマーカーにより、２５．４ｍｍ（１インチ）×２５．４ｍｍ（１インチ）の正方形の領域を材料上にマーキングし、かつ２５．４ｍｍ（１インチ）の正方形の境界内又は境界上に完全に又は一部が位置する、第１、第２、第３．．．機構の数を数えることにより判定され得る。低電力顕微鏡又は他の拡大補助具が、必要により材料内の機構の視認性を補助するために使用され得る。第１機構の数の第２機構の数に対する比率は、０．００１６〜１１５であり得る。第１機構の数が第２機構の数と等しいとき、比率は１である。フィルムを含むウェブに関連する実施形態において、第１機構の数の第２機構の数に対する比率は、０．１２５〜８であり得る。第３、第４、又はそれ以上の異なる種類の機構が存在する場合、これらの比率は機構の全ての対の組み合わせに対して適用される。

第１機構及び第２機構は、任意の好適な大きさであり得る。典型的に、第１機構又は第２機構のいずれかは、巨視的である。いくつかの実施形態において、第１機構及び第２機構は両方とも巨視的である。個別の機構の平面面積は、ウェブのいくつかの実施形態において、約０．５ｍｍ²、１ｍｍ²、５ｍｍ²、１０ｍｍ²、又は１５ｍｍ²と同等以上であるか、又はこれらの数字の２つの間のいずれかの範囲内にあってもよい。しかしながら、本明細書において記載される方法は、０．５ｍｍ²未満の平面面積を有する微視的な第１機構及び／又は第２機構を生成するために使用され得る。

第１機構及び第２機構は、任意の好適な構成であり得る。機構は連続的及び／又は独立であり得る。機構のための好適な構成としては、リッジ（連続的な突起部）；及び溝（連続的な凹部）；タフト；柱状の形状；ドーム型、テント型、火山形、円形、楕円形、砂時計型、星形、多角形、角の丸い多角形などを含む平面図における構成を有する機構並びにこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。多角形としては、矩形（正方形を含む）、三角形、六角形、又は台形が挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、第１及び／又は第２機構は、上記の構成の１つ以上を含まない場合がある。

第１機構及び第２機構は、以下の特性の１つ以上について互いに異なる場合がある：種類、形状、大きさ、アスペクト比、縁部から縁部への間隔、高さ又は深さ、密度、色、表面処理（例えば、ローションなど）、機構内のウェブ層の数、及び向き（ウェブの異なる面からの突起）。用語「種類」とは、本明細書において使用するとき、機構が開口部（二次元開口部、又は三次元開口部）、突起部（タフト、又は他の種類の突起部）、又は凹部であるかを指す。ある機構が上記のこれらの特徴の１つを含み（例えば、二次元開口部）、他方の機構が、上記の機構の別の１つを含む場合（例えば、三次元開口部）、２つの機構は種類が異なるものとみなされる。機構が、上記の特性以上の１つの特性において、互いに異なるものとして記載される場合、これは、製造許容誤差内のばらつきの結果である、僅かな差異以外の差異を含むことを意味する。ウェブ材料は、内部に独立した熱結合又は接着剤結合部位を有する場合があるが、いくつかの実施形態においては、本明細書におけるこのプロセスにより付与される関心の機構は、このような結合部位を含まないことが理解される。

様々な種類の変形したウェブが、これを形成するために使用される装置及び方法の記載と共に示される。これらのウェブは、吸収性物品（トップシート、バックシート、獲得層、吸収性コアなど）、包装（フローラップ、収縮包装のフィルム、及びポリ袋など）、ゴミ袋、食品ラップ、拭き取り用品、顔用ティッシュ、トイレットペーパー、ペーパータオルなどの製品の様々な構成要素を形成するように切断され得る。

ＩＩ．ウェブ材料を変形するための装置
先行技術の手法は、機構の配置が制御された、明確に画定された混合機構を形成するために好適ではない。したがって、機構の２つ以上のセットの形成のより良い独立した制御を可能にするプロセスを設計することが望ましい。機構の各セットの形成のより良い独立した制御を達成するための２つの手法が提示される。１つの手法は、独立の雄型形成要素を含む２つのロールを備える単一のニップを利用し、少なくとも１つのロールが２つ以上の突出リッジを含む。第２手法は、マルチヒット（マルチニップ）構成を含み、これは機構の多数のセットの配置及び方向付けの制御を可能にする。これらの手法のそれぞれは、機構の所望の大きさ及び／又は形状が達成されるように、機構の各セットの形成に対する独立した制御、及びウェブのロールに対するより良好なパターン配置を可能にし得る。

機械的変形プロセスは、任意の好適な種類の形成構造を含み得る、任意の好適な装置で実行することができる。好適な種類の形成構造としては、間にニップを画定する一対のロール、プレートの対、ベルトなどが挙げられるがこれらに限定されない。ロールを備える装置の使用は、連続的なプロセス、特にプロセスの速度が関心となる場合において有益であり得る。開口部は、主にロールのための利便性のためのものとして本明細書において記載されるが、この記載は、他の任意の好適な構成を有する形成構造に対して適用可能であるものとして理解されるべきである。

本発明の理解を補助するため、いくつかの先行技術の装置が示される。図１は、ウェブ材料を変形させるための先行技術の装置２０の一実施形態を示す。図１に示される装置は、「対ロール構成」と称される。この装置において、ウェブ材料１０は、ロール２２Ａ及び２２Ｂを含む、組み合わせたロールの第１対２２の間の第１ニップＮを通じて送達される。組み合わせたロールの第１対２２の下流において、ロール２４Ａ及び２４Ｂを含む組み合わせたロールの第２対２４の間の第２ニップＮを通じてウェブが送達される。ウェブ材料１０は、第１表面又は側部１０Ａ、及び第２表面又は側部１０Ｂを有する。典型的には、このような装置は、ウェブに連続的な変形部を形成するために使用される。出願者は、各ニップにおいてウェブ１０内に独立した変形を形成するための、このような装置を使用することを想到した。しかしながら、このような装置は、第２ニップにおいて形成される変形部を第１ニップにおいて形成される変形部と位置合わせするか、又は整列させる際に困難を生じる。これらの困難は、少なくとも部分的には、いずれのロールとも接触を維持されていない、第１ニップと第２ニップとの間のウェブ材料の、自由スパンＳが存在するという事実による。第２ニップにおいて変形されるウェブの部分にわたる制御における正確性の損失を生じる。これは特に、連続的なニップの間の自由スパンにおける大きさを変えることができる、使い捨て製品に見出されることが多い、より可撓性又はより低弾性の材料において該当する。

図２は、ウェブ材料を形成するための、別の先行技術の装置を示す。図２に示される装置３０は、「プラネタリー」又は「サテライト」ロール構成と称される。この装置において、「太陽」すなわち中央ロール３２、及び中央ロール３２とニップＮを形成する、１つ以上の衛星ロール３４、３６、及び３８が存在する。例えば、図１及び図２に示される装置は既知であるが、本明細書において同じもののバリエーションが開示され、これらは既知ではないものと考えられ、図１又は図２がこのようなバリエーションを開示するものとは、明らかに認められない。従来的なプラネタリーロール構成の不利益は、下流の衛星ロール３６及び３８が、第１衛星ロール３４と同じ側のウェブ１０のみしか変形できないことである。したがって、いくらかがウェブの一方の表面から外側に延び、いくらかがウェブの別の表面から外側に延び、機構の複数のセットの変形及び配置を別個に制御するようにして、ウェブに独立した変形部を形成することは、通常不可能である。従来的なプラネタリーロール構成の別の不利益は、衛星ロール３４、３６、及び３８は、中央ロールの凹部においてウェブ１０のみを変形することができることである。したがって、形成された機構の間隔は、中央ロール上の凹部の間隔によって制限される。したがって、形成ロール上の凹部の中心から中心への間隔よりも小さな中心から中心への間隔を有する独立した形成部をウェブ内に形成することは不可能である。

図３は、図２に示される装置のバリエーションである、ウェブ材料を形成するための別の先行技術の装置を示す。装置は、中央ロール４２並びに衛星ロール４４及び４８を有する。図３に示される装置４０は、中央ロール４２の周囲の１つの位置において、ウェブ材料１０が中央ロール４２の表面から、中央ロール４２から離間したロール４６まで移送され、それによってこの後者のロール４６が中央ロール４２とニップを形成しないということにおいて、図２の装置とは異なる。図３に示される装置は、取り外し可能なロールを備えるプラネタリー又は衛星ロール構成と称される。取り外し可能な構成を備えるプラネタリー又は衛星ロール構成の不利益は、取り外し可能ロール４６の周囲に巻き付くためにウェブが中央ロール４２を離れた後にウェブ１０において変形部が作成されるときに、変形ニップの間の、材料の大きな自由スパンＳのために、ウェブの変形部の位置合わせの制御を維持することが困難であることである。

独立雄型形成要素を備える、２つのロールを含む単一のニップを使用して、ウェブに複数のセットの独立した変形部を形成することを、出願人は想到する。この手法の不利益は、典型的に機構の１つのセットが、他方よりも優先的に形成され、機構の第２セットが、全く形成されないか、所望の機構の大きさ及び／又は形状を生じない場合があることである。いずれかの特定の理論に束縛されることを意図せず、２つの係合ロールパターンにより、最も抵抗の少ない経路を材料が辿ることの結果であると考えられる。係合ロールが同一である状況において、従来的な単一ニップ装置は、要素が別個のニップに独立に形成される場合に形成されるのと、同じ構造を生成しない。先行技術の手法は、機構の多数のセットの変形及び配置の独立した制御を生じ得る装置を提供しない。上記の装置と関連する欠点のために、出願者はロールの構成の改善された構造を開発した。

図４は、本明細書において記載されるプロセスにおいて使用され得る装置の１つの非限定的な実施形態を示す。図４に示される装置５０は、「ネスト状ロール」構成と称される。この装置５０において、ロール５２、５４、５６、５８、及び６０は、側部（すなわち、ロールの端部）から見た際に、オフセット構成で配置される。この装置において、ロール５４、５８、及び６０などの少なくとも１つのロールが、２つの隣接するロールの間の間隙内に位置する。ロールの少なくとも２つが、他のロールと共にその上に２つ以上のニップＮを画定する。例えば、ロール５８はロール５２及び５４と２つのニップを形成し、ロール５４は、ロール５８及び６０と２つのニップを形成する。典型的に、ネスト状のロール構成において、少なくとも４つのほぼ円筒形のロールが存在し、ロールの少なくとも２つが上部に形成要素を有する。より具体的に、ネスト状構成において、ロールはそれぞれ軸Ａを有し、ロールは、円形の側面の１つから見たとき、ロールの少なくとも２つの異なる対（これらの対は少なくとも１つの共通のロールを有し得る）の軸Ａを通じて引かれる直線Ｂ及びＣは平行にならないように、配置される。図４に示されるように、隣接するロールの対の軸を通じて引かれる直線Ｂ及びＣの少なくともいくつかが、その間に角度を形成する。

