(57)【要約】【課題】複雑な制御部を必要とせず、極めて簡単に、より高い安定した加工精度と作業操作性に優れた加工方法およびそれに用いられる加工機を提供する。【解決手段】基材１０（加工対象物）の所定部位にレーザー光ＬＢを照射して所定形状の穿孔部（局所的切断）１６を設ける加工方法であって、基材１０の所定の部位に、光エネルギーを吸収して光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層１２を形成する変換層形成工程、および、熱エネルギー変換層１２の部位と、熱エネルギー変換層１２の近傍で、光エネルギーが熱エネルギーに変換されない部位１４とに、連続してレーザー光ＬＢを照射する照射工程を含み、照射工程により、レーザー光ＬＢが照射された熱エネルギー変換層１２を有する基材１０の部位だけが穿孔されて、基材１０の所定の部位に穿孔部（局所的切断）１６が配設される。【選択図】図１
2010036197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂材料および／または紙材料からなるフィルム状ないしシート状の加工対象物の所定部位にレーザー光を照射することにより、当該加工対象物の所定の部位を所定形状に穿孔してなる切断部を配設する加工方法であって、
前記加工対象物の所定の部位に、光エネルギーを吸収して当該光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層を形成する変換層形成工程、および
前記熱エネルギー変換層の部位と、前記熱エネルギー変換層の近傍で、光エネルギーが熱エネルギーに変換されない部位とに、連続して前記レーザー光を照射する照射工程を含み、
前記照射工程により、前記レーザー光が照射された前記熱エネルギー変換層を有する前記加工対象物の部位だけが穿孔されて、前記加工対象物の所定の部位に前記切断部が配設されることを特徴とする、加工方法。
【請求項２】
前記加工対象物は、合成樹脂フィルムおよび／または用紙を含み、
前記熱エネルギー変換層は、前記加工対象物の所定の部位に、赤外線吸収色素を含有したインクが塗布ないし印刷されて形成された線，文字，記号，図形等の形象部を含み、
前記照射工程により、前記レーザー光が照射された前記熱エネルギー変換層の前記形象部の部位だけが穿孔されて、前記加工対象物の所定の部位に前記切断部が配設されることを特徴とする、請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】
前記加工対象物は、シュリンク包装に適用されるシュリンクフィルムを含み、
前記形象部は、前記シュリンクフィルムの所定の部位に、間隔を隔てて設けられるミシン目の切断部となる切断予定部とミシン目の非切断部となる非切断予定部とを有する、ミシン目パターン予定部を含み、
前記熱エネルギー変換層は、前記切断予定部が赤外線吸収色素を含有したインキを印刷することで形成され、
前記照射工程により、前記レーザー光が照射された前記ミシン目パターン予定部の前記切断予定部の部位だけが穿孔されて、前記シュリンクフィルムの所定の部位にミシン目が配設されることを特徴とする、請求項１に記載の加工方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の加工方法に用いられる加工機であって、
所定の位置に配置され、レーザー光を照射するレーザー装置、および
前記レーザー装置の下方に配置され、前記加工対象物を所定の方向に搬送する搬送装置を含み、
前記搬送装置は、前記レーザー装置からのレーザー光が、前記加工対象物の前記熱エネルギー変換層の部位と前記熱エネルギーに変換されない部位とに連続して照射されるように、前記加工対象物を所定の搬送速度で搬送することを特徴とする、加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、加工方法およびそれに用いられる加工機に関し、たとえば樹脂材料，紙材料からなるフィルム状ないしシート状の加工対象物の所定の部位にレーザー光を照射することにより、当該加工対象物の所定の部位に所定形状の穿孔（局部的切断）を施すのに用いられる加工方法およびそれに用いられる加工機に関する。特に、本願発明に係る加工方法およびそれに用いられる加工機は、ＰＥＴボトル等のプラスチックボトル、ガラス瓶、缶等の容器、コンビニエンスストア等の店頭で陳列・販売されるインスタント食品、弁当、各種食品の容器、その他、各種被包装物品のシュリンク包装に適用されるシュリンクフィルムの所定の部位に、ミシン目を形成するのに用いられて好適な加工方法およびそれに用いられる加工機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本願発明の背景となる従来技術としては、種々の態様を有するミシン目が、シュリンク包装材となるシュリンクラベル（熱収縮性フィルムチューブ）等のフィルム表面に、アルゴンレーザー，ＹＡＧレーザー，炭酸ガスレーザー等のレーザービームを断続照射することによって形成されるものがあった（例えば、特許文献１，特許文献２，特許文献３，特許文献４）。フィルム表面の微小領域にレーザービームが照射されると、当該微小領域は瞬時に溶解または蒸発してミシン目の貫通孔が生成される。
これらの従来技術では、レーザービームの照射施工（切取り線の形成）が、長尺フィルムの移送ライン、例えばスリットライン（広幅フィルムの幅サイズ調整）又はセンターシールライン（チューブ成形工程）等において、フィルムロールから送り出される長尺フィルムの連続移送下に行なわれる。一定速度で移送される長尺フィルムの表面に向けて、レーザービームの照射量を、裁断間隔に対応させて周期的に変化させながら、フィルム表面が走査される。レーザービームの照射量の制御は、長尺フィルムの裁断位置を検出する等してレーザービームのＯＮ／ＯＦＦおよび出力の高／低等を調整することにより行なわれる。このように制御されたレーザービームの照射施工により、長尺フィルムの長手方向に沿って、各種の態様を有するミシン目が形成される。
