JP6079844B1 - Laser processing method to film - Google Patents

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Abstract

【課題】高効率で安全性の高い方法により2軸延伸ポリエステルフィルムにヒートシール性を付与することができる加工装置を提供する。【解決手段】レーザー加工装置は、レーザー発振器と、2軸延伸ポリエステルの層単体又はこれを表面に含む積層体からなるフィルムを載置するフィルム載置部と、レーザー発振器から出力されたレーザーを被加工物である2軸延伸ポリエステルの層単体フィルム又は2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体フィルムにレーザー発振器から出力されたレーザー光を誘導してフィルムに照射するレーザー誘導照射部と、層単体フィルム又は積層体フィルムを固定するフィルム載置部とを備え、レーザー誘導部、またはこれとフィルム載置部は、フィルムへのレーザー光照射位置を変化させるよう移動可能であり、層単体フィルム又は積層体フィルムのレーザー光が照射された領域にヒートシール性を付与する。【選択図】図1A processing apparatus capable of imparting heat sealability to a biaxially stretched polyester film by a highly efficient and safe method. A laser processing apparatus includes: a laser oscillator; a film placement unit for placing a film of a biaxially stretched polyester layer alone or a laminate including the layer; a laser output from the laser oscillator; A laser-guided irradiator for guiding a laser beam output from a laser oscillator to a laminated film including a biaxially stretched polyester layer film or a biaxially stretched polyester layer on the surface as a workpiece, and a layer; A film placement section for fixing a single film or a laminate film, and the laser guiding section, or the film placement section and the film placement section, are movable so as to change a laser beam irradiation position on the film. Heat sealability is imparted to the region of the laminate film irradiated with the laser beam. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、レーザー加工装置に関するものである。   The present invention relates to a laser processing apparatus.

2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム等の2軸延伸ポリエステルフィルムは、強度、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性、保香性等に優れることから、各種の包装用素材として有用である。そこで、このようなフィルムどうしをヒートシールして形成したフレキシブルパウチ等の包装袋が期待されている。   Biaxially stretched polyester films such as a biaxially stretched polyethylene terephthalate film are useful as various packaging materials because they are excellent in strength, heat resistance, dimensional stability, chemical resistance, fragrance retention, and the like. Thus, packaging bags such as flexible pouches formed by heat-sealing such films are expected.

しかしながら、配向性を有するフィルムは、ヒートシール性に乏しい。そこで例えば、特許文献1には、電磁波を2軸延伸ポリエステルフィルムの表面に短パルス照射し、表面を改質することによりヒートシール性を付与する方法が開示されている。   However, a film having orientation is poor in heat sealability. Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a method of imparting heat sealability by irradiating the surface of a biaxially stretched polyester film with a short pulse to modify the surface.

特公平4−26339号公報Japanese Patent Publication No. 4-26339

特許文献1が開示する短パルス照射方法は、2軸延伸ポリエステルフィルムの内部配向性を損なわないようにするため、キセノンガスランプ等を用いて高出力の短パルスを発生させる必要がある。キセノンガスランプはエネルギー効率が低く、また、電磁波が広範囲に射出されるため安全性の確保が困難である。このため、2軸延伸ポリエステルフィルムにヒートシール性を付与する方法は実用化に向けての取り組みがなされていなかった。   The short pulse irradiation method disclosed in Patent Document 1 needs to generate a high output short pulse using a xenon gas lamp or the like in order not to impair the internal orientation of the biaxially stretched polyester film. Xenon gas lamps have low energy efficiency, and it is difficult to ensure safety because electromagnetic waves are emitted in a wide range. For this reason, the approach for providing heat sealability to a biaxially stretched polyester film has not been made for practical use.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高効率で安全性の高い方法により2軸延伸ポリエステルフィルムにヒートシール性を付与することができる加工装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the processing apparatus which can provide heat-sealability to a biaxially stretched polyester film by a highly efficient and highly safe method. To do.