ネスト状ロール構成は、いくつかの利益をもたらし得る。ネスト状ロール構成は、図１〜３に示されるロール構成のいくつかよりも多い、合計ロール数当たりのニップをもたらす。ネスト状ロール構成は、ウェブ中の変形部を位置合わせするためにウェブ１０の制御を維持するが、これは、ウェブの少なくとも１表面のウェブの長さに沿った全ての部分が、ウェブが第１形成ニップに入る点から、ウェブが最後の形成ニップを出る位置までロールの少なくとも１つと実質的に接触したままであり得るためである。ウェブがロールと実質的に接触したままであるものとして記載される場合、ウェブはロール状の形成要素の先端部のみでロールと接触し、隣接する形成要素間を架橋してもよい。隣接する形成要素の間に小さな自由スパンを含むウェブは更に、ロールと実質的に接触するものと考えられ、長さ２ｃｍ以下のウェブの不支持区分又は自由スパンが存在するロール構成も同様である。ネスト状ロール構成は、異なる機械横方向位置（又はレーン）、及びウェブの異なる面に変形部を形成する能力をもたらす。ネスト状ロール構成はまた、製造現場におけるより小さい設置面積を有する。図４に示される全体ネスト状ロール構成はまた９０°回転され得、それによってロールが垂直に重ねられ、装置は、製造現場により小さい空間を占める。

図４Ａは、ウェブを変形させるための方法及びネスト状ロール装置６２の別の実施形態を示す。装置６２は、図４に示される装置と同様である。しかしながら、図４Ａに示される実施形態において、第２ウェブ１２は、第１ニップＮ１の下流のニップＮ２において導入される。本明細書において記載される方法は、任意の数の追加的なウェブが第１ニップの下流のいずれかのニップにおいて装置内に送達され得ることを想到する。追加的な層は、異なる化学的構成要素、配合、審美性、導電性、芳香特性、及び機械的特性を有する、ウェブを加えるために使用され得る。本明細書において記載されるプロセスは、機構の特性及び審美性に追加的な制御をもたらす、多層構造内に形成される機構の独立的な制御を可能にする。例えば、このプロセスは、いくつかの機構がその厚さを通じて他の機構よりも多くの層を有する、多層構造を生成する能力をもたらす。

本明細書において記載される装置及び方法において使用されるロールは典型的にはほぼ円筒形である。用語「ほぼ円筒形」とは、本明細書において使用するとき、完全に円筒形のロールだけではなく、その表面上に要素を有し得る円筒形ロールをも包含する。用語「ほぼ円筒形」はまた、例えば、ロールの端部付近のロール表面において、逓減する直径を有し得るロールを含む。ロールはまた、典型的には剛性である（すなわち、実質的に変形可能でない）。用語「実質的に変形可能でない」とは、本明細書において使用するとき、本明細書において記載されるプロセスの実行において使用される、条件下において典型的に変形又は圧縮しない表面（及びその上のいずれかの要素）を有するロールを指す。ロールは、鋼、アルミニウム、又は硬質プラスチックなどが挙げられるがこれらに限定されない任意の好適な材料から作製され得る。鋼は、ステンレス鋼などの、耐腐食性、及び耐摩耗性の鋼からなる場合がある。ロールは、加熱されてもされなくてもよい。加熱される場合、熱機械プロセスの当業者にとって既知の手法により、熱膨張効果の検討がなされなくてはならない。

本明細書において記載される装置及び方法において使用されるロールは、ウェブ材料の一部を機械的に変形させるために使用される。機械的変形プロセスは、ウェブの一部を恒久的に変形させ、ウェブに上記の種類の機構を形成するために使用され得る。用語「機械的に変形させる」及び「機械的変形」は、本明細書において使用するとき、液圧形成プロセスを含まない。本明細書において記載されるプロセスにより形成される機構は、材料が最後のニップを出るまでウェブ材料が通過する第１ニップの間の、少なくともロールの１つ（これは、計測表面として機能する）と実質的に連続的に接触し得る、ウェブの制御を、本明細書において記載されるプロセスが維持するために、位置合わせされ得る。

ロールは、その表面（又は表面構成）上にいずれかの好適な種類の要素を有し得る。個別のロールの表面は、所望の種類の機械的変形により、リッジなどの独立した突起部若しくは連続的な突起部などの「雄型」要素、ロールの表面の独立の若しくは連続的な空隙などの「雌型」要素若しくは凹部、又はその任意の好適な組み合わせを含む、形成要素を備えることがある。雌型要素は、下面（これは凹部、空洞、又は溝を指すことがある）を有してもよく、又はこれらは、開口部（ロールの表面の貫通孔）の形態であり得る。いくつかの実施形態において、形成構造の構成要素（例えばロール）上の形成要素は、同じ一般的種類を含み得る（すなわち、対向する構成要素は両方とも、上部に雄型形成要素、又は雄型及び雌型要素の組み合わせを有し得る）。

形成要素は、任意の好適な形状又は構成を有し得る。所与の形成要素は、同じ平面図における長さ及び幅寸法を有し得る（円形又は正方形の平面図を有する形成要素など）。あるいは、形成要素はその幅よりも大きな長さを有する場合があり（例えば、矩形の平面図を有する形成要素など）、この場合、形成要素はその長さの幅に対するいずれかの実質的なアスペクト比を有し得る。形成要素のための好適な構成としては、リッジ及び溝；三角形の断面を有する歯；柱状の形状；円形、楕円形、砂時計型、星形、多角形などを含む平面図構成を有する要素、並びにこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。多角形としては、限定はしないが、長方形、三角形、六角形、又は台形が挙げられる。形成要素は、平坦な、丸い、又は鋭い先端部を有し得る。いくつかの実施形態において、雌型要素の形状は、任意の係合する雄型形成要素の形状と異なる場合がある。いくつかの実施形態において、雌型形成要素は、１つ以上の雄型形成要素と係合するように構成され得る。

形成要素は、任意の好適な大きさであり、任意の好適な間隔を有し得る。例えば、マイクロ非平坦化ウェブを形成するための少なくとも１つの形成要素は、約８００マイクロメートル未満の中心間隔で、少なくとも３つ、４つ、又は少なくとも５つのその隣接する形成要素を備え、これは、本出願と同日付で出願された、米国特許出願番号第１３／０９４，４７７号、表題「Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａ Ｍｉｃｒｏ−Ｔｅｘｔｕｒｅｄ Ｗｅｂ」に記載される。いくつかの実施形態において、形成構造上の形成要素の少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも９５％、又は全てが、これらの隣接する形成要素１０の少なくとも３つ、少なくとも４つ、又は少なくとも５つと、約８００マイクロメートル未満の中心間の間隔を有する。他の許容可能な中心間隔は、約３０マイクロメートル〜７００マイクロメートル、約５０マイクロメートル〜６００マイクロメートル、約１００マイクロメートル〜約５００マイクロメートル、又は約１５０マイクロメートル〜約４００マイクロメートルである。隣接する形成要素間の中心間隔は、同じであるか又は異なっていてもよい。形成要素の中心間隔は、このようなマイクロ平坦化ウェブのために使用される大きさから、本明細書において記載されるより大きな形成要素の中心間隔の大きさの実施例までの、又はこれを超える範囲に及び得る。形成構成要素のために好適な構成としては、リングロール、ＳＥＬＦｉｎｇロール、マイクロＳＥＬＦｉｎｇロール、及びＲＫＡロール、雄型／雌型エンボスロール、上記の特許出願の、マイクロ非平坦化ウェブを形成するための形成構成要素を含むがこれらに限定されない。いくつかのこのようなロール表面構造が以下に記載される。

図５は、ロール６４及び６６がここで「リングロール」と称される実施形態を示す。ロール６４、及び６６は、本明細書において示され記載される他の装置のロールの場合において、平行な関係で配置された回転軸Ａを有する対応する回転シャフト上に位置する。本明細書において記載される実施形態の全てにおいて、ロールは非接触で、軸方向に駆動される。この実施形態において、ロールの表面は、複数の交互のリッジ６８及び溝７０を有し、これはロールの周囲に延びている。他の実施形態において、リッジ及び溝は、ロールの軸Ａと並行に延びる場合がある。このようなロールの１つ以上は、本明細書において記載される装置の様々な実施形態において使用され得る。

図５に示される実施形態、及び本明細書において記載される他の様々な実施形態において、ロールは係合するか、係合しないか、又は少なくとも一部が係合する場合がある。用語「噛み合う」又は「係合する」は、本明細書において使用するとき、形成構造（例えば、ロール）の構成要素の１つの形成要素が他方の形成構造の表面に向かって延び、形成要素が、他の形成構造の表面上の形成要素の先端部を通じて引かれた仮想平面の間、及びその下で延びる部分を有する実施形態を指す。用語「非係合」は、本明細書で使用するとき、形成構造（例えば、ロール）の構成要素の１つの形成要素が他方の形成構造の表面に向かって延びるが、他の形成構造の表面上の形成要素の先端部を通じて引かれた仮想平面の下で延びる部分を有さない構成を指す。用語「部分的に係合する」は、本明細書において使用するとき、形成構造（例えば、ロール）の構成要素の１つの形成要素が他方の形成構造の表面に向かって延び、第１ロールの表面上の形成要素のいくつかが、他の形成構造の表面上の形成要素の先端部を通じて引かれた仮想平面の間、及びその下で延びる部分を有し、第１ロールの表面上の要素のいくつかが、他方の形成構造の表面上の形成要素の先端部を通じて仮想平面の下で延びない実施形態を指す。

図５に示されるように、ロールは典型的に反対方向に回転する（すなわち、ロールは、逆回転である）。これはまた、本明細書において記載される他の実施形態においても妥当する。ロールは、実質的に同じ速度又は異なる速度で回転し得る。用語「実質的に同じ速度」とは、本明細書において使用するとき、速度の差が０．３％未満であることを意味する。ロールの速度は、表面又は周囲速度において測定される。典型的に、ウェブがポリマー材料を含む場合、ロールは実質的に同じ速度で回転する。ウェブがセルロース材料を含む場合、ロールは異なる速度で回転し得る。ロールは、ロールを異なる軸速度で回転させることにより、又は同じ軸速度で回転する異なる直径を有するロールを使用することにより、異なる表面速度で回転してもよい。ロールは、ロールの間のニップを通じてウェブが送達される速度と実質的に同じ速度で回転してもよく、又はこれらはロールの間のニップを通じてウェブが送達される速度を超える速度で回転してもよい。ロールが異なる速度で回転する場合、０．３％以上、１００％以下など、ロールの間の表面又は周辺速度の任意の好適な差が存在し得る。１つの好適な範囲は１〜１０％である。ウェブの一体性を維持する（すなわち、ウェブを裂かない）速度でロールが回転することが一般的に望ましい。

図６は、上部ロール７２が周辺方向リッジ６８及び溝７０を有するリングロールであり、下部ロール７４がＰｒｏｃｔｅｒ ＆ Ｇａｍｂｌｅ Ｃｏｍｐａｎｙの「ＳＥＬＦ」又は「ＳＥＬＦｉｎｇ」ロールの一方である、別のロール実施形態を示す。ＳＥＬＦロールの形成要素は、機械方向（ＭＤ）又は機械横方向（ＣＤ）に向けられる場合がある。この実施形態において、ＳＥＬＦロールは、複数の交互の周辺方向のリッジ７６及び溝７８を含む。リッジ７６は、内部に形成された離間したチャネル８０を有し、これはロールの軸Ａと平行に向けられる。チャネル８０は、ＳＥＬＦロール７４上の独立の形成要素又は歯８２を生成する、リッジ７６に断絶を形成する。図６に示される実施形態において、歯８２は、機械方向（ＭＤ）に向けられた、これらのより長い寸法を有する。図６に示されるロール構成は、本明細書において、ＭＤ及びＣＤにおいて列に位置合わせされるために、標準的な「ＣＤ ＳＥＬＦ」と称され、通常のＳＥＬＦプロセスにおいて、このようなロールを有するニップＮに送達される材料は、機械横方向（又は「ＣＤ」）において伸張される。