【０００３】
また、本願発明の背景となる従来技術には、レーザービームをパルス発振するためのレーザー光源と、レーザービームをシート上へ導くための導光部と、シートの移動速度の変化に応じてレーザー光源の時間出力特性を制御するための制御部とを備え、所定方向に沿って連続的に移動する連続用紙等のシートに縦ミシン目を形成するミシン目形成装置およびミシン目形成方法があった（例えば、特許文献５参照）。この従来技術では、可変速度にしたがって連続的に移動する連続用紙に対して良好な性状の縦ミシン目を形成することができるとしている。
【０００４】
さらに、本願発明の背景となる従来技術には、たとえば供給ロールから一定の送り速度で送られてくる長尺の紙や樹脂のように、ある幅を持つ加工対象物に、幅方向にミシン目を形成するミシン目加工方法として、レーザ発振器で発生されるミシン目加工用のパルス状のレーザ光を、加工対象物の幅方向の一端側から反対端側に向けてガルバノミラーによりスキャンさせ、このスキャンの間は加工対象物の送り速度に応じてレーザ光の照射位置を、加工対象物の送り方向と平行な方向に移動させることにより、加工対象物の幅方向にミシン目を形成できるようにしたことを特徴とするレーザによるミシン目加工方法があった（例えば、特許文献６参照）。この従来技術では、レーザ光を利用することでミシン目を形成する際にくずが生じることが無く、ミシン目の形成中に加工対象物の送り速度が変化しても、所定の間隔で加工対象物の幅方向にミシン目加工を行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３７８８０号公報
【特許文献２】特開２００３−２６１２７号公報
【特許文献３】特開２００３−９５２２５号公報
【特許文献４】特開２００３−１０４３３０号公報
【特許文献５】特開２００１−２５９８７６号公報
【特許文献６】特開２００１−２６９７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜特許文献４に示すような従来技術では、一定速度で移送される長尺フィルムの表面に向けて、レーザービームの照射量を、長尺フィルムの裁断間隔に対応させて周期的に変化させながら当該フィルム表面を走査する必要があり、その照射量の制御は、長尺フィルムの裁断位置を検出する等してレーザービームのＯＮ／ＯＦＦ、出力の高／低等のレーザービームの照射条件を調整することにより行なわれる。レーザービームの照射条件の具体的な制御は、フィルムの材質や厚み、形成しようとするミシン目の孔の形状、孔径、孔間距離（ピッチ）等のミシン目の態様、あるいはハーフカットのカット深さ等によっても異なり制御が複雑なものとなっている。
【０００７】
特許文献５に示すような従来技術では、ミシン目のカット部分は、パルス発振がＯＮのときに形成され、且つ、カットされない非カット部分は、パルス発振がＯＦＦのときに形成されるので、所望のカットパターン（カット部分と非カット部分との繰り返しパターン）に応じて、パルス発振のＯＮ・ＯＦＦが制御される。さらに、レーザー光源の時間出力特性（出力強度、パルス幅、デューティ比など）は、連続用紙の移動速度の変化に応じて制御部により制御される。この従来技術においても、複雑な制御部が必要なものとなっている。
【０００８】
特許文献６に示すような従来技術では、ミシン目加工用のパルス状のレーザ光を発生するためのレーザ発振器と、レーザ光を紙の幅方向に振らせるためのガルバノミラーを搭載して、このガルバノミラーを変位させるための回転ステージ機構と、レーザ発振器からのレーザ光をガルバノミラーに導くための光学経路と、ガルバノミラーと回転ステージ機構とを制御するための制御装置とを備えている。そして、紙の送り速度の変化をも考慮して、スキャンに際しては紙の送り速度の変化量に応じてレーザ光の照射位置を、紙の送り方向と平行な方向に移動させるように回転ステージを制御するようにしている。この従来技術においても、複雑な制御装置が必要なものとなっている。また、この従来技術では、ガルバノミラーの変位を制御装置により制御させているものの、ミシン目形成の際にレーザ光の照射タイミングのズレが生じる恐れも否めない。そのため、加工精度にバラツキが発生する恐れがあり、その場合、安定したミシン目形成が望めない。
すなわち、特許文献１〜特許文献６に示すような従来技術では、上記したように、加工対象物の材質や厚み、ミシン目の態様、加工対象物の搬送速度に対応し得るように、レーザー発振器側において、レーザービームを断続照射するためのＯＮ／ＯＦＦの制御、レーザービームの照射条件および／または走査を制御する複雑な制御部（制御装置）などが必要となって、装置自体が複雑化しメンテナンスに手間が掛かりランニングコストも高くつくものであった。
【０００９】
それゆえに、この発明の主たる目的は、複雑な制御部を必要とせず、極めて簡単に、より高い加工精度と作業操作性に優れた加工方法およびそれに用いられる加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１にかかる本願発明は、合成樹脂材料および／または紙材料からなるフィルム状ないしシート状の加工対象物の所定の部位にレーザー光を照射することにより、当該加工対象物の所定の部位を所定形状に穿孔してなる切断部を配設する加工方法であって、加工対象物の所定の部位に、光エネルギーを吸収して当該光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層を形成する変換層形成工程と、熱エネルギー変換層の部位と、熱エネルギー変換層の近傍で、光エネルギーが熱エネルギーに変換されない部位とに、連続してレーザー光を照射する照射工程とを含み、照射工程により、レーザー光が照射された熱エネルギー変換層を有する加工対象物の部位だけが穿孔されて、加工対象物の所定の部位に切断部が配設されることを特徴とする、加工方法である。
