JPH10315354A - 易引き裂き部を有する軟包材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟包材のヒートシールサイクルを利用して、
レーザビーム照射による易引き裂き部の形成を、前述し
た欠点なしに、正確に位置決めされた状態でしかもロス
タイムなしに行うことが可能な方法を提供するにある。 【解決手段】 少なくとも表面が熱可塑性樹脂から成る
連続した軟包材原反を間欠的に供給し、軟包材原反の停
止時に、軟包材原反の縦シール及び横シールと、これに
同期したレーザビームの走査による開封予定部への易引
き裂き加工とを行うことを特徴とする易引き裂き部を有
する軟包材の製法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、易引き裂き部を有
する軟包材の製造方法に関するもので、より詳細にはス
リッターによる軟包材の正確な位置決めを利用して、レ
ーザビームの点状乃至線状の集合干渉パターンによる易
引き裂き部を軟包材に１工程でしかも正確に形成させる
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームは高エネルギー密度を有し
ており、金属等の切断・分離或いは穴あけ等の除去のた
めの加工に使用することが古くから知られている。ま
た、レーザビームを、金属の表面改質、例えば表面硬化
（焼き入れ）、急冷凝固（グレージング）、表面合金化
やアモルファス層の形成、表面濃化や表面析出に使用す
ることも同様に知られている。

【０００３】プラスチック等の包装材料にレーザビーム
を用いて加工を行うことも既に知られており、例えば、
特開昭６０−８９３６５号公報には、アルミニウム箔の
一方の面に熱接着性樹脂を積層し、且つ他方の面にプラ
スチックフィルム等の耐突き刺し性材料を積層した積層
材の耐突き刺し性材料面に、所望の形状の開口部を有
し、且つ光を遮断する材料から成るアパーチャマスク及
び集束レンズを通して、炭酸ガスレーザ光を照射して、
耐突き刺し性材料層の一部分を前記所望の形状に除去す
る方法が記載されている。

【０００４】また、特開昭６２−２２２８３５号公報に
は、液体用紙容器のブランク成形後、ブランクの垂直壁
部の上端辺付近に、表層側から全周にわたって略水平方
向に炭酸ガスレーザを照射し、幅約１ｍｍの薄肉溝より
なる開口線を形成することを特徴とする液体用紙容器の
製造方法が記載されている。

【０００５】更に、特開平４−３２７１３９号公報に
は、両端縁に熱融着部を有する包装袋であって、包装袋
の表裏両面の、相互に対応する位置に形成した引き裂き
誘導溝の夫々の端縁を、前記熱融着部の側端縁より約１
ｍｍ以上の間隔を置いて位置させて成る易開封性包装袋
が記載されており、上記誘導溝はレーザにより形成され
ることも記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラス
チック等の高分子材料に開口線或いは引き裂き誘導溝或
いは高分子の除去層を形成させることは、極めて多くの
提案があるにもかかわらず、未だ実用化の域に至ってい
ないのは甚だ奇異な感じを与えるが、これはレーザビー
ムのような高エネルギー密度の照射では、包装材料等を
過度に弱化させることなしに前述した引き裂き誘導溝
（スコア、弱化線）を、安定にしかも制御された状態で
形成させることが困難であること、レーザビーム照射に
より高分子の劣化が生じること、及び特に軟包材の場合
に顕著であるが、易引き裂き部を最終容器の形状及び寸
法に合わせて正確に位置決めさせることが困難であるこ
とに原因があるものと思われる。

【０００７】従って、本発明の目的は、軟包材から形成
される最終容器の形状及び寸法に合わせて、正確に位置
決めされた状態で、高分子の劣化が少なく、しかも引き
裂き性に優れた易引き裂き部を安定にしかも確実に形成
させることが可能な軟包材の製造方法を提供するにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも表面が熱可塑性樹脂から成る幅広の軟包材のロール
から前記軟包材を引き出して、スリッターに連続的に供
給し、端部がトリミングされ或いは所定幅に切断された
狭幅の軟包材を巻き取ることから成る軟包材の製造方法
において、スリッターでの切断に先立って或いは切断後
に、狭幅の軟包材の開口部となるべき切断予定線乃至切
断線から少なくとも一方の側に、好適には両側に間隔を
おいて、レーザビームが入射される管状干渉光学系を配
置して、点状の集合干渉パターンを軟包材の樹脂表面に
照射し、軟包材の切断予定線乃至切断線の少なくとも一
方の側、好適には両側に且つ切断予定線乃至切断線に沿
って易引き裂き部を形成させることを特徴とする易引き
裂き部を有する軟包材の製造方法が提供される。本発明
においては、 １．切断予定線乃至切断線の両側に、別の管状干渉光学
系を軟包材の供給方向に位置をずらして配置することも
できるし、 ２．また、管状干渉光学系を一個のレーザビーム入射口
と間隔をおいて分離した複数の干渉パターン出口を有す
る管状干渉光学系とし、干渉パターン出口を切断予定線
乃至切断線の両側に配置することもでき、 ３．更に、管状干渉光学系を少なくとも切断予定線乃至
切断線を横切る方向に移動可能に配置し、切断予定線乃
至切断線からの距離が変化した易引き裂き部を形成する
こともできる。