本明細書において参照として組み込まれる、ＳＥＬＦ特許に記載される、他の実施形態において、ＳＥＬＦロールは、機械方向、又は「ＭＤ ＳＥＬＦ」ロールを含む場合がある。このようなロールは、ロールの軸Ａと平行に向けられた、交互のリッジ及び溝を有する。このようなロールのリッジは、内部に形成された離間したチャネルを有し、これらはロールの外辺部周囲に向けられている。チャネルは、リッジ内に断絶を形成し、ＭＤ ＳＥＬＦロール上に独立の形成要素又は歯を形成する。ＭＤ ＳＥＬＦロールの場合、歯は機械横方向（ＣＤ）に向けられた、これらのより長い寸法を有する。

図６Ａは、本明細書において記載される装置において使用するために好適なロールの別の実施形態である。この実施形態において、ロール９０は、Ｐｒｏｃｔｅｒ ＆ Ｇａｍｂｌｅ ＣｏｍｐａｎｙのＣＤ ＳＥＬＦ技術ロールの１つのバリエーションを含む。図６Ａに示されるように、ロールの表面は、複数の離間した歯１００を有する。歯１００は、互い違いのパターンで配置される。より具体的に、歯１００は、ロール周辺の、１０２Ａ及び１０２Ｂなどの、複数の周辺方向に延びる、軸方向に離間した列で配置される。各列内の歯の間の間隔ＴＤにおいて、各列の歯は、複数の周辺方向に延びる、軸方向に離間した交互のリッジ及び溝空域を形成する。歯の長さＴＬ及び機械方向（ＭＤ）間隔ＴＤは、隣接する列１０２Ａ及び１０２Ｂの歯が、ロールをこれらの端部のいずれからか見た際に、重複するか、又は重複しないように見えるように、画定され得る。示される実施形態において、隣接する列の歯１００は、０．５ｘの距離で周囲方向にオフセットされる（「ｘ」＝歯の長さＴＬ＋所与の列の歯の間のＭＤ間隔ＴＤ）。換言すれば、隣接する列の隣接する歯の前端部ＬＥは、ＭＤにおいて０．５ｘだけオフセットされる。図６Ａに示されるロールは、リッジ及び溝をロールに最初に切り込み、その後、歯１００をロールの表面に螺旋状に、各螺旋状の切削が連続的になるようにして切り込むなどによる、適切な方法によって作製される。所望により、歯の輪郭（特に、前縁部及び後縁部）は、プランジ切削を使用して修正され得る。

ロール９０は、一方のロールにおける歯の列が、対向するロールの歯の間の溝付区域と位置合わせするように、内部にリッジ及び溝を有する対向するロールと位置合わせされ得る。本明細書に記載される方法のＣＤ ＳＥＬＦロールを使用する利益は、複数ヒット（複数ニップ内での衝突）をもたらす複数ロールの位置合わせがより容易であることであり、これは機械横方向において歯の区域を位置合わせすることのみを必要とし（すなわち、歯の区域を対向するロールの溝区域と位置合わせすること）、ＭＤにおいて歯の区域の位相を合わせ、位置合わせすることを必要しないためである。互い違いの歯のパターンは、ウェブ１０が、互い違いのパターンにおいて機構を形成するように機械的に衝突することを可能にする。

図６Ｂは、リッジ７６及び歯８２の間の溝７８として見える歯８２を含む、図６に示される係合ロール７２及び７４の一部を、断面図で示す。歯は、断面図で見た際に、三角形又は逆Ｖ字形を有する場合がある。歯の頂点は、ロールの表面に対して最も外側にある。示されるように、歯８２は、歯の高さＴＨ、歯の長さＴＬ（図６）、及びピッチＰと称される歯の間の間隔（又はリッジの間の間隔）を有する。互い違いのロールにおいて、ピッチは、形成要素の隣接する列の間の間隔と等しい。このような実施形態において歯の長さＴＬは、周辺方向における測定値である。歯の最も外側の先端部は、前駆体材料の切断又は断裂を避けるために、好ましくは丸い、側部を有する。歯の先端部の大きさ及び形状は、先端部半径ＴＲにより特定され得る。歯の前端部及び後端部もまた半径を有してよく、又は歯は直角を形成してもよい（半径を有さない）。示されるように、１つのロールのリッジ６８が、対向するロールの溝７８に一部が延びて、「係合深さ」（ＤＯＥ）Ｅを画定し、これは、ロール７２及び７４の係合レベルの尺度である。係合深さはゼロ、係合ロールに対して正、又は非係合ロールに対して負であり得る。係合深さＥ、歯の高さＴＨ、歯の長さＴＬ、歯の間隔ＴＤ、先端部半径ＴＲ、及びピッチＰは、前駆体ウェブ１０の所望の特性、及び形成されたウェブ２０の所望の特性によって変化し得る。

歯は、任意の好適な寸法を有し得る。ＳＥＬＦロールのいくつかの実施形態において、歯１００は、約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）〜約１３ｍｍ（０．５１２インチ）の長さＴＬ、及び約０．５ｍｍ〜約１３ｍｍの間隔ＴＤ、約０．５ｍｍ〜約１７ｍｍ（０．６６９インチ）の範囲の歯の高さＴＨ、約０．０５ｍｍ（０．００２インチ）〜約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）の範囲の歯先端部半径ＴＲ、及び約１ｍｍ（０．０４０インチ）〜１０ｍｍ（０．４００インチ）のピッチＰを有し得る。係合深さＥは、約−１ｍｍ〜約１６ｍｍ（歯の高さＴＨに近づく最大値まで）であり得る。当然、Ｅ、Ｐ、ＴＨ、ＴＤ、ＴＬ、及びＴＲはそれぞれ、ウェブの所望の特性を達成するために互いに独立して変動し得る。歯を表す別の特性は、これらの側壁の角度である。側壁の角度は、歯の中心を通じてロールの中央軸から外側に延びる仮想的な垂直線に対して、歯の長い側面が成す角度である。歯の先端部のいずれの直径も無視される。典型的に、歯の側壁の角度は、ロールが係合する際に、ウェブにおいて十分な隙間が存在し、ウェブが成形用具によって剪断されず（他の部分に対して滑らされるウェブの部分）、又は引っ張られないように、画定される。しかしながら、セルロース材料を含むものなど、いくつかの材料において、より小さい隙間を有し、材料中に剪断力を誘発することが有利であり得る。典型的に、側壁の角度は、約３°〜１５°である。歯の先端部及び後端部は、典型的には方形化され、基部から歯の先端部にわたって垂直な側壁を有する。

図６Ｃは、本明細書において「ＭＤ互い違いＳＥＬＦ」ロールと称された別のロール９２の実施形態を示し、ここで歯１００は、これらのより長い寸法がＣＤに向けられ、互い違いになるように向けられている。ロール９２は、歯の間に形成される、周辺方向に延びるチャネル９４を有する。

図７は、上部ロールがリングロールであり、下部ロールが本明細書において回転ナイフ開口（又は「ＲＫＡ」）ロールと称される、別のロール実施形態を示す。図７に示されるように、ロールは、逆方向に回転する係合ロールの対を含み、トップロール７２は、周辺方向に延びるリッジ６８及び溝７０を含み、下部ロール１０４は、少なくとも６つの面を有するピラミッド型の歯１１０を含み、面は実質的に三角形であり、基部から先端部にかけてテーパ状である。歯１１０は、間に溝１１２を有し、離間した周辺方向の列で配置される。歯１１０は、基部において下部ロール１０４に接合され、歯の基部は、断面幅寸法よりも大きな断面長さ寸法を有する。典型的には、ＲＫＡロール１０４上の歯１１０が他のロール７２上の溝７０と係合する際に、ウェブ材料１０内に形成される。歯の高さ、歯の間隔、ピッチ、係合深さ、及び他の加工パラメータについて、ＲＫＡ及びＲＫＡ装置は、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦに関して本明細書に記載されたものと同じにすることができる。ＲＫＡロールは、米国特許出願公開番号第２００６／００８７０５３ Ａ１号に更に詳細に記載される。このようなＲＫＡロールのバリエーションが図１４〜１４Ｃに示される。

図８は、本明細書において記載される装置で使用するために好適なロールの対の間のニップの一部を示し、ここでロールは「雄型／雌型エンボス加工」ロールである。図８に示されるように、雄型／雌型エンボスロール装置は、少なくとも第１のパターン付きロール１１４、及び第２のパターン付きロール１１６を含む。第１のパターン付きロール１１４は、独立した要素（例えば、点及び／又は直線）のエンボス要素であり得る、１つ以上の突起部１１８を含む、雄型エンボスパターンを有する。第２パターン付きロール１１６は、第１パターン付きメッシュの突起部の１つ以上が噛み合う、独立であり得る１つ以上の凹部１２０（例えば、点及び／又は線構成の凹部）を含む、雌型エンボスパターンを有する。ロールは、適合、又は非適合のパターンであり得る。ロール上の要素は、任意の好適な大きさ及び形状であり得る。米国特許番号第６，８４６，１７２ Ｂ２号（Ｖａｕｇｈｎ）に詳述される非限定的な実施形態において、エンボスロールは、非適合のエンボスパターンを有することがあり、これは互いに別々に掘られている。このような実施形態におけるロール１１４及び１１６は、エンボスパターンの隣接する係合する突起部１１８と凹部１２０との間の、より大きな側壁の隙間を有する。側壁の隙間は、約０．０５０ｍｍ（約０．００２インチ）〜約１．２７ｍｍ（約０．０５０インチ）の範囲であり得る。突起部１１８の幅は、約０．０５０ｍｍ（約０．００２インチ）よりも大きいことがある。

図９は、ロール１２４、１２６の表面が上記の特許出願「Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａ Ｍｉｃｒｏ−Ｔｅｘｔｕｒｅｄ Ｗｅｂ」のマイクロ非平坦化ウェブを形成するために好適な形成要素を含む、別の非限定的な実施形態を示す。図９に示されるロールは、雄型形成要素、突出部、又は突起部１２８を含むロール１２４と、ロール１２６の表面に独立の及び／又は連続的な空隙１３０などの雌型形成要素を含むロール１２６とを含む。突起部１２８は、約８００マイクロメートル未満の中心間隔で、少なくとも３つ、少なくとも４つ、又は少なくとも５つのその隣接する形成要素を備える。図９に示されるように、雌型要素１３０の形状は、係合する雄型要素１２８の形状と異なる場合がある。図９はまた、雌型要素１３０は、２つ以上の雄型要素１２８と係合するように構成され得ることを示す。

図９Ａは、様々な形成要素の組み合わせを有する形成構造の一部を示す。図９Ａに例示されるように、第１形成構造及び第２形成構造のいずれか又は両方の形成要素は、突起部１２８などの突起部又は独立の突起部１２８から選択される空隙１３０（これは柱状部１３２の形態をとり得る）などの凹部、独立の空隙１３０（これは、開口部１３４又は凹部１３６の形態をとり得る）、連続的な空隙１３８、溝、リッジ、又はこれらの組み合わせを含み得る。形成構造体は更に、形成要素を完全に包囲する、ランド１４０を含み得る。

上記の様々な種類のロール（並びに上部の形成要素を有する他の種類のロール）は、材料のウェブを特定の方法で変形させるために、本明細書において記載される異なる装置において、任意の好適な組み合わせへと組み合わせる場合がある。開口部は、上記の単一の種類のロールを含むいくつかのロール、又は２つ以上の異なる種類のロールのいずれかの好適な組み合わせを含み得る。ウェブ１０は、任意の好適な数の機械的変形プロセスを通じて送達され得る。前駆体ウェブがかけられる、機械的変形ニップの数は、１から２〜１００以上のニップの範囲であり得る。

