(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状基材に対して所定形状に囲まれた切取り部を形成したシートの製造方法において、前記シート状基材は第一基材層／樹脂層／第二基材層の層構成からなり、前記第一基材層と前記第二基材層とは前記樹脂層を介して接合され、かつ、前記樹脂層は切断されずにレーザー光が透過し、前記第一基材層と前記第二基材層はレーザー光により切断される基材層であって、当該レーザー光を所定形状に囲まれた形状となるように相対的に移動させながら当該シート状基材の一方の側から他方の側に照射することで、前記樹脂層が切断されずに前記第一基材層ならびに前記第二基材層のみが切断され、当該シート状基材に対して所定形状に囲まれた切取り部が形成されることを特徴とするシートの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂層の厚さが５μｍ〜５０μｍの範囲の柔軟性のある材料であることを特徴とする請求項１記載のシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定形状に囲まれた切取り部が形成されたシートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート切断工程に利用される切断技術としては、ナイフ、スリッター、レーザー光、高圧水による切断、及び丸鋸による切断等が挙げられる。ナイフによるシートの切断としては、超音波ホーンの下端に鋭角のナイフを取付け、超音波振動させながらナイフを下降させる。このようなナイフによる切断は、プロッタにおいて工業的に実用化されており、シートはテ−ブル上に、たとえばバキュームを利用して密着、固定される。そして、モ−タのような駆動源によって、ナイフを下降させ横に引いてシートを切断する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、ナイフによる切断は硬質のプラスチックシートには適さないという欠点があるが、レーザー光による切断は、硬質、半硬質、軟質の半透明あるいは不透明なプラスチックシートに適し、上質紙のような用紙においても正確かつ迅速に切断できるというメリットがある。特に炭酸ガスレーザーは、他のレーザーに比べて低ランニングコストである等の利点がある。
【０００４】
シートからの切取り部の切り出しは、レーザー光切断によって行うことができる。この場合には、レーザーヘッドを切断線に沿って走査させることにより容易に行うことが可能である。
例えば、切取り部がプラスチックからなり、原板から切取り部を切り出すことによって成形されるものの例示がある。原板はプラスチックの射出成形によって薄肉状に成形されており、切断線に沿ってレーザー光により切取り部を切断するものである（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４７６５１７号公報
【特許文献２】特開平１−１０８０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法であると切断された切取り部がシートから脱落してしまうという問題がある。
そこで、本発明はシートから切取り部を切断した場合に、切断された切取り部がシートから脱落することなく必要なときに容易に切取り部を手作業で切り取ることが可能なシートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わるシートは、以下の各発明により上記課題を解決した。なお、以下の各発明に付した括弧内の符号は、図面に付した符号と対応している。
【０００８】
本発明に係わる第１の発明は、シート状基材に対して所定形状に囲まれた切取り部を形成したシートの製造方法において、前記シート状基材は第一基材層（１０）／樹脂層（２０）／第二基材層（３０）の層構成からなり、前記第一基材層（１０）と前記第二基材層（３０）とは前記樹脂層（２０）を介して接合され、かつ、前記樹脂層（２０）は切断されずにレーザー光が透過し、前記第一基材層（１０）と前記第二基材層（３０）はレーザー光により切断される基材層であって、当該レーザー光を所定形状に囲まれた形状となるように相対的に移動させながら当該シート状基材の一方の側から他方の側に照射することで、前記樹脂層（２０）が切断されずに前記第一基材層（１０）ならびに前記第二基材層（３０）のみが切断され、当該シート状基材に対して所定形状に囲まれた切取り部が形成されることを特徴とするシートの製造方法。
【０００９】
本発明に係わる第２の発明は、第１の発明において、前記樹脂層の厚さが５μｍ〜５０μｍの範囲の柔軟性のある材料であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シート状基材に対してレーザー光を所定形状に囲まれた形状となるように相対的に移動させながら当該シート状基材の一方の側から他方の側に照射することで任意の形状の切取り部が形成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係わるシートの正面図および断面図の一例である。
【図２】本実施形態に係わるシートの断面図の別の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳述する。