【０００９】

【発明の実施形態】本発明の方法では、レーザビームを
管状干渉光学系に入射して、点状乃至線状の集合干渉パ
ターンを形成させ、この点状乃至線状の集合干渉パター
ンを軟包材の樹脂表面に照射して易引き裂き部を形成す
ること、及びこの管状干渉光学系をスリッターに特定の
位置関係で配置して、軟包材の切断予定線乃至切断線の
少なくとも一方の側、好適には両側に且つ切断予定線乃
至切断線に沿って易引き裂き部を形成することが特徴で
ある。

【００１０】管状干渉光学系とは、一般にカライドスコ
ープと呼ばれるものであり、内面がミラーとなった管状
体からなっていて、その内面にレーザビームを入射させ
ると、ミラー面による多重反射で、点状の集合干渉パタ
ーンを形成する。しかも、この点状の集合干渉パターン
では、各ピークの強度が相互にほぼ一様であるという利
点を与える。

【００１１】点状の集合干渉パターンの生成の原理を説
明するための図１において、レーザビーム１を集光レン
ズ２で集光し、これを管状干渉光学系３に入射させる。
この管状干渉光学系（カライドスコープ）３は金属製の
管状体であり、中心付近に種々の形状をした断面の穴４
が開いており、内面５は反射率の高い金メッキなどが施
されているものである。内面５で反射されたレーザ光の
波長が整数倍ずれた部分では光が重なり合い、半波長ず
れた部分では光が打ち消しあって、各ピークがほぼ同じ
高さの微細な干渉パターン６が形成される。

【００１２】普通にレーザビームを照射する場合を考え
ると、図２に示すとおり、集光レンズ２を介して被加工
材７の位置に焦点を合わせる（ｆ）のが通常であるが、
その場合のレーザビームの強度分布は図３の曲線ａの様
な急峻なガウシャン分布となる。したがって、幅が狭く
（半値幅Ｈ0 ）、中心部の強度が高くて、被加工材７の
表面温度は高温となる。一方、図２において、焦点位置
をｆ0 だけずらして（デフォーカスして）、レーザビー
ム１を被加工材７に照射することが考えられるが、この
場合にも、図３の曲線ｂに示すように、全体として滑ら
かにはなるが、中心部が強く、周辺部が弱いガウシャン
分布になるのは避け得ない。

【００１３】これに対して、本発明によれば、レーザ光
の干渉を利用することにより、図１に示すとおり、レー
ザ光が幅方向に多数のピークに分割されると共に、各ピ
ークの高さも一様に低い高さに抑制され、表面が樹脂か
ら成る軟包材の引き裂き性付与加工に以下に述べる極め
て大きな利点をもたらす。即ち、樹脂が局部的に高温に
なるのが回避され、ヒュームの発生や樹脂の熱分解や劣
化が防止され、しかも、軟包材に対して面積の大きい引
き裂き性付与加工を施すことが可能となる。しかも、本
発明では、レーザビームが有するエネルギーの実質上全
てを樹脂の加工に利用でき、パターンマスクを使用する
場合のようなエネルギーロスがないという利点もある。

【００１４】また、樹脂に対する干渉パターンでは、静
止状態では、図４に示すとおり、点状の集合干渉パター
ン８となり、連続走査状態では、図５に示すとおり、線
状の集合干渉パターン９となる。尚、図示していない
が、照射を断続的に行う場合には、ミシン目状の集合干
渉パターンとなる。これら何れの場合も、図６に示すと
おり、軟包材の表面樹脂層１０の内干渉パターン照射部
９（８）では、同位相部に対応して樹脂の溶融部乃至相
対的凹部１１が形成され、逆位相部に対応して樹脂の非
溶融部乃至相対的凸部１２が形成され、極めて特異な組
織乃至構造から成る易引き裂き部を軟包材の樹脂表面に
形成することが可能となる。このような干渉パターンを
樹脂表面に形成させることにより、加工後の樹脂の強靭
性の低下を有効に抑制することが可能となる。

【００１５】例えば、ナイロン（１５μｍ）／線状低密
度ポリエチレン（１５０μｍ）の積層フィルムに、通常
のスリット露光により、スコアに直角方向の降伏点強度
が２．５乃至３．１ｋｇｆとなるような加工を行った場
合、伸び（歪み）が１０％以下に低下し、加工部の強靭
性（テナシティー）が大きく低下するが、本発明による
干渉パターン加工では、同様の降伏点強度となる加工
で、２０％以上となる伸びを維持でき、加工部の強靭性
を２倍以上に保持することができる。

【００１６】本発明では、この管状干渉光学系をスリッ
ターに対して特定の位置関係で組み合わせる。スリッタ
ーにおいては、少なくとも表面が熱可塑性樹脂から成る
幅広の軟包材のロールから、前記軟包材を引き出されて
連続的に供給され、端部がトリミングされ或いは所定幅
に切断された狭幅の軟包材が巻き取られる。本発明によ
れば、このスリッターによる切断線が最終容器の切断端
縁或いは位置決めの基準となるものであることに着目
し、このスリッターに対して、管状干渉光学系を、スリ
ッターでの切断に先立った位置或いは切断後の位置で、
しかも狭幅の軟包材の開口部となるべき切断予定線乃至
切断線から少なくとも一方の側、好適には両側に間隔を
おいて配置する。