上記課題を解決するための本発明の一局面は、赤外線レーザー発振器と、ローラを含むフィルム載置部と、赤外線レーザー発振器から出力された赤外線レーザー光を誘導するレーザー誘導部とを備えたレーザー加工装置を用いて、2軸延伸ポリエステルの層単体又は2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなるフィルムにヒートシール性を付与するための、フィルムへのレーザー加工方法であって、2軸延伸ポリエステルの層単体又は2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなるフィルムをフィルム載置部に載置する工程と、レーザー発振器から出力された赤外線レーザー光をレーザー誘導部によって誘導してフィルムに照射する工程と、フィルムへの赤外線レーザー光照射位置を変化させるようレーザー誘導部を移動させる工程と、フィルムへの赤外線レーザー光照射位置を変化させるようローラーによってフィルムの巻き取り及び送り出しを行う工程とを含み、フィルムの所定の領域に赤外線レーザー光照射することにより当該領域にヒートシール性を付与する、フィルムへのレーザー加工方法である。 One aspect of the present invention to solve the above problems, the laser machining with a laser-guided portion of inducing the infrared laser oscillator, and the film placing section comprises a roller, an infrared laser beam outputted from an infrared laser oscillator A laser processing method for a film for imparting heat sealability to a film composed of a single layer of a biaxially stretched polyester or a laminate comprising a layer of a biaxially stretched polyester on the surface using an apparatus, A step of placing a stretched polyester layer alone or a film comprising a laminate comprising a biaxially stretched polyester layer on the surface of the film, and guiding the infrared laser beam output from the laser oscillator by the laser guiding portion; Move the laser guide to change the irradiation process of the film and the irradiation position of the infrared laser light on the film. A step of moving, by a roller so as to change the irradiation position of the infrared laser light into the film and the step of performing a winding and feeding of the film, in the area by irradiating an infrared laser beam in a predetermined area of the film It is a laser processing method to a film that imparts heat sealability.

本発明により、高効率で安全性の高い方法により2軸延伸ポリエステルフィルムにヒートシール性を付与することができる加工装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a processing apparatus capable of imparting heat sealability to a biaxially stretched polyester film by a highly efficient and highly safe method.

本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置の概念図1 is a conceptual diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るレーザー照射をされたフィルムの平面図及びその断面図The top view and sectional drawing of the film by which laser irradiation which concerns on one Embodiment of this invention was carried out 本発明の一実施形態に係るレーザー照射をされたフィルムの平面図The top view of the film by which laser irradiation which concerns on one Embodiment of this invention was carried out 本発明の一実施形態に係る包装袋の平面図及び側面図The top view and side view of the packaging bag which concern on one Embodiment of this invention

(レーザー加工装置)
図1に、一実施形態に係るレーザー加工装置10の概念図を示す。レーザー加工装置10は、レーザー発振器20と、レーザー発振器20から出力されたレーザー光60を被加工物である2軸延伸ポリエステルの層単体フィルムまたは2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体フィルム70(以下、フィルム70という)に照射するレーザー照射部30と、フィルム70を載置するフィルム載置部40と、レーザー発振器20、レーザー照射部30及びフィルム載置部40をそれぞれ制御する制御部50とを備え、フィルム70の所定位置にレーザー照射部30によりレーザー光60を照射してヒートシール性を付与することができる。
(Laser processing equipment)
In FIG. 1, the conceptual diagram of the laser processing apparatus 10 which concerns on one Embodiment is shown. The laser processing apparatus 10 includes a laser oscillator 20 and a laminate film 70 including, on the surface, a biaxially stretched polyester single layer film or a biaxially stretched polyester layer, which is a workpiece, the laser beam 60 output from the laser oscillator 20. (Hereinafter referred to as film 70) A laser irradiation unit 30 for irradiating, a film mounting unit 40 for mounting the film 70, and a control unit 50 for controlling the laser oscillator 20, the laser irradiation unit 30 and the film mounting unit 40, respectively. The laser irradiation unit 30 can irradiate the laser beam 60 onto a predetermined position of the film 70 to impart heat sealability.