図１は、本実施形態に係わるシートの正面図および断面図の一例である。図１において、１０は第一基材層、２０は樹脂層、３０は第二基材層、４０は切断線、５０は印字層を示している。図１で（ａ）はシートの正面図を示しており、切断線４０に沿って数十キロワットという高出力の炭酸ガスレーザーでレーザー光を照射すると、第一基材層１０と第二基材層３０は燃えて蒸発し同時に切断されシートから１０個の切取り部が得られる。しかしながら透明である樹脂層２０は前記レーザー光を透過させるため切断されない。そのためシートから切取り部が落ちないような構造になっている。切取り部は、カードでも葉書でも名刺でもよく、その形状ならびに用途は特に限定はされない。
【００１８】
炭酸ガス（ＣＯ２）レーザーはガスレーザーの一種であり、気体の二酸化炭素（炭酸ガス）を媒質に赤外領域の連続波や高出力なパルス波を得る高効率レーザーである。供給エネルギーに対して１０％〜１５％程度、最高で２０％ほどの出力が得られる。９．４μｍと１０．６μｍを中心とする２つの波長帯で発光するという特長を有する。
【００１９】
炭酸ガスレーザーによる切断装置は、レーザー光発振器、発振器駆動電源、レーザー光集光用光学系とからなるレーザー光源が被切断物を載置するための定盤上に配置され、レーザー光源と前記定盤とは水平方向に相対的に移動可能となっており、レーザー光源のレーザー光出口から被切断物の近傍は上部排気フードで覆われており、定盤上には、表面に被切断物の切断線４０に沿って形成された溝を有する下部排気フードが設置されており、かつ、上部排気フードと下部排気フードには排気ファンが連結されているものである。
【００２０】
他に用いられるレーザーによる切断としては、例えば、ＴＥＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙ  Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ）−ＣＯ２レーザー、Ａｒ（Ａｒｇｏｎ）レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、エキシマレーザー、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）レーザー、ＹＶＯ４（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ｖａｎａｄｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）レーザー、半導体レーザー、Ｙｂ（Ｙｔｔｅｒｂｉｕｍ）ファイバーレーザー、Ｅｒ（Ｅｒｂｉｕｍ）ファイバーレーザー、Ｎｄ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ）ファイバーレーザー、Ｔｍ（Ｔｈｕｌｉｕｍ）ファイバーレーザー等がある。
【００２１】
図２は、本実施形態に係わるシートの断面図の別の一例である。図２の（ｃ）は、炭酸ガスレーザーを本実施形態のシートに照射したときの断面図である。第一基材層１０と第二基材層３０が切断され、樹脂層２０は切断されていない。図２の（ｄ）は、切断されていないシートの樹脂層２０の部分を手作業で切取り、切取り部とした図を表している。
【００２２】
本実施形態で、樹脂層２０はポリエチレンを用いているが、１０．６μｍの波長を有する炭酸ガスレーザー光が透過し、手で切取るためには透明もしくは半透明で柔らかい樹脂がよくその種類は特に限定はされない。ポリエチレンは柔軟性があるため、切取り部の周囲のシートから切取り部を引っ張ることにより分離することが可能となり、切取り部として使用することができる。
【００２３】
樹脂層２０としては前記ポリエチレン以外に例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース、ポリエーテルサルホン、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、トリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、（メタ）アクリロニトリル等が使用できるが、特に、トリアセチルセルロース、及び一軸延伸ポリエステルが透明性に優れ、光学的に異方性が無い点で好適に用いられる。
【００２４】
第一基材層１０と第二基材層３０は紙基材を用いることができるが、炭酸ガスレーザーで第一基材層１０と第二基材層３０とを同時に切断することが可能であればその材質は特に限定はされない。炭酸ガスレーザーで切断すると片面もしくは表裏面に印字されているシートを効率よく簡単に切取り部に切断することが可能となる。
【００２５】
紙基材としては、例えば、上質紙、中質紙、下質紙、更紙、上更紙、アート紙、アートポスト紙、グラビア用紙、ロール紙、両更クラフト紙、模造紙、インデア紙、マシンコート紙、キャストコート紙等を使用することができる。さらに、印刷用紙、包装用紙、薄葉紙、加工原紙、統計カード用紙、青写真用紙、硫酸紙、電気抵抗紙、建材原紙、色板紙、白板紙、チップボール、段ボール原紙、障子紙、書道用紙、葉書用紙、名刺用紙等も使用することができる。 
【００２６】
また、一般に、紙そのものの素材としては、パルプ、てん料、サイジング材、紙力増強剤、染料が用いられる。紙の物理的強度からみると、パルプとして引っ張り強度、引き裂き強度の大きい長繊維のもの（針葉樹）、ヘミセルロース成分の多いものが望ましく、また、耐折強さの点から、てん料はクレーよりも微粒子である二酸化チタン（ＴｉＯ２）の方が好ましい。なお、パルプの含有率が高くなると、表面が荒くなり表面平滑性が乏しくなるので、表面平滑性を高めるために、カレンダー加工、もしくはスターチ、カゼインを用いた表面サイジングを施してもよい。このような紙基材の厚さは、５０μｍ〜１ｍｍ程度とされる。 
【００２７】