【００１７】こうすることにより、軟包材から形成され
る最終容器の形状及び寸法に合わせて、正確に位置決め
された状態で、易引き裂き部を安定にしかも確実に形成
させることが可能となると共に、スリット工程中で、易
引き裂き部の加工を同時に行えるという利点が奏される
ものである。

【００１８】［軟包材の製造方法及び装置の概略］本発
明の製造方法に用いる装置（スリッター）の一例を示す
図７において、この装置は、軟包装材の原反ロール２０
から軟包材２１を巻き戻すアンワインダーロール２２、
軟包材をスリットするためのオス刃ロール２３とメス刃
ロール２４との対から成るスリット部２９、スリットさ
れた一方の狭幅の軟包材２５を巻きとる第一のリワイン
ダーロール２６及びスリットされた他方の狭幅の軟包材
２７を巻きとる第二のリワインダーロール２８から成
る。

【００１９】スリット前の軟包材２１及びスリットされ
た狭幅の軟包材２５、２７はメス刃ロール２４に支持さ
れ、その周囲に巻き付けられた状態でスリット部２９に
供給され、スリット操作が行われる。アンワインダーロ
ール２２とメス刃ロール２４との間で、スリット前の軟
包材２１に張力を加えると共に、メス刃ロール２４への
巻き付け角度を大きくするために、引っ張りロール３０
が配置されている。また、メス刃ロール２４と第一のリ
ワインダーロール２６及び第二のリワインダーロール２
８との間にも、同様の目的で、引っ張りロール３１が設
けられている。スリットされた一方の狭幅の軟包材２５
は、ガイドロール３２及びライディングロール３３を経
て、第一のリワインダーロール２６に巻きとられ、一
方、スリットされた他方の狭幅の軟包材２７は、ライデ
ィングロール３４を経て、第二のリワインダーロール２
８に巻きとられる。

【００２０】本発明では、スリットするためのオス刃の
位置を基準として、レーザビーム４０を発生させるため
のレーザ装置４１、管状干渉光学系４２及びレーザビー
ム４０を管状干渉光学系４２に集光させるためのレンズ
４３を配置する。これらのレーザ照射系は、狭幅の軟包
材２５、２７の開口部となるべき切断予定線乃至切断線
から少なくとも一方の側に、好適には両側に間隔をおい
て配置される。これにより、管状干渉光学系４２からの
点状の集合干渉パターンが、軟包材２１の樹脂表面に走
査露光され、軟包材２１の切断予定線乃至切断線の少な
くとも一方の側に且つ切断予定線乃至切断線に沿って、
図５及び図６に示す線状集合干渉パターン９から成る易
引き裂き部がスリットされた狭幅の軟包材２５、２７に
正確に位置決めされた状態で形成されることになる。

【００２１】［軟包材］本発明において、包装袋等の器
壁を構成する軟包材としては、単層の樹脂フィルムも使
用しうるが、一般には、可撓性積層体、特に機械的強度
や耐熱性等を付与するための延伸プラスチックフィル
ム、ヒートシール性を与えるためのオレフィン樹脂、或
いは更に酸素等に対するガスバリアー性を付与するため
の金属箔乃至ガスバリアー性樹脂等が複数の組み合わせ
で、ラミネートの形で使用される。

【００２２】延伸プラスチックフィルムとしては、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、エチレンテレ
フタレート／イソフタレート共重合体等のポリエステル
フィルム：ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン１
１、ナイロン１２、ナイロン６／ナイロン６，６共重合
体等のポリアミド（Ｎｙ）フィルム：プロピレン系重合
体フィルム（ＰＰ）：ポリ塩化ビニルフィルム：ポリ塩
化ビニリデンフィルム：エチレンビニルアルコール共重
合体フィルム（ＥＶＯＨ）等を挙げることができる。こ
れらのフィルムは、一軸延伸或いは二軸延伸のものでも
よい。その厚みは、一般に３乃至５０μｍ、特に５乃至
４０μｍの範囲にあることが望ましい。

【００２３】一方、ヒートシール性樹脂フィルムとして
は、一般に、低−、中−、高−密度ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、線状超
低密度ポリエチレン（ＬＶＬＤＰＥ）、アイソタクティ
ックポリプロピレン（ｉ−ＰＰ）、シンジオタクティッ
クポリプロピレン（ｓ−ＰＰ）、プロピレン−エチレン
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共
重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマ
ー）、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグ
ラフト変性されたオレフィン樹脂等の変性オレフィン系
樹脂；比較的低融点乃至低軟化点のポリアミド乃至コポ
リアミド樹脂；比較的低融点乃至低軟化点のポリエステ
ル乃至コポリエステル樹脂；の１種或いは２種以上の組
み合わせからなるものが使用される。これらのフィルム
は１５乃至１００μｍの厚みを有するのがよい。

【００２４】一方、ガスバリアー性を付与するために使
用される金属箔としては、各種表面処理鋼箔やアルミニ
ウム（Ａｌ）等の軽金属箔が使用される。表面処理鋼箔
としては、冷圧延鋼箔に、亜鉛メッキ、錫メッキ、ニッ
ケルメッキ、電解クロム酸処理、クロム酸処理等の表面
処理の一種叉は二種以上行なったものや、最終圧延に先
立って前記メッキ処理を行い、次いで冷間圧延処理を行
って得られる表面処理鋼箔を用いることができる。軽金
属箔としては、所謂純アルミニウムの他にアルミニウム
合金箔が使用される。これらの金属箔は、厚さが１５０
μｍ以下、特に５乃至１２０μｍのものを使用する。