請求項１にかかる本願発明では、変換層形成工程により、加工対象物の所定の部位に形成された熱エネルギー変換層が、光エネルギーを吸収して当該光エネルギーを熱エネルギーに変換する作用を有する。そのため、照射工程により、熱エネルギー変換層の部位と、熱エネルギー変換層の近傍で光エネルギーが熱エネルギーに変換されない部位とに連続してレーザー光が照射されると、レーザー光が照射された熱エネルギー変換層を有する部位だけに光エネルギーが集中的に吸収される。この場合、当該レーザー光が照射された熱エネルギー変換層を有する加工対象物の部位だけが、局所的・選択的に且つ集中的に効率良く加熱（発熱）されることによって溶融、気化される。そのため、当該レーザー光が照射された熱エネルギー変換層を有する加工対象物の所定の部位に、穿孔（局部的切断）が施されて切断部が設けられることとなる。
請求項１にかかる本願発明では、加工対象物の所定の部位において、局部的に切断されて穿孔される部位に熱エネルギー変換層が形成される。一方、加工対象物の熱エネルギー変換層が形成されていない部位は、光エネルギーが殆ど吸収されないために殆ど加熱（発熱）されることがない。そのため、熱エネルギー変換層が形成されていない加工対象物の部位には、レーザー光が照射されても穿孔（局部的切断）が施されないものとなる。
すなわち、請求項１にかかる本願発明では、熱エネルギー変換層の部位と、熱エネルギー変換層の近傍で光エネルギーが熱エネルギーに変換されない部位とに連続してレーザー光が照射されるため、本願発明の背景となる従来技術と比べて、加工対象物の材質や厚み、ミシン目の態様、加工対象物の搬送速度に対応し得るように、レーザー発振器側において、レーザービームを断続照射するためのＯＮ／ＯＦＦの制御、レーザービームの照射条件および／または走査を制御する複雑な制御部（制御装置）などを必要とせず、極めて簡単に、より高い加工精度と作業操作性に優れた加工方法を提供することが可能となっている。
請求項２にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属する発明であって、加工対象物は、合成樹脂フィルムおよび／または用紙を含み、熱エネルギー変換層は、加工対象物の所定の部位に、赤外線吸収色素を含有したインクが塗布ないし印刷されて形成された線，文字，記号，図形等の形象部を含み、照射工程により、レーザー光が照射された熱エネルギー変換層の形象部の部位だけが穿孔されて、加工対象物の所定の部位に切断部が配設されることを特徴とする、加工方法である。
請求項２にかかる本願発明では、変換層形成工程により、合成樹脂フィルムおよび／または用紙の所定の部位に、熱エネルギー変換層として、赤外線吸収色素が含有されたインクを塗布ないし印刷して形成された線，文字，記号，図形等の形象部が配設される。照射工程により、形象部が形成された部位と、形象部が形成されていない部位とに連続してレーザー光が照射されると、レーザー光が照射された形象部の部位だけに光エネルギーが集中的に吸収される。つまり、レーザー光が照射された形象部の部位だけが局所的・選択的に且つ集中的に効率良く加熱（発熱）されることによって溶融、気化される。そのため、レーザー光が照射された形象部の部位には、たとえば線，文字，記号，図形の形態に対応した穿孔（局部的切断）が施される。この場合、合成樹脂フィルムおよび／または用紙の所定の部位に、当該線，文字，記号，図形の形態に対応した切断部が配設されることとなる。
請求項３にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属する発明であって、加工対象物は、シュリンク包装に適用されるシュリンクフィルムを含み、形象部は、シュリンクフィルムの所定の部位に、間隔を隔てて設けられるミシン目の切断部となる切断予定部とミシン目の非切断部となる非切断予定部とを有する、ミシン目パターン予定部を含み、熱エネルギー変換層は、切断予定部が赤外線吸収色素を含有したインキを印刷することで形成され、照射工程により、レーザー光が照射されたミシン目パターン予定部の切断予定部の部位だけが穿孔されて、シュリンクフィルムの所定の部位にミシン目が配設されることを特徴とする、加工方法である。
請求項３にかかる本願発明では、変換層形成工程により、シュリンクフィルムの所定の部位に、熱エネルギー変換層として、赤外線吸収色素が含有されたインクを印刷して形成されたミシン目パターン予定部が配設される。ミシン目パターン予定部は、シュリンクフィルムの所定の部位に、間隔を隔てて設けられるミシン目の切断部となる切断予定部とミシン目の非切断部となる非切断予定部とを有するものであり、当該切断予定部が赤外線吸収色素を含有したインクの印刷により形成されるものとなっている。照射工程により、ミシン目パターン予定部の切断予定部と非切断予定部とに連続してレーザー光が照射されると、当該レーザー光が照射された切断予定部だけに光エネルギーが集中的に吸収され、当該切断予定部の部位だけが局所的・選択的に且つ集中的に効率良く加熱（発熱）されることによって溶融、気化される。そのため、ミシン目パターン予定部の切断予定部の部位だけが穿孔されて、シュリンクフィルムの所定の部位にミシン目が配設される。