(レーザー発振器)
レーザー発振器20には、周知のレーザー発振器を用いることができる。特に、エネルギーが効率的にフィルムに吸収されやすい赤外線波長を含む炭酸ガスレーザーが好適である。レーザー発振器20は、制御部50によりレーザー光60の出力、パルス幅等を調整して出力することができる。レーザー発振器20の数は1台に限定されず、複数台を用いてもよい。
(Laser oscillator)
A known laser oscillator can be used as the laser oscillator 20. In particular, a carbon dioxide laser including an infrared wavelength at which energy is easily absorbed by the film is suitable. The laser oscillator 20 can adjust and output the output of the laser beam 60, the pulse width, and the like by the control unit 50. The number of laser oscillators 20 is not limited to one, and a plurality of laser oscillators may be used.

(レーザー照射部)
レーザー照射部30は、レーザー発振器20から出力されたレーザー光60を所定のスポット形状又は走査軌道に調整してフィルム70上に照射する機能を有する。レーザー照射部30は、レーザー発振器20から出力されたレーザー光60をフィルム70上に導き、円形のスポット形状を所定のスポット形状に変えるレーザー誘導部31と、レーザー誘導部31を、例えばフィルム70の表面と平行な平面内を移動させることでフィルム70上の所定の位置にレーザー光60の照射を行う第1の駆動部35、第2の駆動部36とを含む。
(Laser irradiation part)
The laser irradiation unit 30 has a function of adjusting the laser beam 60 output from the laser oscillator 20 to a predetermined spot shape or scanning trajectory and irradiating the film 70. The laser irradiation unit 30 guides the laser beam 60 output from the laser oscillator 20 onto the film 70 and changes the circular spot shape into a predetermined spot shape, and the laser guide unit 31 is replaced with, for example, the film 70. A first drive unit 35 and a second drive unit 36 that irradiate the laser beam 60 to a predetermined position on the film 70 by moving in a plane parallel to the surface are included.

レーザー誘導部31は、レーザー光を誘導する光学系であり、例えば、第1のミラー32、第2のミラー33及び第3のミラー34と回折光学素子37とを備える。図1に示すように、第1のミラー32はレーザー発振器20からX方向に所定距離離れて配置され、その距離は第1の駆動部35により変更可能である。第2のミラー33は第1のミラー32からZ方向に所定距離離れて配置される。第1のミラー32と第2のミラー33とは一体に連結されているため距離は一定である。第3のミラー34は第2のミラー33からY方向に所定距離離れて配置され、その距離は第2の駆動部36により変更可能である。回折光学素子37は第3のミラー34からZ方向に所定距離離れて配置される。第3のミラー34と回折光学素子37とは一体に連結されているため距離は一定である。   The laser guiding unit 31 is an optical system that guides laser light, and includes, for example, a first mirror 32, a second mirror 33, a third mirror 34, and a diffractive optical element 37. As shown in FIG. 1, the first mirror 32 is arranged at a predetermined distance from the laser oscillator 20 in the X direction, and the distance can be changed by the first drive unit 35. The second mirror 33 is disposed a predetermined distance away from the first mirror 32 in the Z direction. Since the first mirror 32 and the second mirror 33 are integrally connected, the distance is constant. The third mirror 34 is disposed at a predetermined distance from the second mirror 33 in the Y direction, and the distance can be changed by the second drive unit 36. The diffractive optical element 37 is arranged at a predetermined distance from the third mirror 34 in the Z direction. Since the third mirror 34 and the diffractive optical element 37 are integrally connected, the distance is constant.

図1に示すように、各ミラーを所定の角度をもって配置することで、レーザー発振器20からX方向に向かって出力されたレーザー光60は、初めに第1のミラー32で反射してZ方向へ導かれ、次に第2のミラー33で反射をしてY方向に導かれ、次に第3のミラー34で再びZ方向へ導かれて、回折光学素子37上へ照射される。最後に回折光学素子37上へ照射されたレーザー光60は、任意のスポット形状に変えてに変化し、フィルム70上に照射される。   As shown in FIG. 1, by arranging the mirrors at a predetermined angle, the laser beam 60 output from the laser oscillator 20 in the X direction is first reflected by the first mirror 32 and moved in the Z direction. Then, the light is reflected by the second mirror 33 and guided in the Y direction, and then guided again in the Z direction by the third mirror 34 and irradiated onto the diffractive optical element 37. Finally, the laser beam 60 irradiated onto the diffractive optical element 37 changes to an arbitrary spot shape and is irradiated onto the film 70.