【００２５】ガスバリヤー性樹脂としては、低い酸素透
過係数を有し且つ熱成形可能な熱可塑性樹脂が使用され
る。ガスバリヤー性樹脂の最も適当な例としては、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を挙げる
ことができ、例えば、エチレン含有量が２０乃至６０モ
ル％、特に２５乃至５０モル％であるエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体を、ケン化度が９６モル％以上、特に９９
モル％以上となるようにケン化して得られる共重合体ケ
ン化物が使用される。このエチレン−ビニルアルコール
共重合体ケン化物は、フイルムを形成し得るに足る分子
量を有するべきであり、一般に、フェノール：水の重量
比で８５：１５の混合溶媒中３０℃で測定して 0.01dL/
g 以上、特に0.05 dL/g 以上の粘度を有することが望ま
しい。

【００２６】また、前記特性を有するガスバリヤー性樹
脂の他の例としては、炭素数１００個当りのアミド基の
数が５乃至５０個、特に６乃至２０個の範囲にあるポリ
アミド類；例えばナイロン６、ナイロン６，６、ナイロ
ン６／６，６共重合体、メタキシリレンアジパミド、ナ
イロン６，１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロ
ン１３、ヘキサメチレンテレフタラミド／イソフタラミ
ド共重合体、或いはこれらのブレンド物等が使用され
る。これらのポリアミドもフイルムを形成するに足る分
子量を有するべきであり、濃硫酸中1.0g/dl の濃度で且
つ３０℃の温度で測定した相対粘度（ηreｌ）が1.1 以
上、 特に1.5 以上であることが望ましい。

【００２７】これらのガスバリアー性樹脂は、３乃至５
０μｍ、特に５乃至３０μｍの厚さで使用される。

【００２８】積層体の適当な例は、内側から外側にかけ
ての層構成で、オレフィン系樹脂ヒートシール層／一軸
延伸ポリプロピレンフィルム、オレフィン系樹脂ヒート
シール層／二軸延伸ナイロンフィルム、オレフィン系樹
脂ヒートシール層／二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／アルミ
ニウム箔／二軸延伸ポリプロピレンフィルム、オレフィ
ン系樹脂ヒートシール層／アルミニウム箔／二軸延伸ナ
イロンフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／ア
ルミニウム箔／二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／エチレンビ
ニルアルコール共重合体／二軸延伸ポリエステルフィル
ムフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／非晶質
芳香族ポリアミド／二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルム、オレフィン系樹脂ヒートシール層／金属蒸
着二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム等であ
るが、この例に限定されない。例えば、最外層、或いは
最外層より下の層として、紙の層を設けることができ
る。

【００２９】本発明に好適に使用される積層体の一例を
示す図８において、この積層体４１は、表面から順に、
熱可塑性ポリエステル（ＰＥＴ）から成る外層４２／金
属箔またはガスバリアー性樹脂から成る中間層４３／オ
レフィン系樹脂のヒートシール用内層４４の層構成を有
する。好適な積層体の他の例を示す図９において、この
積層体４１は、熱可塑性ポリエステルから成る外層４２
／ナイロンから成る第二の中間層４５／金属箔またはガ
スバリアー性樹脂から成る第一の中間層４３／オレフィ
ン系樹脂のヒートシール用内層４４の層構成を有する。

【００３０】ラミネート４１の全体の厚みは、２０乃至
２００μｍ、特に３０乃至１５０μｍの範囲にあること
が好ましい。上記範囲より薄いと、破袋強度が低下する
と共に、厚さ方向に対する積層体の外表面層及び／また
は中間層の選択的な溶融弱化層の形成が困難となり、一
方、上記範囲よりも厚いと、袋しての可撓性が失われる
と共に、引き裂き性の付与が困難となる。

【００３１】積層体の製造は、ドライラミネーション、
サンドイッチラミネーション、押出コート、共押出等の
それ自体公知の任意の手段で行うことができる。各層の
間に十分な接着性が得られない場合には、ウレタン系接
着剤、エポキシ系接着剤、酸変性オレフィン系樹脂接着
剤等の接着剤樹脂を用いることができる。

【００３２】また、サンドイッチラミネーションに際し
ては、任意の樹脂をフィルム間或いはフィルムと樹脂被
覆金属箔の間に押し出すことにより行われ、また、押出
コートに際しては、任意の樹脂をフィルム或いは金属箔
の上に押し出すことにより行われる。押し出す樹脂とし
ては、一般に、低−、中−、高−密度ポリエチレン、線
状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピ
レン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチ
レン−メタクリル酸メチル共重合体、イオン架橋オレフ
ィン共重合体（アイオノマー）、エチレン系不飽和カル
ボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフィン
樹脂等の変性オレフィン樹脂；比較的低融点乃至低軟化
点のポリアミド乃至コポリアミド樹脂；比較的低融点乃
至低軟化点のポリエステル乃至コポリエステル樹脂；前
記した樹脂の１種乃至２種以上とおよびまたは公知の充
填剤とからなるブレンド樹脂；などが単層押出乃至共押
出されて使用される。押出樹脂層を施す表面には、ウレ
タン系、チタネート系等のアンカー剤を施しておくこと
ができる。