本明細書における、関心の異なる装置のロールの構成の変動もあり得る。図４に示される実施形態において、ロールは、ウェブがロールの間のニップに送達されるときに、ウェブ１０が１つ以上のロールの１８０°未満を包囲するように構成される。図１０に示される実施形態にバリエーションにおいて、ウェブは、ウェブ１０が１つ以上のロールの１８０°以上を包囲するように、装置に送達される。

図１１は、本明細書において記載される方法を実行する際に使用され得る、装置の別の実施形態を示す。図１１に示される装置は、ネスト化されたロール構成、及び先行技術の対のロール構成の複合である。この実施形態において、装置は、機械横方向において互いにオフセットされ得る、複数、３〜４つのネスト化されたロールクラスター１４６が存在するように、複合構成に構成されたロール１４４を含む。

図１２は、本明細書において記載される方法を実行する際に使用され得る、装置の別の実施形態を示す。図１２に示される装置は、「ネスト状閉ループ」ロール構成と称される。この装置において、少なくとも４つのロールが存在し、ロールは、これらの周辺部が閉ループの構成で互いに接するように構成されている。ウェブ１０は、閉ループの周辺部内側に位置するロールの一部上のウェブ１０の一部に続き、閉ループの周辺部の外側上に位置するロールの一部の周囲で次のロールの周りのウェブ１０を覆うように、交互の構成でロールの周辺部周囲を覆う。この構成において、ロールによって形成されるニップＮの合計数は、ロールの数と等しい。

図１３は、本明細書において記載される方法を実行する際に使用され得る、装置１５０の別の実施形態を示す。図１３に示される装置１５０は、「共有バンクとネスト状」ロール構成と称される。この装置において、参照番号１５２により一般的に指定される少なくとも６つのロールが存在する。ロールは、ロール１５４Ａ及び１５４Ｂを含む第１対１５４、１５６Ａ及び１５６Ｂを含む第２対１５６、並びにロール１５８Ａ及び１５８Ｂを含む第３対１５８を含む、少なくとも３対のロールに構成される。図１３において、ロールの追加的なペアが示される。ロールの第１対のロール１５６Ａ及び１５６Ｂが、ロールの第１対１５４及びロールの第３対１５８の両方のロールと、ニップＮを形成する。この実施形態において、ロールのいくつかが３つ以上のニップ（４つまでのニップ）を形成する。加えて、図１３に見られるように、ロール１５６Ｂなどの少なくとも１つのロールの場合において、ウェブ１０がロールに近接して通過し、ロールを離れ、その後、戻ってロールと再び接触する。この実施形態において、６つのロールがある場合、ロールによって形成されるニップＮの合計数は、ロールの数と等しい。７つ以上のロールを含むこの実施形態のバリエーションにおいて、ロールにより形成されるニップ７の合計数は、ロールの数と同等以上であり得る。例えば、図１３において、１２個のみのロールによって形成される１４のニップ個のニップＮが存在する。

ＩＩＩ．ウェブ材料を変形させる方法、及びこれにより形成される変形されたウェブ材料
以下の図は、特定のロール構成、及びこれにより形成され得る変形されたウェブ材料の非限定的な実施例を示す。

Ａ．突出リッジから延びる形成要素を備える、ロールを利用する方法
図１４は、間に単一のニップＮを形成する、ロールの単一のペアを含む、装置１６０の実施例を示す。ロールは、ウェブの表面に対して異なる方向で向けられた、少なくとも２つの変形部のセットを有するように、ウェブを変形させるように構成されている。これは、ロール１６２の１つに、ロール周辺部の周囲に延びる複数のリッジ１６４及び溝１６６、並びにリッジ１６４の上面から外側に延びる複数の第１の離間した形成要素１６８を提供する工程と、第２ロール１７０に複数の第２形成要素１７２をその表面上に提供することであって、第２形成要素の先端部が、第１ロール１６２のリッジ１６４の少なくともいくつかの上部を超える深さで第１ロールの軸に向かって、内側に延びる工程と、によって達成され得る。

図１４に示されるように、装置内の上部ロール１６２は、上記の基準を満たす任意の好適な種類のロールを含み得る。図１４に示される実施形態において、上部ロール１６２は、図７に示されるＲＫＡロールのバリエーションである。この特定のバリエーションは、本明細書において「突出リッジＲＫＡロール」と称される。図１４に見られるように、上部ロール１６２は、ロールの表面上に、ロールの周辺部周囲に延びる複数のリッジ１６４及び溝１６６を有する。図１４Ａに示されるように、リッジ１６４は上面１６５を有し、溝１６６は下面１６７を有する。リッジ高さは、リッジ１６５の上面と、溝１６６の下面１６７との間の距離として定義される。歯の高さは、形成要素１６８の先端部１７４と、溝１６６の下面１６７との間の距離として画定される。この実施形態において、リッジ１６４の上面１６５と、溝１６６の下面１６７との間の距離は、ロールの周辺部周囲において一定である。リッジ高さは、機構の第２セットを形成するために必要な変形の程度に依存する。リッジ高さは、典型的には歯の高さの少なくとも約２５％、約９５％未満である。ロール１６２は更に、図１４Ａ及び１４Ｃにより詳細に示されるように、リッジ１６４の上面から外側に延びる歯１６８の形態の、複数の離間した第１形成要素を更に含む。歯１６８は、これらがリッジ１６４の上面１６５に接続される基部から、尖った先端部へとテーパ状になっている。図１４Ａに示されるように、ロール１６２の構成は、方向的にロールＡの軸Ａに対して、歯１６８の先端部１７４と、溝１６６の下面１６７との間に配置されるように、リッジ１６４の上面１６５が配置されるようなものである。

図１４に示されるように、装置内の下部ロール１７０は、上記の基準を満たす任意の好適な種類のロールを含み得る。図１４の下部又は第２ロール１７０はしたがって、上部に独立の第２形成要素１７２を備えるロールを含むべきであり、これらの第２形成要素１７２の先端部は、第１ロール、上部ロール１６２上のリッジ１６４の少なくともいくつかの上部１６５を超える深さまで、第１ロール１６２の軸に向かって内側に延びる。下部ロール１７０は例えば、標準的なＣＤ ＳＥＬＦロール（図６）、互い違いのＣＤ ＳＥＬＦロール（図６Ａ）、ＲＫＡロール（図７）、別の突出リッジＲＫＡロール、又は突出リッジＳＥＬＦロール（図１４Ｂ）を含み得る。図１４に示される特定の実施形態において、下部ロール１７０は、図６Ａに示される互い違いのＣＤ ＳＥＬＦロールを含む。当然、図１４に示されるロールの位置は、逆であってもよく、又はこれらが間にニップを形成する限りにおいて、他の任意の好適な向きで配置され得る（例えば、横並び）。

ウェブ１０はその初期の状態において、非変形区域の全体を含むものとして考えられる場合がある。ウェブ１０が、図１４に示されるロールの間のニップＮに送達される場合、ウェブは、（ｉ）上部ロール１６２の第１形成要素１６８で、複数の離間した第１機構を第１位置に形成し、かつ（ｉｉ）第１位置とは異なる位置の下部ロール１７０の第２形成要素１７２で、第２位置に複数の離間した第２機構を、第２機構が第１機構の間に分布するようにして形成することによって、変形される。機構の第１セットが形成されると、突出リッジは機構の第２セットが、反対方向で形成され得るように、ウェブを支持する。突出リッジが存在しない場合、形成が最も容易な機構（例えば、この実施例においては開口部）のセットが最初に形成され、機構の第２のセットは全く形成されず、又は第２の機構が形成される場合、これらは所望の大きさ及び／又は形状で形成されることはない。

図１５は、図１４に示される開口部のバリエーションによって作製され得るウェブ１０の例を示す。図１５に示されるウェブを形成するために使用される装置のバリエーションは、図１４に示される、上方ロール１６２ためのＲＫＡロールを含むが、標準的な（互い違いでない歯）パターンを備え、下方ロール１７０は、図６のロール７４に示されるような、標準的な（互い違いでない）ＣＤ ＳＥＬＦロールと交換される。本明細書において使用するとき、用語「標準的な」とは、単一のロール状の形成要素が、機械方向及び機械横方向において列に位置合わせされていることを意味する。ロール１６２及び１７０は、機械方向に位置合わせ、又は位相合わせされており、ＳＥＬＦロール上の形成要素１７２は、ＲＫＡロール上のリッジ１６４と位置合わせしている。ＲＫＡロール１６２上の歯１６８はウェブ１０を貫通し、ＲＫＡロール上の歯１６８の間のリッジ１６４はウェブ１０を支持し、よってＳＥＬＦ歯１７２はウェブ１０を貫通し、同時に反対方向に要素を形成することができる。

図１５に示されるウェブの実施例において、ウェブは第１表面１０Ａ及び第２表面１０Ｂ、並びに内部に形成される独立の変形部を有する。ウェブ１０は、実質的に非変形の区域１８０を含み、これは、ウェブの第１表面１０Ａ及び第２表面１０Ｂと対応する。図１５において、ウェブ１０は、開口部１８２などの複数の離間した第１機構、及びタフト１８４などの複数の離間した第２機構を含む。開口部１８２は、一方向において（図１５に見られる下方）ウェブ１０の平面から押し出され、タフト１８４は、反対方向においてウェブ１０の平面から押し出される。図１５に示されるように、開口部１８２は、ＭＤ及びＣＤにおいて列に合わされる。タフト１８４はまた、ＭＤ及びＣＤで列に合わせられた。タフト１８４の列は、しかしながら、ＭＤ及びＣＤにおいて開口部１８２の列の間に位置合わせされ、タフト１８４の列は、これらが開口部１８２の隣接する列から、機械横方向（ＣＤ）において開口部１８２の間のピッチの半分までの距離で分離するようにして、ＣＤでオフセットされている。

図１５は、第１及び第２の形成された機構を含み得る、機構の組み合わせの一例を示す。開口部及びタフトの組み合わせが、図中に多く示されているが、本明細書において記載される実施形態の全てにおいて、第１機構及び第２機構は開口部及びタフトに限定されず、第１機構及び第２機構は、形成要素の構成によって、機構の他の任意の好適な組み合わせ及び構成を含む。本発明は、図１５及び以降の図中に示される機構の組み合わせに限定されず、本明細書において記載される機構の全ての可能な組み合わせ及び機構を包含することを意図される。加えて、本発明は、ウェブ中の第１位置及び第２位置における２つの機構の形成に限定されない。また、追加的な機構が、第３、第４、第５、又はそれ以上の位置でウェブに追加的な機構が形成され得ることが想到される。

図１４に示されるロールの構成は、多くの利益をもたら得る。ロールは、単一のニップ内において、多数の方向に向けられた混合機構を有するウェブを形成する（例えば、開口部１８２は一方向においてウェブの平面から押し出されてもよく、タフト１８４は、反対方向においてウェブの平面から押し出されてもよい）。機構は、これらが一貫して１ピッチ未満で離間するように、ウェブ内に分布してもよい。したがって、２つの異なる種類の機構が形成される場合、異なる要素の間の間隔は、同様の要素の間の間隔よりも小さい場合がある。