第1の駆動部35と第2の駆動部36とは、例えば、それぞれXY方向に配置したエアシリンダーから構成され、制御部50からの信号に基づいて、連結されたレーザー誘導部31をXY平面上で移動する。図1に示すように、レーザー誘導部31は第1の駆動部35に連結されているため、X方向への駆動が可能である。第3のミラー34及び回折光学素子37は第2の駆動部36に連結されているため、第1のミラー32及び第2のミラー33とは独立に、一体にY方向に駆動される。制御部50は、レーザー光60の照射位置を決定すると、第1の駆動部35及び第2の駆動部36をそれぞれ制御してレーザー照射部30をフィルム70上の照射位置へ移動させることができる。   The first drive unit 35 and the second drive unit 36 are each composed of, for example, air cylinders arranged in the XY directions, and the connected laser guiding unit 31 is connected to the XY plane based on a signal from the control unit 50. Move up. As shown in FIG. 1, since the laser guiding unit 31 is connected to the first driving unit 35, the laser guiding unit 31 can be driven in the X direction. Since the third mirror 34 and the diffractive optical element 37 are connected to the second drive unit 36, the third mirror 34 and the diffractive optical element 37 are integrally driven in the Y direction independently of the first mirror 32 and the second mirror 33. When the irradiation position of the laser beam 60 is determined, the control unit 50 can control the first driving unit 35 and the second driving unit 36 to move the laser irradiation unit 30 to the irradiation position on the film 70. .

レーザー誘導部31には、3枚のミラーを用いたが、レーザー発振器20から出力されたレーザー光60をフィルム70上に走査することができれば、ミラーは3枚に限らず適宜枚数用いればよく、あるいは、ミラーを用いなくてもよい。例えば、ミラーとモーターを組み合わせたガルバノスキャナや、多角面体のミラーをモーターにより回転させてミラーに照射したレーザーを走査するポリゴンミラーを用いることもできる。また、回折光学素子により回折されたレーザー光60のスポット形状は限定されず、所定長さの直線状、点線状、一点鎖線状、所定幅の帯状、四角形の四辺状、波状、コの字状、X字状、楕円の周状等、任意の形状を採用できる。また、レーザー光60のスポット形状を変えるために、回折光学素子37の代わりに、シリンドリカルレンズ等のレンズ等の他の光学素子を用いてもよい。また、第1の駆動部35と第2の駆動部36は、エアシリンダー以外にもサーボモーターとガイドレールとを組み合わせる等、周知の方式を採用できる。   Although three mirrors are used for the laser guide unit 31, the number of mirrors is not limited to three and may be appropriately used as long as the laser beam 60 output from the laser oscillator 20 can be scanned on the film 70. Alternatively, a mirror need not be used. For example, a galvano scanner in which a mirror and a motor are combined, or a polygon mirror that scans a laser irradiated on the mirror by rotating a polygonal mirror by the motor may be used. Further, the spot shape of the laser beam 60 diffracted by the diffractive optical element is not limited, and is a straight line having a predetermined length, a dotted line, an alternate long and short dash line, a belt having a predetermined width, a quadrilateral quadrilateral, a wave, and a U-shape. Any shape such as an X shape or an elliptical circumference can be adopted. Further, in order to change the spot shape of the laser beam 60, another optical element such as a lens such as a cylindrical lens may be used instead of the diffractive optical element 37. The first drive unit 35 and the second drive unit 36 can employ a known method such as a combination of a servo motor and a guide rail in addition to the air cylinder.

(フィルム載置部)
フィルム載置部40は、レーザー照射を行う際にフィルム70をレーザー照射部30の下部に固定、搬送する機能を有する。フィルム載置部40は、例えば、レーザー照射部30の下部にフィルム70を送り出す巻出しローラ41及びレーザー照射の終わったフィルム70を順次巻き取る巻取りローラ42により構成される。巻出しローラ41及び巻取りローラ42は、制御部50により駆動される。
(Film placement part)
The film placement unit 40 has a function of fixing and transporting the film 70 to the lower part of the laser irradiation unit 30 when performing laser irradiation. The film mounting unit 40 includes, for example, an unwinding roller 41 that sends out the film 70 to the lower part of the laser irradiation unit 30 and a winding roller 42 that sequentially winds up the film 70 after the laser irradiation. The unwinding roller 41 and the winding roller 42 are driven by the control unit 50.