【００３３】［レーザビーム及び管状干渉光学系］本発
明では、レーザビームを、管状干渉光学系（カライドス
コープ）を通して、点状の集合干渉パターンを形成さ
せ、これを軟包材に照射して、線状の干渉パターンから
成る易引き裂き部を形成させる。

【００３４】本発明において、レーザビームとしては、
炭酸ガスレーザーが使用され、一般にその出力は、１０
Ｗ乃至１．５ＫＷの範囲にあるものが好適であるが、勿
論これに限定されない。

【００３５】管状干渉光学系は、図１において既に説明
したとおり、金属製の管状体であり、中心付近に種々の
形状をした断面の穴が開いており、内面は反射率の高い
金メッキなどが施されているものである。レーザビーム
を集光レンズ、特にプラノコンベックッスレンズで集光
し、これを管状干渉光学系に入射させることにより、内
面で反射されたレーザ光の波長が整数倍ずれた部分では
光が重なり合い、半波長ずれた部分では光が打ち消しあ
って、各ピークがほぼ同じ高さの微細な干渉パターンが
形成される。

【００３６】管状干渉光学系の穴の断面形状は、三角
形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形、円形
或いは楕円形等であってよく、この断面形状に応じて、
点状乃至線状の集合干渉パターンの外郭形状が定まる。

【００３７】即ち、カライドスコープの出口のレーザビ
ームは、空洞部の断面が四角形であると、図４に示され
るように、外郭形状が四角形で、各ドットが縦横に整列
した点状集合ビームとなる。また、空洞部の断面が円形
であると、外郭形状が円形で、各線が同心円状に整列し
た線状集合ビームとなる。更に、空洞部の断面が三角形
或いは六角形であると、外郭形状が三角形或いは六角形
で、各ドットが三角形或いは六角形の辺に平行に配列さ
れた点状集合ビームとなる。

【００３８】カライドスコープからの点状乃至線状集合
ビームにおいて、それぞれの点乃至線の間隔と大きさ
は、カライドスコープ出口からの被加工材への距離（離
すほど間隔は広がり大きくなるが、強度は低下する）
や、断面の寸法、カライドスコープの長さにより変化す
る。

【００３９】カライドスコープの空洞部の入り口の大き
さと出口の大きさを変えることも可能であり、これによ
り非常に大きな面積にわたって加工できる利点がある。
例えば、入り口が５ｍｍ×３ｍｍの大きさで、出口が１
８ｍｍ×３ｍｍの大きさであると、点状集合ビームの大
きさは約２０ｍｍ×５ｍｍの大きさになる。また、点状
集合ビームのパターンは、出口の長手方向に引き延ばさ
れた点状乃至線状の集合干渉パターンとなる。

【００４０】本発明においては、点状乃至線状の集合干
渉パターンの点間或いは線間のピッチが０．０２乃至５
ｍｍ、特に０．０５乃至２ｍｍの範囲にあることが好ま
しい。このピッチが上記範囲よりも小さいと、点状乃至
線状の集合干渉パターンに対応した干渉パターン加工が
困難となり、例えば表面樹脂の加熱がパターン状に行う
ことが困難となり、全体が均一に加熱される傾向とな
る。一方、上記範囲よりも大きいと、干渉パターンが荒
すぎて、加工の効果が得られなくなる傾向がある。

【００４１】また、点状乃至線状の集合干渉パターンが
幅方向、即ち走査方向と直角方向に１ｍｍ以上、特に
１．５乃至１０ｍｍの寸法を有するものであることが好
ましい。即ち、本発明は一回のレーザ照射で比較的広い
面積の加工を行えることが利点であるが、上記範囲より
も寸法が小さいと、易引き裂き性と加工部における強靭
性とのバランスが崩れる傾向がある。

【００４２】更に、軟包材の送り速度にも関連するが、
点状乃至線状の集合干渉パターンが単位面積（１ｃ
ｍ² ）当たり３乃至４０Ｊ、特に５乃至２５Ｊに相当す
る入射エネルギーを有するものであることが好ましい。
入射エネルギーが上記範囲よりも小さいと、点状乃至線
状のビームが照射された位置でも、樹脂の溶融等の加工
パターンを形成させることが困難となる。一方、上記範
囲よりも大きいと、樹脂の劣化等の影響が大きくなる。
本発明では、外表面樹脂の溶融を生じるがその飛散を実
質的に生じない程度の加熱を行うことが可能となり、こ
れにより樹脂材料の損失を防止しつつ、またこの部分の
靭性の損失を過度に生じることなしに、易引き裂き性等
のための加工を行うことが可能となる。

【００４３】［易引き裂き部の加工］本発明において
は、狭幅の軟包材の開口部となるべき切断予定線乃至切
断線から少なくとも一方の側に、好適には両側に間隔を
おいて、レーザビームが入射される管状干渉光学系を配
置して、点状の集合干渉パターンを軟包材の樹脂表面に
照射し、軟包材の切断予定線乃至切断線の少なくとも一
方の側、好適には両側に且つ切断予定線乃至切断線に沿
って易引き裂き部を形成させる限り、管状干渉光学系の
配置は任意のものであってよい。

