JPH0412834A - 粘着シートの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、粘着シートの加工方法に関し、特に表面基村
上に重ね合わせた剥離シートに切り込みを入れる切断加
工の生産性を向上する新規な方法を提供するものである
。

（従来の技術） 粘着シートは、−船釣に表面基材と剥離シートとを粘着
剤層を介して重ね合わせて構成され、使用時に＃ＩＡ１
シートをはがし表面基材を被接着物に貼りつける機能を
持ち２　これが代表的使用方法となっている。この場合
１表面基材としては紙のほか、フィルム、金属フォイル
等が用いられ、剥離ソートとしては、グラシン紙のよう
な高密度紙ポリラミ原紙等にシリコン化合物等の剥離剤
を塗布したものが使用されている。

以下表面基材、剥離シートが紙である場合を中心に説明
するが、これに限るわけではない。

粘着シートの利用方法としては、自動糊貼装置（ラヘラ
−）等で連続かつ大量に処理する工程たとえば、宅配便
の処理において、粘着シート−・の自動印字、配送品へ
の自動貼りつけが行われるが１．当該工程で剥離し易く
するために、多くの場合、剥離シート側にハックスプリ
ントと呼ばれる切り込みを入れている。

この切り込みを入れる切断工程には、２種の方法があり
、　（Ａ）粘着シート製造工程上で表面基材と剥離シー
トとを貼り合わせる前に予め剥離シートの進行方向に連
続的に切断し、その后粘着シートと貼り合わせる方法、
　（Ｂ）表面基材と剥離シートとを貼り合わせた後、剥
離シートのみを切断する方法である。前者の場合、切断
は容易であるが、切断したものを表面基材と貼り合わせ
ることが寸法精度上困難であり、また後者は、２層のう
ち１層のみを切断する点に技術的に難しい面がある。

（発明が解決しようとする課題） ２層のうち１層、即ち剥離シートのみを切断する方法と
して、従来円形の刃物が用いられ、この刃の両側もしく
は片側に円形のっぽが形成されていた。刃の出量は１層
のみを切断するに必要な寸法が設定され、当該刃物を剥
離シート面に押しつけ切断するわけであり、シート面が
走行すると同時に刃物が連続的にシートを切断する。円
形のつばは刃物が２層目即ち表面基材に突出しこれを切
断するのを防止する手段である。（第６図参照）この方
法では２次のような諸問題があり連続かつ安定して剥離
シートのみを切断することは困難であり、生産効率の向
上を阻害していた。

１）１層の厚みは６０−８０μｍ程度であるためこの刃
物の加工が難しい。

２）１層目の厚みが変更となると、その都度刃物を取り
替えなければならず、下記３）、４）とともに操業性低
下の原因ともなる。

３）刃物の押しつけ力により、切れたり切れなかったり
で、不安定である。

４）刃物の摩耗により１次第に切断深さが変化し従って
顧繁に刃物を交換しなければならない。

５）ウェブの流れ方向の紙厚バラツキに対して調整不能
である。

本発明は２表面基材を損傷することなく、剥離シートを
安定、確実に切断できる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） 本発明者等は４表面基材と剥離シートを重ね合わせた粘
着剥離用紙の表面にレーザ光を照射し。

レーザ光の出力を制御しなからレーザ光を用紙に対して
相対的に移動させて（通常は、ウェブが走行し、レーザ
ヘッドは移動しない）、剥離シートを切断することによ
り、詳しくはこの場合のレザーエ矛ルギーを剥離用紙の
厚さと切断速度の関数として制御し、切断深さを剥離用
紙と表面基材の境界ないし粘着剤層の下端までに制限す
ることにより、所期の目的を達成し２本発明を完成した
ものである。

（作用） 上述の方法によれば１表面基材を損傷することなく、剥
離シートを確実に切断することができかつ刃物の突出寸
法や押さえ圧力の調製、刃物の交換等の時間と煩わしさ
がなく、対象に応しまた切断速度に応して自動的に加工
エネルギーをコンピュータ制御して最適の剥離シート切
断加工を行うことができる。