フィルム載置部40はレーザー照射を行う際にフィルム70を固定、搬送する機能を有すれば、ローラ形状に限定されない。例えば、裁断された枚葉のフィルムを固定、搬送することができるテーブル形状の載置台であってもよい。このようなフィルム載置部40は、レーザ光照射中に、あるいは、照射と交互に、図示しない駆動部によって駆動されて、フィルム70を移動させる。フィルム載置部40によるフィルム70の移動は、レーザー照射位置の位置決めに用いてもよいし、枚葉等の処理単位での搬入、搬出のためのみに用いてもよい。   The film mounting unit 40 is not limited to a roller shape as long as it has a function of fixing and conveying the film 70 when performing laser irradiation. For example, it may be a table-shaped mounting table capable of fixing and transporting a cut sheet film. Such a film mounting unit 40 is driven by a driving unit (not shown) during laser beam irradiation or alternately with irradiation to move the film 70. The movement of the film 70 by the film placement unit 40 may be used for positioning the laser irradiation position, or may be used only for carrying in and out in a processing unit such as a single wafer.

(ヒートシール性付与方法)
図2に、レーザー加工装置10によりレーザー照射をされた2軸延伸ポリエステルのフィルム70の一例に係る平面図およびそのA−A’線に沿った断面図を示す。フィルム70の周縁の領域に、レーザー光60を照射して表面の結晶度を低下させることによりヒートシール性が付与され、シール部90が構成される。ヒートシール性が付与された領域には、図示する例では、レーザー光60の走査に沿った加工跡80が形成される。
(Method for imparting heat sealability)
FIG. 2 shows a plan view of an example of a biaxially stretched polyester film 70 irradiated with a laser by the laser processing apparatus 10 and a cross-sectional view along the line AA ′. By applying laser light 60 to the peripheral region of the film 70 to reduce the crystallinity of the surface, heat sealability is imparted, and the seal portion 90 is configured. In the illustrated example, a processing mark 80 along the scanning of the laser beam 60 is formed in the region to which the heat sealability is imparted.

図2に示す例では、例えばレーザー光60を点状のスポットとして、レーザー照射部30によりフィルム70のTD方向に移動させることと、TD方向への移動が1行分行われる毎にフィルム載置部40によりフィルム70をMD方向に所定距離分移動させることとを組み合わせて、走査することができる。図3に他の例を示す。図3に示す例では、レーザー光60のスポットの形状をTD方向およびこれに直交するMD方向のいずれにも平行でない、所定長さの直線形状のスポットSとし、フィルム載置部40を停止した状態で、レーザー照射部30によって、フィルム70の周縁の領域を1周させることで、図2に示す例と同じ範囲のシール部90のうちのほとんどの領域を照射することができる。このように、レーザー光60のスポットの形状、サイズと、レーザー照射部30、フィルム載置部40の移動とを適宜設定、制御することにより、レーザー光60をフィルム70のヒートシール性を付与したい領域内で好適に走査することができるが、とくに図3に示す例のように、レーザー光60のスポットの形状を線分のような延伸方向を有する形状とすれば、延伸方向と平行でない方向をスポットの移動方向とした場合に、面的走査ができるため、高速で複雑な制御をすることなく効率的な走査ができる。また、回折光学素子37をレーザー光60の通過方向に対して回転可能に備えることにより、スポット形状の延伸方向を容易に変更することができ、走査領域の幅を容易に調整することができる。なお、フィルム70のフィルム載置部40への載置の向き、レーザー光60の走査の向きは、MD方向、TD方向に必ずしも依存しなくてよい。   In the example shown in FIG. 2, for example, each time the laser beam 60 is moved in the TD direction by the laser irradiation unit 30 and the movement in the TD direction is performed for one line, the laser beam 60 is set as a spot-like spot. 40 can be combined with moving the film 70 by a predetermined distance in the MD direction for scanning. FIG. 3 shows another example. In the example shown in FIG. 3, the spot shape of the laser beam 60 is set to a linear spot S having a predetermined length that is not parallel to either the TD direction or the MD direction perpendicular to the TD direction, and the film placement unit 40 is stopped. In this state, the laser irradiating unit 30 can irradiate almost the entire region of the seal unit 90 in the same range as the example shown in FIG. In this way, the laser beam 60 is desired to have the heat sealability of the film 70 by appropriately setting and controlling the shape and size of the spot of the laser beam 60 and the movement of the laser irradiation unit 30 and the film mounting unit 40. Although it can scan suitably in an area | region, if the shape of the spot of the laser beam 60 is made into the shape which has an extending | stretching direction like a line segment especially like the example shown in FIG. 3, the direction which is not parallel to an extending | stretching direction Can be scanned efficiently without high-speed and complicated control. Further, by providing the diffractive optical element 37 so as to be rotatable with respect to the direction in which the laser beam 60 passes, the extending direction of the spot shape can be easily changed, and the width of the scanning region can be easily adjusted. Note that the direction of placing the film 70 on the film placement unit 40 and the direction of scanning of the laser light 60 do not necessarily depend on the MD direction and the TD direction.