【００４４】この配置の一例を示す図１０において、こ
の例は軟包材から、２丁取りを示すものであり、メス刃
ロール２４に支持される軟包材２２には、切断線５０が
入れられるが、この切断線５０で二分された狭幅の軟包
材２５、２７の中央部には、続いて加工を行う製袋機等
での切断予定線５１がある。この具体例では、各軟包材
２５（２７）の切断予定線５１に沿って、且つその両側
に管状干渉光学系４２を、合計で４個配置する。このた
めに、レーザ装置４１からのレーザビーム４０をビーム
ベンダー４４で９０度折り曲げるとと共に、この折り曲
げられたビーム通路に約９０度傾斜したビームスプリッ
ター４５とビームベンダー４４とを配置して、集光レン
ズ４３を介して、各管状干渉光学系４２にレーザビーム
を入射させる。かくして、この具体例においては、切断
予定線５１の両側に小間隔をおいて図５及び図６に示す
ような構造の易引き裂き部５２を形成させることができ
る。

【００４５】図１０に示す工程で製造される軟包材２５
（２７）からの製袋・充填・開封の流れを示す図１１に
おいて、製袋工程中において、前述した帯状の軟包材
は、袋の表側と裏側とが切断予定線５１を介して連結さ
れ、底辺５４と側辺５５とを備えたピースに切断され
る。この製袋工程では、底辺ヒートシール部５６及び側
辺ヒートシール部５７、５７が形成され、切断予定線の
位置で切断による開口部５８が形成され、且つこの開口
部から小間隔でこれに沿った易引き裂き部５２を備えた
袋状容器５９が形成される。この袋状容器５９に内容物
を充填し、前記開口部にヒートシール部６０を形成させ
ることにより、密封包装体が形成される。内容物を取り
出すときには、包装体の易引き裂き部５２を手で引き裂
くことにより、開封が容易に行われる。この例の密封包
装袋は四方ヒートシール型と呼ばれるものである。

【００４６】本発明は、勿論三方ヒートシール型の密封
包装袋にも適用することができる。この例を示す図１２
において、各部材の構成及び配置は、次の点を除けば、
図１０の場合と同様である。即ち、切断線５０に小間隔
をおいて、易引き裂き部５２が形成されている。狭幅の
軟包材２５（２７）の中心線５１ａは袋の折り返し部と
なる。勿論、この中心線５１ａの部分を切断して四方シ
ールの包装袋を形成させることもできる。

【００４７】管状干渉光学系が有る程度のスペースをと
るため、これを切断予定線乃至切断線に近接して配置す
ることが困難となる場合をしばしば生じるが、この場合
にも、切断予定線乃至切断線の両側に、別の管状干渉光
学系を軟包材の供給方向に位置をずらして配置すること
により、これが可能となる。

【００４８】この具体例を示す図１３において、基本的
構成は図７及び図１０と同様であるが、管状干渉光学系
４２、４２の軟包材に対する照射位置が軟包材２１の供
給方向にずらされて設けられている点が、前記例と相違
している。

【００４９】また、管状干渉光学系を一個のレーザビー
ム入射口と間隔をおいて分離した複数の干渉パターン出
口を有する管状干渉光学系とし、干渉パターン出口を切
断予定線乃至切断線の両側に配置することもでき、これ
により、切断予定線乃至切断線に近接して集合パターン
から成る易引き裂き部の形成が可能となる。

【００５０】この態様を示す図１４において、基本的構
成は図７及び図１０と同様であるが、管状干渉光学系４
２が一個のレーザビーム入射口４６と間隔をおいて分離
した複数の干渉パターン出口４７、４７とを有してお
り、複数の干渉パターン出口４７、４７を切断予定線５
１の両側に配置している。

【００５１】更に、本発明では、管状干渉光学系を少な
くとも切断予定線乃至切断線を横切る方向に移動可能に
配置し、切断予定線乃至切断線からの距離が変化した易
引き裂き部を形成することもできる。

【００５２】この態様を示す図１５において、基本的構
成は図７及び図１０と同様であるが、管状干渉光学系４
２、レンズ４３及びビームベンダー４４が可動フレーム
４８に固定されており、このフレーム４８がアクチュエ
ータ４９により、切断予定線５１を横切る方向に移動可
能となっている。かくして、アクチュエータ４９が停止
しているときには、切断予定線５１に平行な易引き裂き
部５２が形成され、アクチュエータ４９が作動すると、
切断予定線５１に対して距離の変化した易引き裂き部５
２が形成される。