請求項４にかかる本願発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにかかる加工方法に用いられる加工機であって、所定の位置に配置され、レーザー光を照射するレーザー装置と、レーザー装置の下方に配置され、加工対象物を所定の方向に搬送する搬送装置とを含み、搬送装置は、レーザー装置からのレーザー光が、加工対象物の熱エネルギー変換層の部位と熱エネルギーに変換されない部位とに連続して照射されるように、加工対象物を所定の搬送速度で搬送することを特徴とする、加工機である。
請求項４にかかる本願発明では、所定の位置に固定して配置されたレーザー装置がレーザー光を照射する。搬送装置は、レーザー装置の下方に配置され、加工対象物を所定の方向に搬送する。この場合、搬送装置は、レーザー装置からのレーザー光が、加工対象物の熱エネルギー変換層の部位と熱エネルギーに変換されない部位とに連続して照射されるように、加工対象物を所定の搬送速度で搬送する。そのため、加工対象物の所定の部位において、レーザー光が照射された熱エネルギー変換層の部位だけに光エネルギーが集中的に吸収される。すなわち、当該レーザー光が照射された熱エネルギー変換層の部位だけが局所的・選択的に且つ集中的に効率良く加熱（発熱）されることによって溶融、気化される。そのため、当該レーザー光が照射された熱エネルギー変換層の部位には穿孔（局部的切断）が施され、加工対象物の所定の部位に切断部が配設される。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明よれば、複雑な制御部を必要とせず、極めて簡単に、より高い安定した加工精度と作業操作性に優れた加工方法およびそれに用いられる加工機が得られる。
【００１２】
本願発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願発明にかかる加工方法は、加工対象物の所定の部位に、光エネルギーを吸収して当該光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層を形成する変換層形成工程、および、熱エネルギー変換層の部位と、熱エネルギー変換層の近傍で、光エネルギーが熱エネルギーに変換されない部位とに、連続してレーザー光を照射する照射工程によって、熱エネルギー変換層の部位だけに穿孔（局部的切断）を施すことで、複雑な制御部を必要とせず、極めて簡単に、より高い加工精度と作業操作性に優れた加工方法を提供するという目的を達成するものである。
【００１４】
図１は、本願発明にかかる加工方法の基本的考えを示す断面図解図であって、変換層形成工程で加工対象物の所定の部位に形成された熱エネルギー変換層に、照射工程により当該熱エネルギー変換層に穿孔（局部的切断）が施されて切断部が配設された状態を示す断面図解図である。
本願発明にかかる発明者は、ポリスチレン（ＰＳ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明合成樹脂フィルムで形成された基材１０（加工対象物）の表面に、光エネルギーを吸収して当該光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層１２を形成した後、基材１０の熱エネルギー変換層１２の部位と熱エネルギーに変換されない部位１４とに連続してレーザー光ＬＢ（Ｌａｓｅｒ  Ｂｅａｍ）が照射されるように、基材１０（加工対象物）を所定の搬送速度で搬送させると、当該熱エネルギー変換層１２の部位だけが集中的に効率良く加熱（発熱）されることにより溶融、気化されて当該熱エネルギー変換層１２が設けられた部位の基材１０に、切断部としての穿孔部（局部的切断部）１６が配設されることを見出した。
【００１５】
レーザー光は、レーザー発振器等のレーザー装置１００により照射される。基材１０は、たとえば無端環状の搬送ベルトないし搬送テーブル２００を含む搬送装置（図示せず）によって、レーザー装置１００の下方に搬送されるものとなっている。なお、基材１０は、当該基材１０をロール状に保持した保持ロール（図示せず）から所定の搬送速度で送り出されるようにした搬送装置（図示せず）によって、レーザー装置１００の下方に搬送される構成としてもよい。
【００１６】
本願発明にかかる発明者の実験によれば、光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層１２としては、赤外線を吸収する赤外線吸収材料、特に、黒色インキ等の赤外線吸収色素を含有するものが好ましいことを見出した。この場合、赤外線領域の内、特に、たとえば７８０ｎｍ〜３，０００ｎｍの範囲の吸収波長が好ましく、最も好ましい最大吸収波長は、９００ｎｍであることが判明した。そのため、レーザー装置１００から照射されるレーザー光ＬＢの波長としては、赤外線吸収材料の吸収波長７８０ｎｍ〜３，０００ｎｍの範囲が好ましく、上記した最大吸収波長を主要な発振波長とするレーザー光ＬＢが最も好ましいことが判明した。また、レーザー装置１００の出力としては、２０Ｗ〜１，０００Ｗの範囲が好ましく、レーザー装置１００の下方に搬送される基材１０（加工対象物）の搬送速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃ〜３，５００ｍｍ／ｓｅｃの範囲が好ましいことが見出された。
【００１７】
図２は、本願発明にかかる加工方法の実験例を示す平面図解図であって、図２の（Ａ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施す前の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図であり、図２の（Ｂ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施した後の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図である。図２の（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ、マイクロスコープ（デジタル顕微鏡）を用いてたとえば５０倍に拡大して観察した平面図解図である。