加工跡80はレーザーの照射によりフィルム70の結晶化度が低下することにより形成されうる。また、加工跡80の形態はレーザーの出力や照射スポットのエネルギー密度、照射速度等に応じて様々であり、例えば、平坦さが失われ、凹部または凸部を有する微細構造が形成される場合もあるし、白化して光の反射率が変化する場合もある。また、加工跡が形成されない場合もありうる。   The processing mark 80 can be formed by reducing the crystallinity of the film 70 by laser irradiation. Further, the shape of the processing mark 80 varies depending on the output of the laser, the energy density of the irradiation spot, the irradiation speed, and the like. For example, the flatness is lost, and a fine structure having a concave portion or a convex portion may be formed. There are also cases where the reflectance of light changes due to whitening. Further, there may be a case where a processing mark is not formed.

このように、レーザーの照射によりヒートシール性を付与する方法は、高出力の電磁波を短パルスで照射してヒートシール性を付与する方法に比べて、エネルギー効率を高くすることができ、また、光(電磁波)が広範囲に射出されることがないため、高出力化しても、安全性の確保が可能である。また、本実施形態のレーザー加工装置によれば重量の大きいレーザー発振器を移動させないため、駆動コストを低減することができる。   Thus, the method of imparting heat sealability by laser irradiation can increase the energy efficiency compared to the method of imparting heat sealability by irradiating high-power electromagnetic waves with short pulses, Since light (electromagnetic waves) is not emitted over a wide range, safety can be ensured even if the output is increased. Moreover, according to the laser processing apparatus of this embodiment, since a heavy laser oscillator is not moved, drive cost can be reduced.

なお、フィルム70は、2軸延伸ポリエステルの単層フィルムでなくてもよい。2軸延伸ポリエステルを表面に含む各種積層フィルムに対しても、本実施形態のレーザー加工装置を用いて、2軸延伸ポリエステル層の表面にヒートシール性を付与することができる。   The film 70 may not be a monolayer film of biaxially stretched polyester. Also for various laminated films containing biaxially stretched polyester on the surface, heat sealing properties can be imparted to the surface of the biaxially stretched polyester layer using the laser processing apparatus of the present embodiment.

(包装袋)
図5に、包装袋100の平面図及び側面図を示す。包装袋100は、上述の方法でシール部90を形成した2枚のフィルム70を、シール部90の形成された面が向かい合うように重ねて、ヒートシール処理を行うことで収納部110を形成して製造される包装袋の一例に係る四方シール袋である。
(Packaging bag)
In FIG. 5, the top view and side view of the packaging bag 100 are shown. The packaging bag 100 forms a storage portion 110 by stacking the two films 70 on which the seal portion 90 is formed by the above-described method so that the surfaces on which the seal portion 90 is formed face each other and performing a heat seal process. It is a four-side seal bag which concerns on an example of the packaging bag manufactured in this way.