【００５３】図１５に示す工程で製造される軟包材２５
（２７）からの製袋・充填・開封の流れを示す図１６に
おいて、製袋工程中において、前述した帯状の軟包材
は、袋の表側と裏側とが切断予定線５１を介して連結さ
れ、底辺５４と側辺５５とを備えたピースに切断され
る。易引き裂き部５２は中央部に切断予定線５１に近接
した中央引き裂き予定部６１と、切断予定線５１から更
に離隔した側方引き裂き予定部６２と、中央引き裂き予
定部６１と側方引き裂き予定部６２とを連結する傾斜引
き裂き予定部６３とから成っている。この製袋工程で
は、底辺５４同士がヒートシールされて底辺ヒートシー
ル部５６が形成され、側辺５５同士がヒートシールされ
て側辺ヒートシール部５７、５７が形成され、切断予定
線の位置で切断による開口部５８が形成されている。こ
の開口部５８から前述した位置関係で設けられた易引き
裂き部５２を備えた袋状容器５９が形成される。この袋
状容器５９に内容物を充填し、前記開口部にヒートシー
ル部６０を形成させることにより、密封包装体が形成さ
れる。このヒートシール部６０は、前記中央引き裂き予
定部６１の部分では開口部端縁からこれに到達しないよ
うに狭い幅に形成されており、一方前記側方引き裂き予
定部６２の部分では開口部端縁からこれを越えるように
広い幅に形成されている。内容物を取り出すときには、
包装体の易引き裂き部５２を、側方引き裂き予定部６
２、傾斜引き裂き予定部６３、中央引き裂き予定部６
１、傾斜引き裂き予定部６３及び側方引き裂き予定部６
２の順に、手で引き裂くことにより、開封が容易に行わ
れ、中央引き裂き予定部６１の部分はヒートシールが行
われていないので、ノズル型の開口部６４が形成され
る。

【００５４】

【実施例】本発明を次の例で更に具体的に説明する。

【００５５】実施例１ 図７および図１０において原反ロールは幅が１０４０ｍ
ｍである、厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム
と、厚さ１３０μｍの線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤ
ＰＥ）フィルムを、ウレタン系のアンカー剤を介してラ
ミネートした積層フィルムを使用した。原反の巻出し速
度は４０ｍ／ｍｉｎであり、原反は２丁取りした。レー
ザ装置４１は炭酸ガスレーザで波長は１０．６μｍであ
り、出力が１２００Ｗのものを使用した。集光レンズ４
３は焦点距離が２．５インチであり、口径は１インチの
ものを使用した。管状干渉光学系であるカライドスコー
プ４２はアルミニウム製で空洞部の入り口出口は３ｍｍ
×３ｍｍの矩形であり、内面が金メッキされた長さ１３
８ｍｍのものを使用した。カライドスコープとフィルム
との距離は６ｍｍに調整した。レーザ装置から出射され
たレーザビームをベントミラー４４によりフィルムを横
断する方向に曲げ、３個のビームスプリッター４５によ
りレーザ強度を４等分した。それぞれのビームスプリッ
ターはレーザ装置の手前から３／４透過し、次のものは
２／３透過し、さらに次のものは１／２透過するように
設計した。分割されたレーザビームはそれぞれ集光レン
ズ４３を介してカライドスコープ４２を通して点状集合
ビームにして積層フィルムに照射した。原反送り出し時
のレーザ出力は８００Ｗであり、分割されたそれぞれの
レーザ出力は２００Ｗであった。以上の工程を経て易開
封加工線が４本入れられた原反を通常の製袋機により、
図１１に示すような３方シールパウチ（洗剤詰め替え用
パウチ）を製造した。易開封加工線は開口側から１４ｍ
ｍの位置にあり、幅２．８ｍｍの直線状に入っていた。
この場合パウチの表裏の易開封加工線のずれは０．８ｍ
ｍ程度であった。このパウチに液状洗剤を５００ｍｌ充
填後密封し、温度５℃で１．２ｍの高さから水平落下お
よび倒立落下各１０回を繰り返し行ったが、洗剤の漏洩
はなかった。また、易開封加工線に沿って手で容易に開
封することができた。パウチの表裏の易開封加工線のず
れは加工線の幅が広いので支障無かった。

【００５６】実施例２ 図７および図１２において原反ロールは幅が６８０ｍｍ
である厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）フィルム、厚さ７μｍのアルミニウム
箔、厚さ７０μｍのポリプロピレンフィルムを各層間に
ウレタン系のアンカー剤を介してラミネートした積層フ
ィルムを使用した。原反の巻出し速度は４０ｍ／ｍｉｎ
であり、原反は２丁取りした。レーザ装置４１は炭酸ガ
スレーザで波長は１０．６μｍであり、出力が１２００
Ｗのものを使用した。集光レンズ４３は焦点距離が２．
５インチであり、口径は１インチのものを使用した。管
状干渉光学系であるカライドスコープ４２はアルミニウ
ム製で空洞部の入り口出口は３ｍｍ×３ｍｍの矩形であ
り、内面が金メッキされた長さ１３８ｍｍのものを使用
した。カライドスコープとフィルムとの距離は６ｍｍに
調整した。レーザ装置から出射されたレーザビームを３
個のビームスプリッター４５によりレーザ強度を４等分
した。それぞれのビームスプリッターはレーザ装置の手
前から３／４透過し、次のものは２／３透過し、さらに
次のものは１／２透過するように設計した。分割された
レーザビームはそれぞれ集光レンズ４３を介してカライ
ドスコープ４２を通して点状集合ビームにして積層フィ
ルムに照射した。原反送り出し時のレーザ出力は９６０
Ｗであり、分割されたそれぞれのレーザ出力は２４０Ｗ
であった。以上の工程を経て易開封加工線が４本入れら
れた原反を通常の製袋機により、図１１に示すような３
方シールレトルトパウチを製造した。ただし、易開封加
工線は底シール部から２０ｍｍの位置にあり、幅２．８
ｍｍの直線状に入っていた。この場合パウチの表裏の易
開封加工線のずれは０．８ｍｍ程度であった。このパウ
チに調理食品を１６０ｇ充填後密封したが、内容物の保
存性が良好で落下強度にも優れ、また手で容易に開封す
ることができた。