【００１８】
本実験例では、先ず、ポリスチレン（ＰＳ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明合成樹脂フィルムで形成された厚みがたとえば０．０３ｍｍの基材２０（加工対象物）の表面に、赤外線吸収色素を含有する赤外線吸収材料としての黒色インキにより、たとえば１ｍｍの格子柄のパターンを印刷してなる印刷層２２を形成した（変換層形成工程）。すなわち、当該印刷層２２は、光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層としての機能を有するものとなる。この場合、基材２０の表面の印刷層２２が施されていない部位２４は、熱エネルギー変換層の機能を有しない部位となっている。また、この印刷層２２は、格子柄のパターンを備えた形象部としての機能も有するものである。
次に、その表面に印刷層２２を形成した基材２０は、搬送装置（たとえばソニー株式会社製のＸ−Ｙ走査テーブル、図示せず）のテーブル（図示せず）上に保持される。
【００１９】
一方、所定の位置にレーザー装置（たとえば浜松ホトニクス株式会社製の半導体レーザー加熱装置：図示せず）が配置される。このレーザー装置の仕様では、レーザー光の発振波長が９４０ｎｍ、最大出力が１５０Ｗ、集光スポット径が１．６ｍｍとなっている。
そして、当該レーザー装置の下方に、搬送装置によって基材２０をたとえば２０ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で搬送させた。基材２０の印刷層２２の部位（熱エネルギー変換層）と印刷層２２が施されていない部位２４（熱エネルギーに変換されない部位）とに、レーザー装置からのレーザー光ＬＢの集光スポット２６が連続して照射されるように、基材２０を搬送させた。この場合、当該レーザー装置の出力は、２Ｗ〜１００Ｗの範囲で種々の出力によりレーザー光ＬＢを照射するようにした（照射工程）。
その結果、当該レーザー装置の出力が６Ｗ〜１５Ｗの範囲で、基材２０には、特に、図２の（Ｂ）に示すように、印刷層２２が形成された当該基材２０の部位だけに、穿孔部（局部的切断部）２８を形成できることが判明した。
【００２０】
なお、その表面に格子柄のパターンが印刷されていない基材２０に対して、当該レーザー装置からのレーザー光ＬＢを最大出力（１５０Ｗ）で照射した場合、当該基材２０表面に穿孔部（局部的切断部）は設けられず、何らのダメージも発生しないことが確認された。また、印刷層２２を藍色のインキにより印刷形成した基材２０を用いて上述の実験例と同様の実験をした場合には、当該藍色のインキにより印刷層２２を形成した基材２０に穿孔部（局部的切断部）２８を形成することはできなかった。
【００２１】
図３は、本願発明にかかる加工方法の他の実験例を示す平面図解図であって、図３の（Ａ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施す前の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図であり、図３の（Ｂ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施した後の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図である。図３の（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ、マイクロスコープ（デジタル顕微鏡）を用いてたとえば５０倍に拡大して観察した平面図解図である。
本実験例では、上述した実験例と比べて、特に、基材に照射されるレーザー光ＬＢの数および集光スポットの集光スポット径が相違している。
【００２２】
図２に示す実験例では、照射されるレーザー光ＬＢの数が１つであり、平面視円形の集光スポット２６の集光スポット径（φ）が、印刷層２２の幅１ｍｍよりも大きい１．６ｍｍとなっている。そのため、レーザー光ＬＢの照射によって基材２０に配設される穿孔部（局部的切断部）２８は、たとえば平面視十字形のパターンが基材２０の搬送方向に沿って１列に連続的に配列された態様となっている。それに対して、図３に示す実験例では、照射されるレーザー光ＬＢの数が２つであり、平面視円形の２つの集光スポット３６の集光スポット径（φ）が、印刷層３２の幅１ｍｍよりも小さい０．８ｍｍとなっている。そのため、レーザー光ＬＢの照射によって基材３０に配設される穿孔部（局部的切断部）３８は、平面視円形のパターンが基材３０の搬送方向に沿って、且つ、搬送方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて、２列に断続的に配列された態様となっている。
【００２３】
すなわち、加工対象物に照射されるレーザー光ＬＢの数、集光スポットの平面視形状、集光スポットの大きさ、熱エネルギー変換層のパターン形状等によって、加工対象物の所定の部位に配設される穿孔部（局所的切断部）の数、配列および平面視形状等の態様が種々変更され得るものとなっている。
【００２４】