フィルム70を用いて製造される包装袋の形状は四方シール袋に限定されず、任意の形状を採用できる。例えば、1枚のフィルムを2つ折りにして、合わせた周縁部をヒートシールして形成される三方シール袋や、2枚のフィルムの間に2つ折りにしたフィルムを挟み、周縁部をシールして形成される自立性を有するフレキシブル包装袋等が採用可能である。   The shape of the packaging bag manufactured using the film 70 is not limited to the four-side sealed bag, and any shape can be adopted. For example, one film is folded in half, and the three-sided sealing bag formed by heat-sealing the combined peripheral part, or the two-folded film is sandwiched between two films, and the peripheral part is sealed. The flexible packaging bag etc. which have the self-supporting property formed are employable.

実施例および参考例に係るレーザー加工装置を構成し、2軸延伸ポリエステルフィルムの一例として、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムに幅14mmの帯状のヒートシール部を形成し、その際のヒートシール部の長さ方向(帯の延伸方向)における加工速度を比較した。   The laser processing apparatus which concerns on an Example and a reference example is comprised, The strip | belt-shaped heat seal part of width 14mm is formed in a biaxially stretched polyethylene terephthalate film as an example of a biaxially stretched polyester film, The length of the heat seal part in that case The processing speed in the longitudinal direction (stretching direction of the band) was compared.

(実施例)
波長10.6μmの炭酸ガスレーザーを照射可能な出力250Wのレーザー発振器と、3個のミラーと、線幅0.14mm、長さ14mmの線状のスポット形状を照射できるZnSe製の回折光学素子とを用いて実施形態に係るレーザー加工装置を準備し、帯状領域にスポットを走査して、ヒートシール性を付与した。第1の駆動部および第2の駆動部への負荷重量は3kgであった。加工速度は50m/分であった。またレーザー光が所望の箇所以外に漏れて照射されることはなかった。
(Example)
A laser oscillator with an output of 250 W capable of irradiating a carbon dioxide laser with a wavelength of 10.6 μm, three mirrors, and a ZnSe diffractive optical element capable of irradiating a linear spot shape with a line width of 0.14 mm and a length of 14 mm; The laser processing apparatus which concerns on embodiment was prepared using, and the spot was scanned to the strip | belt-shaped area | region and heat sealing property was provided. The load weight to the 1st drive part and the 2nd drive part was 3 kg. The processing speed was 50 m / min. Further, the laser beam was not leaked to other than the desired location.

(参考例)
波長10.6μmの炭酸ガスレーザーを照射可能な出力30Wのレーザー発振器を移動させて、直径0.3mmの円形のスポットを、帯状領域内で走査して、ヒートシール性を付与した。レーザー発振器を移動させるための駆動部への負荷は55kgであった。加工速度は0.5m/分であった。またレーザー光が所望の箇所以外に漏れて照射されることはなかった。
(Reference example)
A laser oscillator with an output of 30 W capable of irradiating a carbon dioxide gas laser with a wavelength of 10.6 μm was moved, and a circular spot with a diameter of 0.3 mm was scanned in a band-like region to impart heat sealability. The load on the drive unit for moving the laser oscillator was 55 kg. The processing speed was 0.5 m / min. Further, the laser beam was not leaked to other than the desired location.

以上の結果から、レーザー光によって、フィルムに安全にヒートシール性を付与できることが確認できた。レーザー発振器からのレーザー光を所定位置へ誘導するレーザー照射部を設け、さらにスポット形状を変化させることが可能な回折光学素子を用いることで、重量の大きいレーザー発振器を移動させる必要がなくなり、駆動負荷を大きく低減して安全性をさらに向上することができるとともに、加工速度を飛躍的に向上できることが確認できた。   From the above results, it was confirmed that the heat sealability could be safely imparted to the film by laser light. By providing a laser irradiation unit that guides the laser beam from the laser oscillator to a specified position and using a diffractive optical element that can change the spot shape, there is no need to move a heavy laser oscillator, and the driving load It was confirmed that the safety can be further improved by greatly reducing the machining speed and the processing speed can be dramatically improved.

本発明は、フィルム等へのレーザー加工装置に有用である。   The present invention is useful for a laser processing apparatus for a film or the like.