紙基材以外の材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリルーブタジエンースチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリオレフィン、非結晶性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリカーボネート、アクリロニトリルースチレン共重合体、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等のプラスチック材料を用いることができる。
【００２８】
第一基材層１０と第二基材層３０のうち少なくとも一方の表出面は印字適性もしくは筆記適性があり、家庭用プリンタ等で印字することが可能である。
【００２９】
印字層としては、文字、数字、記号、符号、絵柄、図柄、模様あるいはそれらの組み合わせ等が好適であるが使用目的に応じて印刷されていれば特に限定はされない。
【００３０】
以下、具体的な実施例について説明する。
【００３１】
（実施例１）
炭酸ガスレーザーによる切断装置は、レーザー光発振器、発振器駆動電源、レーザー光集光用光学系とからなるレーザー光源がシートを載置するための定盤上に配置され、レーザー光源と定盤とは水平方向に相対的に移動可能となっている。定盤上にシートを載置し、切断線４０に沿って最初に外枠を切断した。すなわちレーザー光により第一基材層１０を切断し、樹脂層２０は透過し、第二基材層３０を切断した。切取り部はカード形状をなし切断線４０に沿ってレーザー光により切断され形成される。この段階においては、樹脂層２０は切断されないので、各切取り部は樹脂層２０によって繋がっている。次に切取り部の第一基材層１０の表出面に印字を行い、切取り部の第二基材層３０の表出面には印字を実施しなかった。最後に切取り部を切取って製品とした。
【００３２】
（実施例２）
炭酸ガスレーザーによる切断装置は、レーザー光発振器、発振器駆動電源、レーザー光集光用光学系とからなるレーザー光源がシートを載置するための定盤上に配置され、レーザー光源と定盤とは水平方向に相対的に移動可能となっている。定盤上にシートを載置し、切断線４０に沿って最初に外枠を切断した。すなわちレーザー光により第一基材層１０を切断し、樹脂層２０は透過し、第二基材層３０を切断した。切取り部はカード形状をなし切断線４０に沿ってレーザー光により切断した。次に切取り部の第一基材層１０の表出面に印字を行い、切取り部の第二基材層３０の表出面にも印字を行った。最後に切取り部を切取って製品とした。
【００３３】
（実施例３）
炭酸ガスレーザーによる切断装置は、レーザー光発振器、発振器駆動電源、レーザー光集光用光学系とからなるレーザー光源がシートを載置するための定盤上に配置され、レーザー光源と定盤とは水平方向に相対的に移動可能となっている。定盤上にシートを載置し、切断線４０に沿って最初に外枠を切断した。すなわちレーザー光により第一基材層１０を切断し、樹脂層２０は透過し、第二基材層３０を切断した。切取り部は名刺形状をなし切断線４０に沿ってレーザー光により切断した。次に切取り部の第一基材層１０の表出面に印字を行い、切取り部の第二基材層３０の表出面には印字を実施しなかった。最後に切取り部を切取って製品とした。
【００３４】
（実施例４）
炭酸ガスレーザーによる切断装置は、レーザー光発振器、発振器駆動電源、レーザー光集光用光学系とからなるレーザー光源がシートを載置するための定盤上に配置され、レーザー光源と定盤とは水平方向に相対的に移動可能となっている。定盤上にシートを載置し、切断線４０に沿って最初に外枠を切断した。すなわちレーザー光により第一基材層１０を切断し、樹脂層２０は透過し、第二基材層３０を切断した。切取り部は名刺形状をなし切断線４０に沿ってレーザー光により切断した。次に切取り部の第一基材層１０の表出面に印字を行い、切取り部の第二基材層３０の表出面にも印字を行った。最後に切取り部を切取って製品とした。
【００３５】
（実施例５）
炭酸ガスレーザーによる切断装置は、レーザー光発振器、発振器駆動電源、レーザー光集光用光学系とからなるレーザー光源がシートを載置するための定盤上に配置され、レーザー光源と定盤とは水平方向に相対的に移動可能となっている。定盤上にシートを載置し、切断線４０に沿って最初に外枠を切断した。すなわちレーザー光により第一基材層１０を切断し、樹脂層２０は透過し、第二基材層３０を切断した。切取り部は星型形状をなし切断線４０に沿ってレーザー光により切断した。次に切取り部の第一基材層１０の表出面に印字を行い、切取り部の第二基材層３０の表出面には印字を実施しなかった。最後に切取り部を切取って製品とした。
【００３６】
（実施例６）
炭酸ガスレーザーによる切断装置は、レーザー光発振器、発振器駆動電源、レーザー光集光用光学系とからなるレーザー光源がシートを載置するための定盤上に配置され、レーザー光源と定盤とは水平方向に相対的に移動可能となっている。定盤上にシートを載置し、切断線４０に沿って最初に外枠を切断した。すなわちレーザー光により第一基材層１０を切断し、樹脂層２０は透過し、第二基材層３０を切断した。切取り部は星型と丸型形状がシート内に混在した状態で形成されており、切断線４０に沿ってレーザー光により切断した。次に切取り部の第一基材層１０の表出面に印字を行い、切取り部の第二基材層３０の表出面には印字を実施しなかった。最後に切取り部を切取って製品とした。
【符号の説明】
【００３７】
１０      第一基材層
２０      樹脂層
３０      第二基材層
４０      切断線
５０      印字層
【図１】
0006277729.tif 000002
【図２】
0006277729.tif 000003