図４は、本願発明にかかる実施形態の一例を示す斜視図解図である。また、図５は、図４に示す実施形態例の要部を示す平面図解図であり、図６は、図４に示す実施形態例の他の要部を示す断面図解図である。さらに、図７は、図４に示す実施形態例の加工方法により加工された加工対象物の使用例を示す斜視図解図である。本実施形態例にかかる加工方法は、ＰＥＴボトル等のプラスチックボトル、ガラス瓶、缶等の容器、コンビニエンスストア等の店頭で陳列・販売されるインスタント食品、弁当、各種食品の容器、その他、各種物品のシュリンク包装に適用されるシュリンクフィルムの所定の部位に、切り取り線となるミシン目を形成するのに用いられて好適な加工方法である。この切り取り線は、シュリンク包装された各種物品を廃棄処分する場合に、当該物品とシュリンクフィルムとを分別回収を容易にするためのものである。
【００２５】
本実施形態例にかかる加工方法では、先ず、ＰＥＴボトル等のプラスチックボトルのシュリンク包装に適用される、ポリエステル、ポリスチレン（ＰＳ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱収縮性を有するシュリンクフィルム４０が、加工対象物として準備される。シュリンクフィルム４０は、所定の方向に延伸された長尺帯状のフィルム基材４０Ａを扁平チューブに成形したものである。この場合、シュリンクフィルム４０は、縦若しくは横方向だけ又は縦横２方向に延伸されたものが、使用用途に応じて、適宜、用いられ得る。
【００２６】
シュリンクフィルム４０の所定の部位には、変換層形成工程によって、光エネルギーを吸収して当該光エネルギーを熱エネルギーに変換する熱エネルギー変換層が形成される。すなわち、このシュリンクフィルム４０の上面には、図５に示すように、当該シュリンクフィルム４０の幅方向の中間部の所定の部位に、赤外線吸収色素を含有する赤外線吸収材料としての黒色インキを印刷することによって、ミシン目６４，６６（図４参照）となるたとえば２本のミシン目パターン予定部４２，４４が形成される。［変換層形成工程］
【００２７】
ミシン目パターン予定部４２，４４は、それぞれ、間隔を隔てて設けられるミシン目６４，６６の切断部となる切断予定部４２ａ，４４ａと、ミシン目６４，６６の非切断部となる非切断予定部４２ｂ，４４ｂとで構成されている。この場合、ミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４２ａ，４４ａが、赤外線吸収色素を含有した黒色インキで印刷され、熱エネルギー変換層として形成されている。
また、このシュリンクフィルム４０の上面には、赤外線吸収色素を含有していない緑色等の着色インキで印刷された印刷部４６および他の印刷部４８が表示部として形成されている。なお、印刷部４６は、たとえば「お茶」の文字を表示し、印刷部４８は、シュリンクフィルム４０をＰＥＴボトル等のプラスチックボトルＷにシュリンク包装した際に、切り取り線７２，７４の位置を表示する表示部としての役割を担うものである（図７参照）。
【００２８】
そして、ミシン目パターン予定部４２，４４が形成されたシュリンクフィルム４０は、図４に示すように、保持ロール５０に保持される。
一方、たとえば２つのレーザー装置１００，１２０が、所定の間隔を隔てて、所定の位置に固定した状態で配備される。レーザー装置１００，１２０から照射されるレーザー光ＬＢの波長としては、赤外線吸収材料の吸収波長が７８０ｎｍ〜３，０００ｎｍの範囲に設定され、特に、最大吸収波長９００ｎｍを主要な発振波長としている。
【００２９】
また、保持ロール５０に保持されたシュリンクフィルム４０は、たとえばフィードローラ，吸引ローラ，テンションローラ，巻き取りローラ等を含む搬送装置（図示せず）によって、当該保持ロール５０から引き出され、図４に示すように、２つのレーザー装置１００，１２０の下方を通過するように所定の搬送速度で搬送される。この場合、シュリンクフィルム４０は、２つのレーザー装置１００および１２０からのレーザー光ＬＢのたとえば平面視円形の集光スポットＳが、それぞれ、搬送されてくるシュリンクフィルム４０のミシン目パターン予定部４２および４４に照射されるように、当該シュリンクフィルム４０が２つのレーザー装置１００，１２０の下方を通過するように搬送される。［搬送工程］
【００３０】
したがって、２つのレーザー装置１００，１２０からレーザー光ＬＢを下方に向けて照射させながら、搬送装置（図示せず）によってシュリンクフィルム４０を２つのレーザー装置１００，１２０の下方に通過させると、一方のレーザー装置１００からのレーザー光ＬＢは、ミシン目パターン予定部４２の切断予定部４２ａと非切断予定部４２ｂとに連続してレーザー光ＬＢが照射されると同時に、他方のレーザー装置１２０からのレーザー光ＬＢは、ミシン目パターン予定部４４の切断予定部４４ａと非切断予定部４４ｂとに連続してレーザー光ＬＢが照射されるものとなる。［照射工程］
この場合、２つのレーザー装置１００，１２０から照射されたレーザー光ＬＢの集光スポットＳは、１つの切断予定部４２ａ，４４ａが当該集光スポットＳのエリア内（スポット径内）に収まるように、集光スポットＳのスポット径が設定されている。
【００３１】
このとき、当該レーザー光ＬＢが照射されたミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４２ａ，４４ａだけに光エネルギー（赤外線）が集中的に吸収され、当該切断予定部４２ａ，４４ａの部位だけが局所的・選択的に且つ集中的に効率良く加熱（発熱）される。そのため、ミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４２ａ，４４ａの部位を有するシュリンフィルム４０の基材４０Ａは、溶融、気化されて、図６に示すように、穿孔されて、ミシン目６４，６６の切断部となる穿孔部（局所的切断部）６０が設けられる。この場合、シュリンクフィルム４０は、プラスチックをガラス転移点以上融点以下で、所定の延伸方向に延伸して分子配向を与え、再加熱によって収縮する特性を付与したフィルムであるため、赤外線吸収色素を含有した黒色インキが印刷された部位、すなわち、ミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４２ａ，４４ａにレーザー光ＬＢが照射されて当該切断予定部４２ａ，４４ａが集中的に加熱（発熱）される。このとき、当該切断予定部４２ａ，４４ａの周縁部もある程度加熱されるので、当該切断予定部４２ａ，４４ａの周縁部のシュリンクフィルム４０の部位には、当該シュリンクフィルム４０の熱収縮によって、所定の延伸方向に収縮力が作用する。そのため、本実施形態例のように加工対象物がシュリンクフィルムの場合、熱収縮性を有しないプラスチックフィルムに比べて、穿孔部（局所的切断部）６０をより一層効果的に設けることができる。