突出リッジロールの様々な別の実施形態が可能である。例えば、図１４Ｄは、突出リッジＲＫＡロール１６２Ａの別の実施形態を示し、リッジ１６４の高さＨは、歯１６８の少なくともいくつかの間で異なる。このような場合において、形成要素１６８の対の間の少なくとも１つのリッジ１６４の上面１６５は、形成要素１６８の別の対の間の、別のリッジ１６４の高さＨ２よりも少なくとも２０％高い高さＨ１を有する。ロール１６２Ａは、突出リッジＲＫＡロール１６２の代わりに、図１４に示されるようなプロセスにおいて使用され得る。図１４Ｂは更に、使用され得る別の種類のロールを示し、これは本明細書において「突出リッジＳＥＬＦロール１６２Ｂ」と称される。図１４Ｂに示されるように、このロール１６２Ｂは、点ではなくリッジを形成するように構成された歯１６８を有する。

図１４に示される装置のバリエーションは、追加的なロール及び２つの工程プロセスを使用し得る。このようなバリエーションに使用される装置は、図２に示されるプラネタリーロール構成に似ている場合がある。この装置は、中央ロール３２、並びに第１衛星ロール３４、及び第２衛星ロール３６のみを含む必要がある。この装置は、これが本明細書において記載される新しいロール構成を使用するという点において、既知のプラネタリー構成とは異なる。このような修正されたプラネタリーロール構成の目的は、ウェブにおける２つのセットの変形部を形成し、更に、ニップの１つにおいて変形部のセットの１つを更に変形することである。このような装置において、中央ロール３２は、図１４Ｂの突出リッジＳＥＬＦロールなどの突出リッジロール、又はロール１６２又は１６２Ａなどの突出リッジＲＫＡロールを含む場合がある。衛星ロール３４又は３６の一方が、独立した形成要素の形態の複数の非連続的なリッジ及び溝を上部に有するロールを含む。他の衛星ロールは、リングロールなど、連続的なリッジ及び溝を上部に有する。独立した形成要素を有する突出リッジ中央ロール３２と衛星ロールとの間のニップは、これが変形部の２つのセットが形成されるニップであるため、本明細書において「主要ニップ」と称される。突出リッジ中央ロール３２と、上部に連続的なリッジ及び溝を有する衛星ロールとの間のニップは、本明細書において「二次ニップ」と称される。二次ニップは、主要ニップの前又は後に位置する場合がある。係合深さは、主要ニップ及び二次ニップにおいて同じであり得、又は係合深さは、ニップの間で異なっていてもよい（例えば、下流のニップにおいて係合深さがより大きい）。

二次ニップが主要ニップの前に位置する場合の非限定的な例において、第１衛星ロール３４はリングロールを含む場合があり、第２衛星ロール３６はＳＥＬＦロールを含み得る。このような実施形態において、突出リッジ中央ロール３２と、リングロール３４との間の二次ニップにおいて、突出リッジ中央ロール３２は、変形部の第１セットをウェブへと形成する（例えば、中央ロール３２が突出リッジＲＫＡロールの場合は三次元開口部、又は中央ロール３２が突出リッジＳＥＬＦロールである場合は突起部）。加えて、二次ニップのリングロールは、ＳＥＬＦロールが主要ニップの下流でウェブに衝突する同じＣＤ位置においてウェブを予め歪ませることができ、ウェブを予め脆弱化し、これを変形部の第２セットを形成しやすくする。したがって、突出リッジロール３２と第２衛星ＳＥＬＦロール３６との間の主要ニップにおける下流において、変形部の第２セットがＳＥＬＦロールによってウェブに形成され得、変形部の第１セットは、隆起部中央ロール３２によって拡大され得る。

二次ニップが主要ニップの後に位置する場合の非限定的な例において、第１衛星ロール３４はＳＥＬＦロールを含む場合があり、第２衛星ロール３６はリングロールを含み得る。このような実施形態において、突出リッジ中央ロール３２と第１衛星ＳＥＬＦロール３４との間の主要ニップにおいて、これらのロールは組み合わされてウェブに変形部の第１及び第２セットを形成する（例えば、中央ロール３２は、中央ロール３２が突出リッジＲＫＡロールである場合には三次元開口部を形成し、又は中央ロール３２が突出リッジＳＥＬＦロールである場合には突起部を形成し、ＳＥＬＦロールは突起部又はタフトを形成する）。その後、突出リッジ中央ロール３２と、第２衛星リングロール３６との間の二次ニップの、下流において、突出リッジ中央ロール３２によって形成される変形部の第１セットは、突出リッジ中央ロール３２によって拡大され得る。

上記の図１４の開口部のバリエーションは、変形部の形成において、図１４に示される装置よりも大きな可撓性を提供するために有用であり得る。単一のニップを有する、図１４に示される装置において、第１形成構成要素１６２及び第２形成構成要素１７０によって付与され得る変形の程度は、成形用具の形状、及び形成構成要素の係合深さに依存する。これらの態様は、単一のニップが存在するときに、互いに関係する。上記の装置のバリエーションは、（１）形成される変形部の第１及び第２セットの形成における独立した制御を可能にし、及び、いくつかの構成において（２）変形部の第２セットが形成される位置において材料を予め歪ませる、という利益をもたらし得る。

Ｂ．多数の変形工程を使用する方法
本明細書における関心の方法はまた、多数の変形工程を使用し得る。このような多数の変形工程は、本記載の前の項において記載される任意の好適な装置によって実行され得る。多数の変形工程を使用する方法が、標準的なネスト状構成において比較的少数のロールを有するネスト化された装置において実行されるものとして示されるが、これは例示の単純化のために行われ、本明細書において記載される装置のいずれか（例えば、複合、閉ループ、及び共有バンク装置）が、所望の変形を実行するために任意の好適な数のロールで使用され得ることを理解するべきである。

混合機構を形成するための多数の変形工程を使用する装置は典型的には、最小限の４つのロールによって形成される最小限のこれらのニップを含む。ニップの２つは変形ニップであり、機構の第１セットによって前駆体ウェブを最初に変形させ、機構の第２セットで前駆体ウェブを二度目に変形させるようにウェブが恒久的に変形される。第３ニップは、変形ニップの間に配置される移送ニップであり得、ここでウェブが恒久的に変形されない移送ニップは、機構の異なるセットがウェブの相対する側に形成され得るように、以降の変形工程のために、ウェブの異なる面を配置するために使用され得る。移送ニップはまた、機構の異なるセットが、異なるＣＤレーンで形成され、機構のより密な間隔を可能にするために、以降の変形工程でロールをオフセットするために使用され得る。ロールの構成及び配置により、第２変形ニップの形成要素は、１）第１変形ニップと同じ位置、２）位置の少なくとも一部が第１位置と少なくとも部分的に一致する少なくとも部分的に異なる位置、３）完全に異なる位置以下の位置、のうちの１つでウェブと接触し得る。

変形ニップは、上部に別個の雄型要素を有する第１ロール、及び独立の機構を形成するために第１ロールと噛み合うことができる第２ロールを含む。第１ロールは、ＳＥＬＦロール、ＲＫＡロール、又は雄型エンボスロールを含み得る。第２ロールは好ましくは、第１ロールのために選ばれるロールの種類によって、リングロール又は雌型エンボスロールを含む。いくつかの場合において、第２ロールが独立の雄型要素を含むことが望ましい場合がある（ドライラップ又は他の湿式構造の密度を逓減させるプロセスを使用することが所望される場合）移送ニップを含むロールは、以下のいずれかの構成であり得る：ｉ）ロールの表面の最外部が実質的に位置合わせしてニップを形成する、先端部間構成、又はｉｉ）ロールの表面上の最外部が噛み合うことができる。上記のロールのいずれか（ＳＥＬＦロール、ＲＫＡロール、リングロール、雄型エンボスロール、雌型エンボスロール）は、移送ニップのロールのために使用され得る。いくつかの特定のエンボス加工が以下に詳述され、ウェブに変形部を形成するために使用される上部に別個の雄型形成要素を備えるロールが、装置内の第１及び第２ロールである。

図１６は、ネスト状構成に構成された多数のロールを含むウェブ１０を形成するための、装置１９０の例を示す。この実施形態において、装置は、４つのロール１９２、１９４、１９６、及び１９８である。多数の変形ステップを使用する装置において、ニップのいくつかはウェブを変形するために使用され得、ニップのいくつか、特にウェブを変形するために使用されるニップの間に位置する中間ニップは、ウェブの移送など、他の目的で使用され得る。例えば、図１６に示されるように、いくつかの非限定的な実施形態において、ロール１９４及び１９６のいくつかは、中間ニップＮ２を形成し、これは以降の変形ステップのためにウェブの異なる面を露出するために使用される。しかしながら、本明細書において記載される実施形態のいくつかにおいて、ウェブ内への変形部の形成のために使用される上部に独立の雄型形成要素を備えるロールは、装置における第１及び最後のロールである必要はないことが理解されるべきである。他の実施形態において、上部に独立の雄型形成要素を備えるロールは、中間ロールの１つ以上を含み得る。例えば、上部の独立の雄型形成要素を備えるロールは、移送ニップを形成する２つの中間ロールを含む場合があり、第１及び最後のロールは、噛み合う雌型形成要素を備えるロールを含み得る。あるいは、ロールは、１つおきのロールが独立の形成要素を上部に有し、その間の１つおきのロールが上部に係合雌型形成要素を備えるロールを含むようにして、交互になっていてもよい。ロールの構成にかかわらず、変形工程の間に、少なくとも１つの非恒久的変形移送工程が存在してもよい。

図１６に示される装置において、この実施例で実行されるプロセスは、第１ロール１９２及び第２ロール１９４を含む、ほぼ円筒形の係合ロールの第１の対の間に形成される第１ニップＮ１内に、ウェブ１０を送達する工程を含む。この実施例において、第１ロール１９２は、上部に独立の雄型形成要素２００を備える表面を有する。第１ロール１９２は、雄型エンボスロール、ＲＫＡロール、又はＳＥＬＦロールが挙げられるがこれらに限定されない特性を有する、任意の好適な種類のロールを含み得る。図１６に示される実施形態において、第１ロール１９２はＲＫＡロールを含む。第２ロール１９４は、ウェブ１０に恒久的な変形部を形成するために、第１ロール１９２を備えるニップを形成することができるべきである。第２ロール１９４はまた、第３ロール１９６と協働して、ウェブ１０の制御を維持し、ウェブを恒久的に変形させることなくこれを下流の変形ニップに移送することができるべきである。第２ロール１９４は、突起部２０２及び／又は凹部２０４を上部に備える表面を有し、いずれかの突起部２０２又はいずれかの凹部の間のロールの部分が、第２ロール１９４の表面上に半径方向最外部２０６を形成する。第２ロール１９４は、雄型又は雌型エンボスロール、リングロール、又はＳＥＬＦロールが挙げられるが、これらに限定されない特性を有する、任意の好適な種類のロールを含み得る。図１６に示される実施形態において、第２ロール１９４はリングロールを含む。係合第１ロール１９２と係合第２ロール１９４との間のニップＮ１は、図１６Ａの断面図に示される。