最適の加工エネルギーのデータは、剥離用紙の材質と厚
さ、切断速度に対応して予め測定してレーザー出力を制
御するインタフェース部に記憶しておき、これに基づい
てレーザー出力をコンピュータ湘Ｈ卸すること力くでき
る。

一般にレーザーによる切断に要する出力は、被切断紙の
未坪、厚み及び切断スピードの関数であり、それぞれが
大きくなるにつれて出力を増大させる必要がある。即ち まず所要レーザ出力Ｆを次のように考える。

Ｆ＝Ｆ、＋Ｆ２　　　　　・・・・・・（１）但し Ｆｌ　：剥離シートの米坪、厚み、切断スピードの関数 Ｆ２　：糊層の水分、厚み、切断速度の関数ここで上式
で Ｙ（レーザ出力ＫＷ）＝ Ａ×剥離シートの米坪×厚み×切断スピード十Ｂｘ糊層
の水分、厚み、切断スピード・・・（２）とする。

これより Ｙ　（ｋｗ／ｍ／ｓ　ｅ　ｃ）＝　　ＡＸＸ＋　　ｋｇ
／ｍ２×Ｘ２ｍ（剥離層）＋ ＢｘＸ３ｋｇ／ｍ２ｘｘ、ｍ　（糊層）とするとＡ、Ｂ
の次元はＫｃａｌ／ｋｇの熱容量の次元となる。

Ｙ　（ｋｗ、ｓ　ｅｃ／ｍ）＝Ａｘｘ、ｋｇ／ｍ２ｘＸ
２ｍ＋ＢＸＸ３ｋｇ／ｍ２ＸＸ４ｍ前弐の「ｋｗ、ｓｅ
ｃ／ｍｌは単位長さ当たりの切断に要するエネルギーで
、Ｊ／ｍ×１０−”と等価である。

（３）式で判るように、切断に要するエネルギーは、剥
離シートと糊層との切断に要するエネルギーの和である
。

そのレーザの出力範囲は Ｆ≧　剥離シート切断に要するエネルギＦ≦　剥離シー
ト切断に要するエネルギー＋糊層切断に要するエネルギ に集約される。

このことは、レーザ照射エネルギー、剥離シートのみを
切断するに充分な量であり、たとえ表面基材まで到達し
ても、粘着層まで同時に切断するには、エネルギー的に
不足するように出力をコンロールすることを特徴とする
。

即ち剥離シートの流れ方向の多少の厚さむらに関係無く
粘着剤層がクツションになり２表面基材まではレーザー
エネルギーが届かないことを意味する。　粘着剤層は水
分等を含むので、切断にはシート層よりもはるかに多く
のエネルギーが必要であり、上述のクツション作用が大
きい。

また切断スピードの上下変動に応じて、電圧信号に変換
され、レーザービーム出力が制御されることにより、レ
ーザービームの隼位長さ当たりのレーザーエネルギー（
Ｊ／ｍ）を正確に一定に制御することを提示するもので
ある。

さらに切断線毎のビームについてエネルギーレベルを測
定して、フィードハック手法により各ビムのエネルギー
レベル（Ｊ／ｍ）　を正確に一定に制御することも補完
的に用いることもできる。

（実施例） 以下実施例により説明する。

（概要〕 まず本方法に用いた装置の概略構成を説明すると、第一
図において１　（１）は製紙ラインを走行中の粘着シー
ト（粘着紙）であり、駆動用ローラ（２）には回転検出
器（３）が結合されている。

（４）はＣＯ□レーザヘット、　（５）はレーザードラ
イバー（駆動電源）、　　（６）はレーザーの出力を制
御する出力制御インタフェースであり回転検出器（３）
で検出される回転速度、従って紙の走行速度に応じて最
適のレーザ出力が（６）により算出され、これに応して
レーザ出力が制御される。

（７）は１反射鏡、　（８）はレーザ光を分割するため
のビームスプリッタであり、たとへぼ数個の光束にレー
ザ光を分割するとともに焦点レンズ（９）を介して、走
行する紙面上に投射する。