【００３２】
一方、ミシン目パターン予定部４２，４４の非切断予定部４２ｂ，４４ｂには、赤外線吸収色素を含有した黒色インキで印刷されてなる熱エネルギー変換層が形成されていないため、当該非切断予定部４２ｂ，４４ｂにレーザー光ＬＢが照射されても、光エネルギー（赤外線）が殆ど吸収されないために殆ど加熱（発熱）されることがない。したがって、熱エネルギー変換層が形成されていない非切断予定部４２ｂ，４４ｂの部位には、図６に示すように、レーザー光ＬＢが照射されても穿孔部（局部的切断部）６０が設けられず、ミシン目６４，６６の非切断部６２となる。
【００３３】
すなわち、上述したように、搬送装置（図示せず）によるシュリンクフィルム４０の搬送工程と、２つのレーザー装置１００，１２０によるレーザー光ＬＢの照射工程との協働作用によって、シュリンクフィルム４０の所定の部位には、ミシン目６４，６６が配設されるものとなる。
【００３４】
ミシン目６４，６６が設けられたシュリンクフィルム４０は、図４に示すように、当該シュリンクフィルム４０の搬送方向に所定の間隔を隔てた切断線ＣＬ−ＣＬ（Ｃｕｔ  Ｌｉｎｅ）の位置で、当該シュリンクフィルム４０を所定の長さに切断されることによって、所定の長さを有する扁平筒状のシュリンク包装材７０として形成される。
そして、当該シュリンク包装材７０は、シュリンク包装機（図示せず）等に装着されて、たとえば図７に示すように、ＰＥＴボトル等のプラスチックボトルＷの胴部にシュリンク包装される。この場合、シュリンク包装材７０に配設されたミシン目６４，６６の切断部となる穿孔部（局所的切断部）６０は、シュリンク包装する際の熱収縮反応による熱変形によって、若干拡大して丸孔状に変形し、それぞれ、切り取り線７２，７４として構成される。
【００３５】
本実施形態例にかかる加工方法では、従来技術と比べて、加工対象物の材質や厚み、ミシン目の態様、また、加工対象物の搬送速度に対応し得るように、レーザー発振器側において、レーザービームを断続照射するためのＯＮ／ＯＦＦの制御、レーザービームの照射条件および／または走査を制御する複雑な制御部（制御装置）などを必要とせず、２つのレーザー装置１００，１２０からのレーザー光ＬＢの集光スポットＳが、それぞれ、搬送されてくるシュリンクフィルム４０のミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４４ａと非切断予定部４４ｂとに連続してレーザー光ＬＢが照射に照射されるように、当該シュリンクフィルム４０を２つのレーザー装置１００，１２０の下方に通過させるだけで、極めて簡単に当該切断予定部４４ａだけを選択的に穿孔することができる。この場合、従来技術のように、レーザー光の照射タイミングのズレが生じて、加工精度にバラツキが発生する等の恐れを回避することができ、安定したミシン目を形成することができる。すなわち、本実施形態例にかかるミシン目の加工方法では、極めて簡単に、より高い加工精度と作業操作性に優れたミシン目６４，６６をシュリンクフィルム４０の所定の部位に形成することができる。
【００３６】
図４〜図７で示した実施形態例では、ミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４４ａが平面視矩形状に形成され、非切断予定部４４ｂとの間隔も一定した配列となっているが、当該ミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４４ａの平面視形状および非切断予定部４４ｂとの間隔はこれに限定されるものではなく、切断予定部は、図８に示すように、たとえば縦長長円状の１つの切断予定部７６と平面視円形のたとえば２つの切断予定部７８とが交互に所定の間隔を隔てて配列されるようにしてもよい。そして、シュリンクフィルム４０を２つのレーザー装置１００，１２０の下方に通過させるだけで、極めて簡単に当該切断予定部７６，７８だけを選択的に穿孔して穿孔部（局所的切断部）８０を形成することができる。この場合、レーザー光ＬＢの集光スポットＳは、図８（Ａ）に示すように、平面視縦長長円状に形成され、１つの切断予定部７６，７８が当該集光スポットＳのエリア内（スポット径内）に収まるものとなっている。
また、図４〜図７で示した実施形態例では、２本のミシン目６４，６６を形成したが、ミシン目としては、ミシン目６４，６６の内、どちらが一方のミシン目だけ形成するようにしても良い。
【００３７】
さらに、図４〜図７で示した実施形態例では、加工対象物（シュリンフィルム４０）の所定の部位に、ミシン目６４，６６を形成するために、ミシン目パターン予定部４２，４４の切断予定部４４ａを熱エネルギー変換層として形成したが、本願発明にかかる加工方法では、図９に示すように、加工対象物９０に設けられる熱エネルギー変換層が、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｘ，Ｙ，Ｚ等の文字９２、○，△，□，●，▲，■等の図形９４、〜（波形），逆Ｖ形等の記号９６、あるいは、その他の種々の態様の形象部を示すものであってもよい。そして、当該形象部を示す熱エネルギー変換層が形成された加工対象物９０を２つのレーザー装置１００，１２０の下方に通過させるだけで、極めて簡単に当該形象部に対応する穿孔部（局所的切断部）９８を形成することができる。この場合、レーザー光ＬＢの集光スポット（図示せず）は、１つの形象部が当該集光スポットのエリア内（スポット径内）に収まるような形状，大きさに設定されていればよく、当該形象部の態様に応じて、種々の平面視形状，大きさのものが採用され得る。