第３ロール１９６はまた、第２ロール１９４と協働して、ウェブ１０の制御を維持し、ウェブを恒久的に変形させることなく、これを下流の変形ニップに移送することができるべきである。第３ロール１９６は、突起部２０８及び／又は凹部２１０を上部に備える表面を有し、いずれかの突起部２０８又はいずれかの凹部２１０の間のロールの部分が、第３ロール１９６の表面上に半径方向最外部２１２を形成する。第３ロール１９６は、雄型又は雌型エンボスロール、リングロール、又はＳＥＬＦロールが挙げられるが、これらに限定されない特性を有する、任意の好適な種類のロールを含み得る。図１６に示される実施形態において、第３ロール１９６はリングロールを含む。第２ロール１９４と第３ロール１９６との間のニップＮ２は、図１６Ｂの断面図に示される。図１６Ｂに示されるように、第３ロール１９６は、第２ロール１９４と係合しない。代わりに、ロールは、第２ロール１９４の最外部２０２が、第３ロール１９６の最外部２１２と位置合わせするように構成されている。図１６Ｂに示されるロールとウェブの位置合わせは、本明細書において「先端部間隔」移送と称されることがある。これはウェブ１０を移送し、これを、ウェブ１０の第２表面１０Ｂが第３ロール１９６上で外側に向くように向ける。リッジ及び溝を含むロールに関して、先端部間隔移送はまた、次の変形ニップのロールと整列し、よって形成された機構の第２のセットがＣＤにおいて形成された機構の第１セットと実質的に整列されるように、移送ロールの間の間隙は、ウェブがニップ内で恒久的に変形されないが、２ｃｍを超えるウェブの自由スパンが存在せず、ウェブが位置合わせされた状態にあることを確実にするようにロールが十分に近接するように、設定されている。

ウェブ１０はその後、第３ロール１９６と第４ロール１９８との間の第３ニップＮ３に送達される。係合する第３ロールと第４ロールとの間のニップＮ３は、図１６Ｃにおいて断面図で示される。第４ロール１９８は、上部に独立の形成要素２１４を備える表面を有する。第４ロール１９８は、雄型エンボスロール、ＲＫＡロール、又はＳＥＬＦロールが挙げられるが、これらに限定されない特性を有する、任意の好適な種類のロールを含み得る。図１６に示される実施形態において、第４ロール１９８はＳＥＬＦロールを含む。図１７及び図１８に示される混合機構を形成することが所望される場合、変形ニップ内のロールは、形成された機構の第１及び第２セットが、互いに対して少なくとも部分的に異なる位置において形成されるように、位相合わせされるべきである。

図１６に示される様々なロール上の要素としては、機械横方向要素、機械方向要素、列で位置合わせされるか又は形成要素の互い違いの位置合わせを有する要素、不均一／不規則な間隔で列によって位置合わせされていない要素、及び突出リッジ構成を有するロール状の要素が挙げられるがこれらに限定されない。ロールの噛み合う対は、所望の係合深さにおいてウェブの十分な隙間を可能にするような方法で設計及び構成されるべきである。

前駆体ウェブ１０が図１６に示される装置内のニップＮ１に送達されるとき、ウェブ１０は、ウェブ１０内に形成される機構の第１セットを形成するために、第１位置内で変形される。形成される機構の第１セットは、ウェブの第２表面１０Ｂから外側に延びるウェブの第１位置の部分を含む。このように形成された機構の例が図１７及び図１８に示され、これは以下で、より詳細に記載される。形成される機構の種類及び位置は、ロールの構成及び位置合わせに依存する。前駆体ウェブ１０はその後、第２ニップＮ２に送達されて、ウェブ１０と接触し、第２ロール１９４から第３ロール１９６へとウェブを移送する。これはウェブ１０を移送し、これをウェブ１０の第２表面１０Ｂが第３ロール１９６上で外側に向くように向ける。ウェブが第３ロール１９６と第４ロール１９８との間の第３ニップＮ３に送達されるとき、ウェブ１０は第２位置で変形され、ここで第３ニップＮ３の形成要素２１４の少なくともいくつかが、前駆体ウェブが第１ニップＮ１で変形されたのと、少なくとも部分的に異なる位置及び異なる向きで最初に変形された前駆体ウェブを変形させる。第３ニップにおいて、ウェブ１０は、ウェブに形成された機構の第２セットを形成するために、第２位置において恒久的に変形される。形成された機構の第２セットは、二回目に変形された前駆体ウェブを形成するために、ウェブの第１表面１０Ａから外側に延びる部分を含む。

図１７は、図１６に示される装置を使用して作製された不織布ウェブ１０の実施形態を示し、ここで第１ロール１９２は互い違いのＲＫＡロールであり、第４ロール１９８は互い違いのＣＤ ＳＥＬＦロールである。図１７は、第１ニップＮ１で形成される第１機構（第１位置）は、複数の離間した開口部１８２を含む。後に第３ニップＮ３で形成される、第２機構（第２位置において）は、複数の離間したタフト１８４を含む。開口部１８２は、一方向において（図１７に見られる下方）ウェブの平面から押し出され、タフト１８４は、反対方向においてウェブの平面から押し出される（上方）。図１７に示されるように、開口部１８２は、ＭＤ、ＣＤ、及び斜め方向において列に合わされる。タフト１８４はまた、ＭＤ、ＣＤ、及び斜めで列によって位置合わせされる。しかしながら、開口部１８２のそれぞれの間に間隔が存在し、タフト１８４はこれらの間隔のそれぞれに位置する。換言すれば、タフト１８４は開口部と混合される。第１機構及び第２機構は、第１機構及び第２機構がＭＤ及びＣＤで交互になるように、実質的に同じＭＤ及びＣＤ列内に位置してもよい。本実施形態において、タフト１８４は、開口部の列１８４の間のピッチとほぼ等しい機械横方向（ＣＤ）における距離で、開口部の隣接する列１８２から分離していることがある。

機構が同じ列で、実質的に位置合わせされ、実質的に位置するものとして記載されるとき、これは特定の機構の少なくとも過半数を指す。したがって、第２機構が第１機構と同じ列に実質的に位置するものとして記載されるとき、第２機構の少なくとも過半数が、第１機構と同じ列に位置する。例えば、本明細書において記載される実施形態のいずれかにおいて、第１及び第２機構は、これらが実質的に同じ列に位置しないように、互いに対してオフセットされてもよい。第２機構はまた、各側の機構の間に同じ間隔が存在するように、第１機構の間で離間している必要はない。

図１８は、図１６に示される装置を使用して作製された不織布ウェブ１０の実施形態を示し、ここで第１ロール１９２は、標準的なＲＫＡロールであり、第４ロール１９８は標準的なＣＤ ＳＥＬＦロールである。図１８において、第１ニップＮ１に形成される機構は、複数の離間した開口部１８２を含み、第３ニップＮ３に後に形成される第２機構は、複数の離間したタフト１８４を含む。開口部１８２は、一方向において（図１８に見られる下方）ウェブ１０の平面から押し出され、タフト１８４は、反対方向においてウェブ１０の平面から押し出される。（上方）図１８に示されるように、開口部１８２は、ＭＤ及びＣＤで列内に実質的に位置合わせされる。タフト１８４はまた、ＭＤ及びＣＤで列内に実質的に位置合わせされた。タフト１８４の列は、しかしながら、開口部の各列１８２の間にタフトの列１８４が存在し、タフト１８４及び開口部１８２が各ＭＤ列で交互になるように、ＭＤで開口部１８２の列の間で位置合わせされる。隣接するＭＤ列の機構の間の距離は、機械横方向（ＣＤ）のピッチとほぼ同じである。

図１９は、装置２２０、及びその後の変形が前の変形と異なる向き、及び異なるＣＤ位置で形成されるように、ウェブを変形するために使用されるプロセスの非限定的な実施例を示す。このようなプロセスは、特に、リッジ及び溝を含むロールによるプロセスで可能であり得るよりも、変形部間の狭い間隔を達成するために使用され得る。

図１９に示される装置２２０は、４つのロール２２２、２２４、２２６、及び２２８を含む。図１９に見られる装置２２０は、第２ロール２２４と第３ロール２２６との間のニップＮ２のロールの位置合わせを除き、図１６に見られる装置と同様である。ニップＮ２を形成するロールは、先端部間の様式ではなく、オフセット様式で配置される。第２ロール２２４、及び第３ロール２２６は、少なくとも部分的に係合ことができる構成である。図１９に示される実施形態において、第２ロール２２４、及び第３ロール２２６は、上部に独立の及び／又は連続的な形成要素を備える表面を含み得る。図１９に示される装置２２０の様々なロールの間のニップが、図１９Ａ、１９Ｂ、及び１９Ｃに示される。図１９Ａに示されるように、第１ロール２２２と第２ロール２２４との間の第１ニップＮ１は、図１６に示される装置の第１ニップと同様であり得る。第１ロール２２２上の形成要素２３０は、第２ロール２２４上の（突起部２３２及び）凹部２３４と係合する。図１９Ｂは、第２ロール２２４と第３ロール２２６との間の第２ニップＮ２を示す。図１９Ｂに示されるように、第２ロール２２４及び第３ロール２２６は、図１６に示される装置の場合のように上部で先端部間構成によって位置合わせされず、ロールの一方の要素の各先端部２３６及び２４２が、それぞれ、対向するロールの各溝２４０及び２３４と位置合わせされる。しかしながら第２ロール２２４及び第３ロール２２６の位置合わせは、ロールの一方の要素の先端部２３６及び２４２それぞれが、対向するロール上の溝の中心と正確に位置合わせすることを必要としない。要素の先端部が、所望により対向するロールの溝の中央からオフセットされ得る。図１９Ｃに示されるように、第３ロール２２６と第４ロール２２８との間の第３ニップＮ３が、図１６に示される装置のものと同様である。第２ロール２２４及び第３ロール２２６の位置合わせの差により、第４ロール２２８上の形成要素２４４の位置合わせは、図１６に示される装置の位置合わせに対してシフトする。（例えば、半分のピッチまでの間隔） 中間的な第２ロール２２４、及び第３ロール２２６は、位置合わせされて、機構部の第１セットを形成するために使用されるロール上の形成要素の間のピッチの半分までの、第４ロール２２８上の形成要素２４４（及びしたがって、これにより変形されるウェブ１０）の位置合わせにおけるいずれかの好適なシフトをもたらし得る。

前駆体ウェブ１０が図１９に示される装置に送達されるとき、第１ニップＮ１（図１９Ａに示される）において、前駆体ウェブ１０は第１位置に形成されて、図２０に示される三次元開口部１８２などの、形成される機構の第１セットをウェブに形成する。開口部１８２は、ウェブの第２表面１０Ｂから外側に延びる（図２０の下方）。その後、ウェブ１０と接触し、前駆体ウェブ１０を第２ロール２２４から第３ロール２２６に移送するために、第２ニップＮ２（図１９Ｂに示される）にウェブ１０を送達する。第３ロール２２６は、その表面に複数の外側に延びる雄型要素２３８を備える、表面を有する。図１９Ｂに示されるように、ロールは、第２ロール２２４上の外側に延びる雌型要素２３２が、第３ロール２２６上の外側に延びる雄型要素２３８と、第３ロール２２６上で外側に向くウェブの第２表面１０Ｂとの間で、機械横方向で位置合わせされるようにして構成される。第３ロール２２６は、（ｉ）第２ロールと係合しないか、又は（ｉｉ）第２ロールと係合するが、この度合いが前駆体ウェブ１０が第２ニップＮ２で恒久的に変形される程ではない、のいずれかである。ウェブ１０はその後、第３ロール２２６と第４ロール２２８との間のニップＮ３（図１９Ｃに示される）に送達される。第４ロール２２８は、その表面上に形成要素２４４を有する。前駆体ウェブ１０がニップＮ３に送達されるとき、前駆体ウェブ１０は第２位置で変形される。この工程において、第３ニップＮ３の形成要素２４４の少なくともいくつは、前駆体ウェブ１０が第１ニップＮ１で変形されるのと少なくとも部分的に異なる（又は第２）位置において、最初に変形された前駆体ウェブ１０を変形させる。これは、ウェブ中に形成される機構の第２セットを形成し、機構は、二度目に変形された前駆体ウェブ１０を形成するために、ウェブの第１表面１０Ａから外側に延びる部分を含む。