上記構成例では、ウェブ流れ方向に剥離シートを５分割
する例を示しているが、ＣＯ２レーザ−ヘッド出力を４
等分して、切断するに必要なパワーを得るわけである。

この場合ビームスプリッタ（ａ）では、入射ビームの１
／４を反射し、４分の３を通過するようにし、　（ｂ）
では入射ビームの１／３を反射して２／３を通過するよ
うにしくｃ）では入射ビームの１／２を反射、１／２を
通過させ、　（ｄ）では入射玉名ルギ一の１００％を反
射させるように構成することにより、全エネルギーを４
等分することができる。

（ａ）−（ｄ）のビームスプリフタを通過したレーザー
光は、Ｚｎ５ｅ、Ｇｅ等のＣ○２レーザ光を十分透過、
焦点させる光学レンズ（ミラも可）により、剥離シート
上にて最適の結像をさせ、切断エネルギを最大にたがめ
るようにしている。　また紙の走行スピードを検出し、
それに応して切断のエネルギーを最適にコントロールす
ルタメにＣＯ□レーザ出力を、レーザドライバの電流制
御により、変化させるためのインフッニスを用いている
。さらに各切断線毎のビームについてエネルギーレベル
を測定して２フイ一ドバツク手法により、各ビームのエ
ネルギーレベルを最適化させている。

前記実施例では、ＣＯ，レーザーヘッドからの出力エネ
ルギを、ビームスプリッタにより分割して複数の剥離シ
ート切断線を得るようにしているが、もちろん各切断線
毎にそれぞれ個別にレーザヘッドを設け、ぞぞれに導光
光学系、焦点光学系を設けることにより、剥離シートの
みの切断を行うことも可能であるのは言うまでもない。

また上記の例では、製紙工程における一般的な場合とし
て、ウェブが走行しレーザー光源が静止して剥離用紙の
表面をレーザー光で走査する方式を示したが、レーザー
光走査方式はこれに限られるものではない。

要するに粘着シートとレーザー光とが目的の剥離離シー
トの所要の切断形状に応して相対的に移動すればよく１
例えばシートが静止の状態でレザーヘッドのみを移動さ
せ文字１図形、記号等の複雑な形状で切断する場合、シ
ートを走行させながら、レーザヘッドをシートの走行方
向と直角または任意の方向に所定のプログラムで周期的
に移動させ１合成運動による切断形状を得る場合その他
３種々の方式があり得る。

（実施例１） 粘着紙は、−船釣に表面基材上に１０−２０μｍのノリ
を介して、シリコンコートあるいは、ポリエチレンラミ
ネートされた剥離用紙からなってり、大別してグラシン
紙、ポリラミ紙と称している。

レーザービームの焦点位置を剥離用紙切断に最適の位置
におき、切断面レーザ出力を１８Ｗに固定し、用紙走行
速度を変化させて切断テストを行ったところ、４５ｍ／
分の切断速度では、剥離用紙を切断することはできなか
った。

３３ｍ／分まで走行速度を低下させると剥離用紙の切断
が可能となり、２５ｍ／分まで徐々にスピードダウンさ
せるまでは、粘着剤層の切断も同時に進行した。走行ス
ピードが１５−２０ｍ／分まで低下すると、エネルギー
が高くなりすぎて表面基材の一部まで切断する結果とな
った。

グラシン紙、ポリラミ紙それぞれについて、剥離用紙の
み（あるいは粘着剤層も含めて）の切断に要するエネル
ギー率は、２７−５５Ｊ／ｍ、望ましくは、３３−４５
Ｊ／ｍの範囲であり、このエネルギー率を得るべく、ま
たそれぞれの切断スピードに応して、Ｃ○２レーザーの
出力エネルギーを選択すべきである。