10 レーザー加工装置
20 レーザー発振器
30 レーザー照射部
31 レーザー誘導部
32 第1のミラー
33 第2のミラー
34 第3のミラー
35 第1の駆動部
36 第2の駆動部
37 回折光学素子
40 フィルム載置部
41 巻出しローラ
42 巻取りローラ
50 制御部
60 レーザー
70 フィルム
80 加工跡
90 シール部
100 包装袋
110 収納部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser processing apparatus 20 Laser oscillator 30 Laser irradiation part 31 Laser guidance part 32 1st mirror 33 2nd mirror 34 3rd mirror 35 1st drive part 36 2nd drive part 37 Diffraction optical element 40 Film mounting Part 41 Unwinding roller 42 Winding roller 50 Control part 60 Laser 70 Film 80 Processing trace 90 Seal part 100 Packaging bag 110 Storage part

Claims (5)

赤外線レーザー発振器と、ローラを含むフィルム載置部と、前記赤外線レーザー発振器から出力された赤外線レーザー光を誘導するレーザー誘導部とを備えたレーザー加工装置を用いて、2軸延伸ポリエステルの層単体又は2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなるフィルムにヒートシール性を付与するための、フィルムへのレーザー加工方法であって、
前記フィルムを前記フィルム載置部に載置する工程と、
前記レーザー発振器から出力された前記赤外線レーザー光を前記レーザー誘導部によって誘導して前記フィルムに照射する工程と、
記フィルムへの前記赤外線レーザー光照射位置を変化させるよう前記レーザー誘導部を移動させる工程と、
記フィルムへの前記赤外線レーザー光照射位置を変化させるよう前記ローラーによって前記フィルムの巻き取り及び送り出しを行う工程とを含み、
前記フィルムの所定の領域に前記赤外線レーザー光照射することにより当該領域にヒートシール性を付与する、フィルムへのレーザー加工方法
And the infrared laser oscillator using a film mounting unit includes a roller, a laser machining apparatus and a laser-guided portion to induce an infrared laser beam emitted from the infrared laser oscillator, biaxial layers alone of oriented polyester or A laser processing method for a film for imparting heat sealability to a film comprising a laminate comprising a biaxially stretched polyester layer on the surface,
Placing the film on the film placement section ;
Irradiating the infrared laser beam output from the laser oscillator by irradiating the film with the laser guiding unit ;
A step of moving the laser guiding portion so as to change the irradiation position of the infrared laser beam to the previous SL film,
By the roller so as to change the irradiation position of the infrared laser beam to the previous SL film and a step for retracting and feeding of the film,
A laser processing method for a film, in which a predetermined region of the film is irradiated with the infrared laser light to impart heat sealability to the region.
前記レーザー誘導部は、前記赤外線レーザー光のスポット形状を所定の形状に整形する光学素子を備える、請求項1に記載の、フィルムへのレーザー加工方法 The laser processing method for a film according to claim 1, wherein the laser guiding unit includes an optical element that shapes the spot shape of the infrared laser light into a predetermined shape. 前記所定の形状は、所定長さの線分形状であり、
前記赤外線レーザー光を、前記スポット形状の線分形状の延伸方向とは異なる方向に走査することによって、前記フィルムに照射する、請求項2に記載の、フィルムへのレーザー加工方法
The predetermined shape is a line segment shape having a predetermined length;
The laser processing method to a film according to claim 2, wherein the film is irradiated with the infrared laser light by scanning in a direction different from the extending direction of the spot-shaped line segment shape.
前記赤外線レーザー光を、前記スポット形状の線分形状の延伸方向に直交しない方向に走査することによって、前記フィルムに照射する、請求項3に記載の、フィルムへのレーザー加工方法 The laser processing method for a film according to claim 3, wherein the film is irradiated with the infrared laser light by scanning in a direction not orthogonal to the stretching direction of the spot-shaped line segment shape. 前記レーザー誘導部は、前記光学素子を回転可能に備え、
前記光学素子を回転させることにより、前記スポット形状の線分形状の延伸方向の変更が可能である、請求項4に記載の、フィルムへのレーザー加工方法
The laser guide unit is rotatably provided with the optical element,
The laser processing method for a film according to claim 4, wherein the stretching direction of the spot-shaped line segment shape can be changed by rotating the optical element.
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