本明細書において記載される装置及びプロセスの任意の好適な組み合わせがまた可能である。図２１は、図１６及び図１９に示されるプロセスの機構のいくつかを組み合わせる、プロセス及び装置の実施形態を示す。この実施形態において、装置２５０は、５つのロール２５２、２５４、２５６、２５８、及び２６０を有する。この装置において実行されプロセスは、ほぼ円筒形の係合ロールの第１の対の間に形成される第１ニップＮ１内に最初に前駆体ウェブ１０を送達することを含む。係合ロールの第１対は、第１ロール２５２及び第２ロール２５４を含む。第１ロール２５２は、上部に独立の雄型形成要素２６２を備える表面を有し、第２ロール２５４は、上部に突起部２６４及び／又は凹部２６６を備える表面を有し、突起部２６４、又はいずれかの凹部の間の第２ロールの部分は、第２ロール２５４の表面上の半径方向最外部２６８を形成する。前駆体ウェブ１０が第１ニップＮ１に送達されるとき（図２１Ａに示される）、前駆体ウェブ１０は、ウェブ内に形成される機構の第１セットを形成するために、第１位置で変形される。形成される機構の第１セットは、ウェブの第２表面１０Ｂから外側に延びる部分を含む。その後、ウェブ１０と接触し、前駆体ウェブ１０を第２ロール２５４から第３ロール２５６に移送するために、第２ニップＮ２（図２１Ｂに示される）に前駆体ウェブ１０を送達する。第３ロール２５６は、突起部２７０及び／又は凹部２７２を上部に備える表面を有し、いずれかの突起部２７２又はいずれかの凹部の間のロールの部分が、表面上に半径方向最外部２７４を形成する。第３ロール２５６は、第２ロール２５４と係合しない。ロールは、第２ロール２５４上の最外部２６８が第３ロール２５６上の最外部２７４と実質的に位置合わせしてウェブ１０の先端部間の移送を実施し、ウェブの第２表面１０Ｂが第３ロール２５６上で外側を向くようにして配置される。その後、ウェブ１０と接触し、第３ロール２５６から第４ロール２５８にウェブを移送するために、第３ニップＮ３（図２１Ｃに示される）に前駆体ウェブ１０が送達される。第４ロール２５８は、突起部２７６及び／又は凹部２７８を上部に備える表面を有し、いずれかの突起部又はいずれかの凹部の間のロール２５８の部分が、表面上に半径方向最外部２８０を形成する。ロールは、第４ロール２５８上の最外部２８０の間で、第３ロール２５６上の最外部２７４が機械横方向で位置合わせされ、ウェブの第１表面１０Ａが第４ロール２５８上で外側を向くように、構成される。ウェブ１０はその後、第４ロール２５８と第５ロール２６０との間の第４ニップＮ４（図２１Ｄ）に送達される。第５ロール２６０は、その表面に形成要素２８２を有する。ウェブ１０が第４ニップＮ４に送達されるとき、ウェブ１０が第２位置で変形され、ここで第４ニップＮ４の形成要素２８２の少なくともいくつかが、ウェブに形成される機構の第２セットを形成するために、ウェブが第１ニップＮ１で変形されるのと少なくとも部分的に異なる位置において第４ニップＮ４で最初に変形された前駆体ウェブを変形し、機構は、二度目に変形された前駆体ウェブを形成するためにウェブの第２表面１０Ｂから外側に延びる部分を含む。このような装置２５０は、形成された機構のより高い密度のために異なるＣＤレーンにおいてウェブを変形すること、又は単一のロールに経済的に適合できない要素を混合することなどが挙げられるが、これらに限定されない用途に用いることができる。

図２２は、図２１に示される装置を使用して作製される不織布ウェブ１０の実施形態を示し、ここで第１ロール２５２は標準的なＣＤ ＳＥＬＦロールであり、第５ロール２６０は、標準的ＲＫＡロールであり、第２、第３、及び第４ロールはリングロールである。図２２において、第２区域は、複数の離間した開口部１８２を含み、第３区域は、複数の離間したタフト１８４を含む。開口部１８２及びタフト１８４は両方ともウェブの平面から同じ方向（上方として示される）で押し出される。図２２に示されるように、開口部１８２は、ＭＤ及びＣＤにおいて列に合わされる。タフト１８４の列は、しかしながら、ＭＤ及びＣＤにおいて開口部１８２の列の間に位置合わせされ、タフト１８４の列は、これらが開口部１８２の隣接する列から、機械横方向（ＣＤ）において開口部１８２の間のピッチの半分までの距離で分離するようにして、ＣＤでオフセットされている。

図２３は、図１４に示されるプラネタリーロール装置のバリエーションを使用して作製される不織布ウェブ１０の実施形態である。図２３に示されるウェブを形成するために使用される装置において、衛星ロールは、独立した雄型形成要素を含む場合があり、中央／太陽ロールは連続的（溝として）、又は独立した雌型要素を含む場合があり、これに対して独立した形成要素が噛み合うことができる。例えば、中央ロールは、リングロールであり得、２つの衛星ロールは、互い違いのＲＫＡロール及び互い違いのＳＥＬＦロールを含む場合があり、これらは、異なるＭＤ位置においてウェブに衝突するように、オフセットされるべくＭＤで位相合わせされる。図２３において、第２リッジは複数の離間した開口部１８２を含み、第３区域は、複数の離間したタフト１８４を含む。開口部１８２及びタフト１８４は両方ともウェブの平面から同じ方向（上方として示される）で押し出される。図２３に示されるように、開口部１８２は、ＭＤ、ＣＤ、及び斜め方向において列に合わされる。タフト１８４はまた、ＭＤ、ＣＤ、及び斜めで列によって位置合わせされる。しかしながら、開口部１８２のＭＤ及びＣＤの列で開口部１８２のそれぞれの間において、間隔が存在し、タフトは、これらの間隔のそれぞれに位置する。換言すれば、タフト１８４は、開口部１８２と混合され、第２区域及び第３区域がＭＤ及びＣＤにおいて交互になるように、開口部１８２と実質的に同じＭＤ及びＣＤに位置し得る。タフト１８４は、開口部の列１８２の間のピッチとほぼ等しい機械横方向（ＣＤ）における距離で、開口部１８２の隣接する列から分離していることがある。

Ｃ．別の実施形態
変形されたウェブ材料の多くの別の実施形態、及びこれを作製する方法が可能である。

本明細書に記載される方法は、常に、ウェブの異なる位置にある要素の混合されたセットを生成するために使用される必要はない。別の実施形態において、例えば、方法は、ロールの少なくとも２つが上部に他のロールとニップを画定する、「ネスト状ロール」を通じて送達することを含み、装置は、各ニップにおいて同じ位置で、ウェブを形成するように構成され得る。このような装置及び方法は、変形部を生成するために衝突するウェブの領域のひずみ速度を下げるために使用され得る。例えば、最初のニップにおいて、最初にウェブを一定程度変形させ、その後、続くニップで、より高い程度でウェブを変形させることが望ましい場合がある。

いくつかの別の実施形態において、方法は、多数の変形ニップを備える装置を通じてウェブを送達することを含み、装置はウェブを同じ位置において、しかしウェブの反対側の表面上で変形させるように構成され得る。これは、ドライラップ又は他の湿式載置構造の密度を低減させるために有用であり得る。

他の別の実施形態において、方法は、多数の変形ニップを備える装置を通じてウェブを送達することを含む場合があり、装置はウェブを、同じ位置において、ウェブの同じ表面上で変形させるように構成され得るが、第１変形ニップの形成要素の大きさ及び／又は形状は、後の変形ニップの形成要素のものと異なる。このような装置は例えば、第１ニップにおいて、最初に、形成される要素を形成し（開口部、突起部、又は凹部を備える三次元区域など）、その後、第２ニップにおいて、より大きな、又は異なる形状の、形成された要素を作製するために使用され得る。

他の実施形態において、表面にわたって異なる区域を有し、内部に異なる機構を備える、変形されたウェブ材料が提供され得る。例えば、機構の第１の組み合わせ（例えば、下方に延びるタフトと混合された上方に延びるタフトなど）を備える第１区域と、機構の第２の組み合わせ（上方を向くタフト及び下方を向く開口部など）を備える第２区域を有する、変形されたウェブ材料が提供され得る。

本明細書において記載される実施形態のいずれかにおいて、ウェブは、１つ以上の層を含み得る。追加的なウェブは、異なるニップのいずれかにおいて導入されることがある。追加的な層は、異なる化学的構成要素、配合、審美性、導電性、芳香特性、及び機械的特性を有する、ウェブを加えるために使用され得る。このような追加的なウェブは、これが、このような追加的ウェブの上流で導入されたウェブの全幅に及び得る、又は及び得ないように、選択されてもよい。これは、積層体のいくつかの区域が他の区域と異なる数の層を含む、積層体を生成するために使用され得る。他の積層構造において、区域は同じ数の層を含んでもよく、いくつかの変形した機構は、これらの厚さを通じて異なる数の層を含む場合がある。例えば、タフトは、第１ニップ内の不織布ウェブ材料１４内に形成され得、その後フィルム１６は第１ニップの下流の第２ニップに導入され得る。このような方法は、第２ニップにフィルム／又は不織布タフトを形成するために使用され得る。図２４に見られるように、全体的な積層体は、タフトの下に位置するフィルムを備える、不織布を備えるいくつかのタフト１８４（この位置においては、第２ニップで形成要素と衝突しない）を含む場合があり、（第２ニップで形成要素と衝突する）他のタフトは、タフト内にフィルム及び不織布両方を含有する。形成要素、並びに異なるウェブの種類及び順番により、このような方法及び生じる構造の様々なバリエーションが可能である。本明細書において記載されるマルチヒットのプロセスは、機構の特性及び審美性に追加的な制御をもたらす、多層構造内に形成される機構の独立的な制御を可能にする。

別の代替的な実施形態において、方法は、リングロールプロセスで可能であるよりも、より段階的にウェブを歪ませるため、ＳＥＬＦロールによって形成される多数のニップを含む装置を通じてウェブを送達することを含み得る。ＳＥＬＦロールは、変形工程の間において、より少ない材料が歯に固定され、拘束されるために、リングロールよりもウェブをより段階的に歪ませるものとして既知である。装置は、ウェブの第１位置、その後第１位置のすぐ隣など、多数の独立した位置において、ウェブを変形させるように構成され得る。変形工程は、列内の全ての区域が変形され、リングロールされたウェブに似た、変形部の連続的なバンドを形成するまで、反復される。このような装置のＳＥＬＦロールは、ＣＤ、ＭＤ、又は互い違いのＣＤ又はＭＤ ＳＥＬＦロールを含む場合がある。このような装置のロールは、典型的には全て、ＣＤ又はＭＤ ＳＥＬＦロールのいずれかである。このような実施形態のＳＥＬＦ歯の係合深さは、下流のニップで増加されてもよいが、これは必要ではない。