【００３８】
なお、本願発明にかかる加工方法では、レーザー光ＬＢとしては、炭酸ガスレーザー、アルゴンレーザー、半導体レーザ、ヘリウム・ネオンレーザ、ヨウ素レーザ、ＹＡＧレーザー等が適用され得る。
また、赤外線吸収材料としては、発熱効率のよい、７８０ｎｍ〜３，０００ｎｍの波長を吸収するものが最も好ましものであり、例えば、フタロシアニン系色素、トリアリルメタン系色素、ナフトキノン系色素、ポリメチン系色素、（ジ）インモニウム系色素、ミアニン色素、チオニールニッケル錯体、スクアリウム色素等が好ましい。
また、この赤外線吸収材料を加工対象物の表面に定着させるためのバインダ成分としては、溶剤型、紫外線硬化型、酸化重合乾燥型等、種々のオーバープリントワニスが採用され得るもので、それ以外にも、ポリビニルアルコール等の水性バインダも適用可能である。このようにして得られた赤外線吸収材料は、一般的な印刷手段、印刷方式をもって、加工対象物の表面に印刷されて熱エネルギー変換層が形成され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本願発明にかかる加工方法の基本的考えを示す断面図解図であって、変換層形成工程で加工対象物の所定の部位に形成された熱エネルギー変換層に、照射工程により当該熱エネルギー変換層に穿孔（局部的切断）が施されて切断部が配設された状態を示す断面図解図である。
【図２】本願発明にかかる加工方法の実験例を示す平面図解図であって、図２の（Ａ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施す前の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図であり、図２の（Ｂ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施した後の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図である。
【図３】本願発明にかかる加工方法の他の実験例を示す平面図解図であって、図３の（Ａ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施す前の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図であり、図３の（Ｂ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施した後の状態をマイクロスコープ（デジタル顕微鏡）で観察した平面図解図である。
【図４】本願発明にかかる実施形態の一例を示す斜視図解図である。
【図５】図４に示す実施形態例の要部を示す平面図解図である。
【図６】図４に示す実施形態例の他の要部を示す断面図解図である。
【図７】図４に示す実施形態例の加工方法により加工された加工対象物の使用例を示す斜視図解図である。
【図８】本願発明にかかる実施形態の他の例を示す平面図解図であって、図８の（Ａ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施す前の状態を示す要部平面図解図であり、図８の（Ｂ）は加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施した後の状態を示す要部平面図解図である。
【図９】本願発明にかかる加工方法により加工対象物の所定の部位に穿孔（局部的切断）を施すことで設けられ得る切断部の各種態様（形態）例を示す平面図解図であって、図９の（Ａ）は、変換層形成工程によって、熱エネルギー変換層として形成される形象部の各種態様（形態）例を示す平面図解図であり、図９の（Ｂ）は、照射工程によって、当該熱エネルギー変換層に穿孔（局部的切断）を施した後の状態を示す平面図解図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０，２０，３０  基材
１２  熱エネルギー変換層
１４  熱エネルギーに変換されない部位
１６，２８，３８，６０，９８  穿孔部（局所的切断部）
２２，３２  印刷層
２４，３４  印刷層が施されていない層
２６，３６  集光スポット
４０  シュリンクフィルム
４０Ａ  フィルム基材
４２，４４  ミシン目パターン予定部
４２ａ，４４ａ，７６，７８  切断予定部
４２ｂ，４４ｂ  非切断予定部
４６  印刷部
４８  他の印刷部
５０  保持ロール
６２  非切断部
６４，６６  ミシン目
７０  シュリンク包装材
７２，７４  切り取り線
９２  文字
９４  図形
９６  記号
１００，１２０  レーザー装置
２００  搬送テーブル
ＬＢ  レーザー光
【図１】
2010036197.tif 000003
【図２】
2010036197.tif 000004
【図３】
2010036197.tif 000005
【図４】
2010036197.tif 000006
【図５】
2010036197.tif 000007
【図６】
2010036197.tif 000008
【図７】
2010036197.tif 000009
【図８】
2010036197.tif 000010
【図９】
2010036197.tif 000011