なお本実施例で得られた理想的なサンプルの剥離シート
切断幅は１幅７５−１００μｍであり従来の機械式切断
法で得られた切断幅と比べて遜色がなかった。

なお切断幅の低減および切断効率の向上の目的で、切断
面に４ｋｇ／ｃｍｚのＮ２ガス或いは空気を同時に噴射
させることも有効であった。切断時に発生する気化ガス
、微粒子等を即時に切断部から除去し、レーザー光の吸
収、散乱等によるエネルギー損失を防止するのが、主な
理由と考えられる。

なおこのガスの噴射圧は、４．５ｋｇ／ｃｍ２を超える
ると、焦点レンズ系の損傷あるいは、該に損傷を与える
おそれがあるので、注意すべきである。

（実施例２） 実施例１に示した被加工物を用いて９図３に示すような
速度パターンで切断を行う際に２図４に大実線に示すよ
うに、切断スピードの増減に応して２本の折れ線近似で
、放電電流値をレーザードライバーに入力したところ１
図４に一点鎖線で示すようなレーザー出力パワーを得る
ことができ細実線の出力時（点線で示すように放電電流
値を与えた時）よりも正確にレーザービーム長さ当たり
レーザエネルギーを一定にすることが可能となった。

もちろん、この折線近似は、２本よりも複数木理論的に
は無限本数にしてレーザ出力を変化させるのかへストで
あることはいうまでもない。

このように折線近似でレーザ放電電流値をレザードライ
バーに供給することにより３紙の走行速度を零から最大
５００ｍ／分に増速し、さらに零に降速する全スピード
域において、前記エネルギーを２７−５５Ｊ／ｍ（望ま
しくは３：３−４５Ｊ　／　ｍ　）の範囲を逸脱するこ
となく、−様の切断幅でスムースに剥離用紙のみを切断
することが可能であった。

次に代表的な例として、　Ａ、　Ｂ、　　Ｃ，Ｄの４種
のサンプルについての実験例を下記の表１に挙げる。各
サンプルの米坪（ｇ／ｍ２）は次のとおりである。

Ａ：６３　　　Ｂニア０　　　Ｃ：８５　　Ｄニア４（
表１） （発明の効果） １）表面基材を損傷することなく、剥離シートのみを安
定、確実に切断することができる。

２）１層目（剥離用紙）の紙厚が変更された場合でも出
力制御インタフェースの指令によりレザー出力を変更す
れば済み、刃物を交換する必要かない。

３）刃物が摩耗してこれを交換する等の余分な工数を生
しない。

４）ウェブの流れ方向の紙厚バラツキに対してもも十分
対応できる。

５）非接触で切断することができるので、対象物に機械
的な影響を与えない。

以−ヒのように本発明により、スコアカッタ等による従
来の切断方法における技術的な困難を解消し、連続かつ
安定な非接触の粘着シート加工方法法が実現され、操業
性の向上をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用する剥離シート切断装置の
一例図、第２図は本発明の方法による剥離シート切断方
法の説明図、第３図はこの切断の速度パターンの一例図
、第４図はレーザーヘッドの放電電流値と切断スピード
の関係の一例図、第５図は放電電流値とＣＯ。レーザー
出力との関係の一例図である。 第６図は従来の剥離シ ある。 （ｌ 粘着シート　　（イ）表面基材 ローラ　　　　（ロ）粘着剤層 速度検出器　　（ハ）剥離シート ＣＯ□レーザヘッド レーザードライバ 出力制御インタフェース 反射鏡 ビームスプリンタ 焦点レンズ ０）切断線 ト切断方式の一例図で 特許出願人　　神崎製紙株式会社 ｊｉＳ図 第３図 全文訂正明細書 平成３年７月３１日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面基材と剥離シートとを重ね合わせた粘着シー
   トの剥離シート面にレーザー光を照射し、レーザー光の
   出力を剥離シートの厚さと切断速度との関数として制御
   しながら、剥離シートを切断することを特徴とする粘着
   シートの加工方法。
2. （２）前記レーザー光の出力の制御を、切断深さが剥離
   シートと粘着剤層との境界部から粘着剤層の下端までの
   深さとなるように行うことを特徴とする請求項（１）記
   載の粘着シーートの加工方法。