図１５に示されるような、不織布ウェブ材料の相対する方向に向けられた混合開口部及びタフトを作製するための１つの非限定的な実施例において、図１４Ｃに示されるように、８０ピッチの突出リッジＲＫＡロールと、８０ピッチのＳＥＬＦロールのピッチの混合を含む、装置が使用され得る。「８０」などの数字がピッチを記載するために提示される場合、これは、０．０２５４ｍｍ（１／１０００インチ）における数を指す。不織布材料は、約１５ｇｓｍまでの、任意の好適な坪量を有し得る。この実施例において、２８ｇｓｍのスパンボンドされたポリエチレンシース／ポリプロピレンコア二成分繊維不織布を含む。突出リッジＲＫＡロールは、長い方向がＭＤに向くようにして向けられた、独立の形成要素を有する。歯は標準的なパターンに構成され、これは隣接する歯がＣＤの列に揃うことを意味する。ＲＫＡロールの歯は、基部から先端部の鋭い点までテーパ状である、６つの面を備える角錐状の形状を有する。歯の高さＴＨは６．９ｍｍ（０．２７０インチ）であり、リッジ高さは４．３ｍｍ（０．１７０インチ）であり、歯の長い面の側壁角度は約５°であり、歯の前縁部及び後縁部の側壁角度は２８．５°である。ＲＫＡロールはＭＤで等間隔に離間し、ＭＤにおいて８．１ｍｍ（０．３２０インチ）のＭＤ、及び２ｍｍ（０．０８０インチ）のＣＤピッチＰの、先端部間隔を備える歯を含む。ＳＥＬＦの歯はまた、標準的なパターンで配置され、長い方向がＭＤを向くようにして向けられる。歯は、ほぼ前縁部ＬＥから後縁部ＴＥまで測定される、約２ｍｍ（０．０８０インチ）の均一の周辺方向長さ寸法ＴＬを有し、約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）の歯先端部における歯先端部半径ＴＲが、６．１ｍｍ（０．２４０インチ）の距離ＴＤだけ周辺方向で互いに均一に離間し、約６．９ｍｍ（０．２７０インチ）の歯高さＴＨを有する。歯の長い面は、約３°の側壁角度を有し、歯の前縁部及び後縁部は、垂直な側壁を有する。双方のロールは、約１４．５ｃｍ（５．７インチ）の直径を有し、１３０℃の温度まで加熱される。ＲＫＡ及びＳＥＬＦロールは、歯の両側の隙間がほぼ同じになるように、ＣＤで位置合わせされる。ＲＫＡ及びＳＥＬＦは、ＳＥＬＦロールの形成歯が、ＲＫＡの突出リッジと位置合わせし、ロールが、６．４ｍｍ（０．２５０インチ）で係合するようにして、ＭＤで位相合わせされる。

図１７に示されるように、不織布で対向する方向に向けられる開口部とタフトの混合を作製するための第２の非限定的な実施例において、図１６に示されるような、先端部間移送ロールを備える、４ロールネスト状装置が使用され得る。不織布材料は、約１５ｇｓｍまでの、任意の好適な坪量を有し得る。この実施例において、２８ｇｓｍのスパンボンドされたポリエチレンシース／ポリプロピレンコア二成分繊維不織布を含む。第１ニップＮ１は、５．１ｍｍ（０．２００インチ）の係合深さで、１００ピッチのリングロールと係合した１００ピッチの互い違いのＲＫＡロールを含む。ＲＫＡロールの歯は、基部から先端部の鋭い点までテーパ状であり、長い方向がＭＤに向くように向けられた、６つの面を備える角錐形状を有する。歯は、２．５ｍｍ（０．１００インチ）のＣＤピッチＰ、及び６．５ｍｍ（０．２５０インチ）のＭＤの先端部間隔を備え、互い違いのパターンで構成されている。歯の高さＴＨは６．９ｍｍ（０．２７０インチ）であり、歯の長い面の側壁角度は約４．７°であり、歯の前縁部及び後縁部の側壁角度は２２．５°である。１００ピッチのリングロールはまた２．５４ｍｍ（０．１００インチ）のＣＤピッチＰ、６．８５８ｍｍ（０．２７０インチ）の歯の高さＴＨ、０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）の先端部半径ＴＲ、及び４．７°の側壁角度を有する。ＲＫＡロール及びリングロールは、歯の両側の隙間がおよそ等しくなるように、ＣＤで位置合わせされる。第２ニップＮ２は、−１．２５ｍｍ（−０．０５０インチ）の係合深さで、先端部間構成（図１６Ｂに示される）で、第２の１００ピッチのリングロールと位置合わせされた１００ピッチのリングロールを含む。第３ニップＮ３は、３．４ｍｍ（０．１３５インチ）の係合深さで、１００ピッチのＳＥＬＦロールと係合する１００ピッチのリングロールを含む。１００ピッチのＳＥＬＦロールの歯は互い違いのパターンを形成し、長い寸法がＭＤを向くように向けられ、約２．５４ｍｍ（０．１００インチ）のＣＤピッチＰを有する。歯は、ほぼ前縁部ＬＥから後縁部ＴＥまで測定される、約３ｍｍ（０．１２０インチ）の均一の周辺方向長さ寸法ＴＬを有し、約０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）の歯先端部における歯先端部半径ＴＲが、３．３ｍｍ（０．１３０インチ）の距離ＴＤだけ互いに周辺方向で均一に離間し、約６．９ｍｍ（０．２７０インチ）の歯高さＴＨを有する。歯の長い面は、約４．７°の側壁角度を有し、歯の前縁部及び後縁部は、垂直な側壁を有する。ＳＥＬＦロール及びリングロールは、歯の両側の隙間がおよそ等しくなるように、ＣＤで位置合わせされる。４つのロール全て（ＲＫＡロール、ＳＥＬＦロール、２つのリングロール）は、約１４．５ｃｍ（５．７インチ）の直径を有する。ＳＥＬＦ及びＲＫＡロールは、タフトがＭＤの開口部の間のおよそ半分のところで形成されるようにＭＤで位相合わせされる。

本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「９０°」として開示される寸法は、「約９０°」を意味するものとする。

本明細書の全体を通じて与えられる全ての最大の数値限定は、それよりも小さい全ての数値限定を、そうしたより小さい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているものと同様にして包含するものと理解すべきである。本明細書の全体を通じて与えられる全ての最小数値限定は、それよりも大きい全ての数値限定を、あたかもそれらの大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているものと同様にして含むものである。本明細書の全体を通じて与えられる全ての数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に含まれるそれよりも狭い全ての数値範囲を、あたかもそれらのより狭い数値範囲が全て本明細書に明確に記載されているものと同様にして含むものである。

本発明の「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、関連部分において本明細書に援用するが、いずれの文献の引用もそうした文献が本発明に対する先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。この文書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照することにより組み込まれる文献における用語のいずれかの意味又は定義と矛盾する範囲については、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨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、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全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。

Claims (13)

1. ウェブを少なくとも２回変形させるための装置であって、前記装置は少なくとも４つの実質的に変形可能でない円筒形ロールを含み、前記装置は、前記装置を通じて送達されるウェブが、前記ロールの各々によって接触されるように構成され、前記ロールは前記ロール間にニップを形成するように構成され、前記装置は、前記ロールの少なくとも２つが、他のロールと共に２つ以上の機械的変形ニップを画定し、前記２つ以上の機械的変形ニップを形成する前記ロールは、雄型形成要素、雌型形成要素、及びこれらの組み合わせの少なくとも１つを前記ロール上に備える表面を有し、前記ロールの二つは、第一の機械的変形ニップで、ウェブに複数の離間した第一の機構を形成するように構成され、前記第一の機構を形成する前記ロールの少なくとも一つの形成要素は、別個の形成要素であり、前記第一の機構は、開口部、突起部、凹部のタイプの別個の機構の少なくとも一つを含み、前記ロールの二つは、前記第一の機械的変形ニップとは異なる第二の機械的変形ニップで、前記と同じウェブに複数の離間した第二の機構を形成するように構成され、前記第二の機構を形成する前記ロールの少なくとも一つの形成要素は、別個の形成要素であり、前記第二の機構は、開口部、突起部、凹部のタイプの別個の機構の少なくとも一つを含み、前記装置は、前記ウェブが、前記第一の機械的変形ニップを通過し、前記ウェブが、その後、前記第二の機械的変形ニップを通過するように構成されており、前記第二の機構は、前記第一の機構と混合していることを特徴とする、装置。
2. ４つのロールを有し、前記ロールはネスト状構成で配置され、前記ロールはそれぞれ軸を有し、前記ロールは、前記ロールが前記ロールの円形の側部の一方の側から見て、少なくとも１つの共通のロールを有する前記ロールの少なくとも２つの異なる対の前記軸を通じて直線を引いた際に、前記直線が非平行であるように配置される、請求項１に記載の装置。
3. 前記ロールが、ウェブが前記ロールの間のニップ内に送達されるときに、前記ウェブが前記ロールの１つ以上の周囲で１８０°以下を包囲するように配置される、請求項１に記載の装置。
4. 前記ロールが、ウェブが前記ロールの間のニップ内に送達されるときに、前記ウェブが前記ロールの１つ以上の周囲で１８０°超を包囲するように配置される、請求項１に記載の装置。
5. 前記ロールによって形成されるニップの合計数が、前記ロールの数を超える、又は前記ロールの数と等しい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. ａ．前記ロールを円形の側部から見たときに、前記ロールが、閉ループの構成で、前記ロールの周辺部で互いに隣接している配置、
   ｂ．第１の対、第２の対、及び第３の対を含む、少なくとも３つのロールの対を含む配置であって、前記ロールはそれぞれ軸を含み、前記ロールは、前記ロールを前記ロールの円形の側部の一方から見て、前記ロールの対の前記軸を通じて直線を引いた際に、前記直線が、前記ロールの前記第１と前記第３の対との間に引いた前記直線の間に配置された前記ロールの第２の対の間に引かれた前記直線と平行であり、前記ロールの第２の対の前記ロールが、前記ロールの第１の対及び第３の対の両方のロールとニップを形成する配置、のうちの一方を含む、請求項１に記載の装置。
7. ロールの少なくとも２つの対が、前記ロールの少なくとも２つの対によって形成される少なくとも２つの機械的変形ニップを通過するウェブを、前記ウェブに形成される変形部が前記ウェブの同じ位置にあるようにして、変形させるように構成及び位相合わせされる、請求項１に記載の装置。
8. ロールの少なくとも２つの対が、前記ロールの少なくとも２つの対によって形成される少なくとも２つの機械的変形ニップを通過するウェブを、前記ウェブに形成される変形部が前記ウェブの少なくとも部分的に異なる位置にあるようにして、変形させるように構成及び位相合わせされる、請求項１に記載の装置。
9. 前記ロールは、２つの側部を有するウェブを変形させ、ウェブの一方の側から延びる形成される機構の第１セット、及びウェブの反対の側から延びる形成される機構の第２セットを形成するように構成される、請求項１に記載の装置。
10. 前記ロールの少なくとも一方が、リングロール、ＳＥＬＦロール、ＲＫＡロール、雄型エンボスロール、及び雌型エンボスロールのロール種類の１つを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記ロールの前記少なくとも１つが、別のロールと組み合わされて、前記ロールの前記少なくとも１つと別のロールとの間に第一の機械的変形ニップを形成し、第二の機械的変形ニップを形成するロールの少なくとも一方が、前記第一の機械的変形ニップを形成する前記ロールの少なくとも一方とは異なる種類のロールを含む、請求項１０に記載の装置。
12. 前記装置の前記ロールの少なくとも２つによって形成される前記第一の機械的変形ニップの下流のニップに追加的なウェブを送達するための、供給ロールを更に含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記ロールは、前記第一の機械的変形ニップ、非変形移送ニップ、及び前記第二の機械的変形ニップを形成し、前記非変形移送ニップは、ウェブに対して、（ａ）以降のウェブ変形工程のために、前記ウェブの異なる面を露出させること、および／または、（ｂ）異なる機構のセットが、異なる機械横方向レーンにおいて形成されるように、以降のウェブ変形工程において、前記ロールをオフセットすることの、少なくとも一つの操作を実行するように構成されている、請求項１に記載の装置。

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