【００５７】実施例３ 図１２および図１３において原反ロールは幅が１０４０
ｍｍである、厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム
と、厚さ１３０μｍの線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤ
ＰＥ）フィルムを、ウレタン系のアンカー剤を介してラ
ミネートした積層フィルムを使用した。原反の巻出し速
度は４０ｍ／ｍｉｎであり、原反は２丁取りした。２つ
のレーザ装置４１は炭酸ガスレーザで波長は１０．６μ
ｍであり、出力が５００Ｗのものを使用した。集光レン
ズ４３は焦点距離が２．５インチであり、口径は１イン
チのものを使用した。管状干渉光学系であるカライドス
コープ４２はアルミニウム製で空洞部の入り口出口は３
ｍｍ×３ｍｍの矩形であり、内面が金メッキされた長さ
１３８ｍｍのものを使用した。カライドスコープとフィ
ルムとの距離は６ｍｍに調整した。図１３の上側のレー
ザ装置から出射されたレーザビームを１個のビームスプ
リッター４５によりレーザ強度を２分割し、図１２の上
側の集光レンズとカライドスコープへレーザビームを導
いた。ビームスプリッターはレーザ出力を１／２透過す
るように設計した。図１３の下側のレーザ装置から出射
されたレーザビームを１個のビームスプリッター４５に
よりレーザ強度を２等分し、図１２の下側の集光レンズ
とカライドスコープへレーザビームを導いた。ビームス
プリッターはレーザ出力を１／２透過するように設計し
た。それぞれのレーザビームはそれぞれ集光レンズ４３
を介してカライドスコープ４２を通して点状集合ビーム
にして積層フィルムに照射した。原反送り出し時の２つ
のレーザ出力は４００Ｗであり、分割されたそれぞれの
レーザ出力は２００Ｗであった。以上の工程を経て易開
封加工線が４本入れられた原反を通常の製袋機により、
図１１に示すような３方シールパウチ（洗剤詰め替え用
パウチ）を製造した。易開封加工線は開口側から１４ｍ
ｍの位置にあり、幅２．８ｍｍの直線状に入っていた。
この場合パウチの表裏の易開封加工線のずれは０．８ｍ
ｍ程度であった。このパウチに液状洗剤を５００ｍｌ充
填後密封し、温度５℃で１．２ｍの高さから水平落下お
よび倒立落下各１０回を繰り返し行ったが、洗剤の漏洩
はなかった。また、易開封加工線に沿って手で容易に開
封することができた。パウチの表裏の易開封加工線のず
れは加工線の幅が広いので支障無かった。

【００５８】実施例４ 図１３および図１５において原反ロールは幅が１０４０
ｍｍである、厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム
と、厚さ１３０μｍの線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤ
ＰＥ）フィルムを、ウレタン系のアンカー剤を介してラ
ミネートした積層フィルムを使用した。原反の巻出し速
度は４０ｍ／ｍｉｎであり、原反は２丁取りした。レー
ザ装置４１は炭酸ガスレーザで波長は１０．６μｍであ
り、出力が５００Ｗのものを使用した。集光レンズ４３
は焦点距離が２．５インチであり、口径は１インチのも
のを使用した。管状干渉光学系であるカライドスコープ
４２はアルミニウム製で空洞部の入り口出口は３ｍｍ×
３ｍｍの矩形であり、内面が金メッキされた長さ１３８
ｍｍのものを使用した。カライドスコープとフィルムと
の距離は６ｍｍに調整した。レーザ装置から出射された
レーザビームをベントミラー４４により直角に曲げ、集
光レンズ４３を介してカライドスコープ４２を通して点
状集合ビームにして積層フィルムに照射した。ベントミ
ラー４４、集光レンズ４３、カライドスコープ４２はフ
レーム４８で一体化されていて、フィルムを横断する方
向に可動可能なアクチュエーターに固定した。後にパウ
チの中間となる部位に同期してアクチュエーターを移動
して図１５中に示すような凸型の易開封線を加工した。
他の３本の易開封加工線も同様にして行った。ただし、
アクチュエーター移動はフィルム横断方向位置が一致す
るよう制御された。レーザ出力は通常は２００Ｗであっ
たが、アクチュエーターが移動するときのレーザ出力は
３００Ｗであった。以上の工程を経て易開封加工線が４
本入れられた原反を通常の製袋機により、図１６に示す
ような３方シールパウチ（洗剤詰め替え用パウチ）を製
造した。易開封加工線の６２は開口部から３０ｍｍの位
置にあり、６１は開口部から１０ｍｍの位置にあり、長
さは３０ｍｍであり、傾斜部６３は４５度で形成され
た。易開封加工線の幅は２．８ｍｍであった。この場合
パウチの表裏の易開封加工線のずれは０．８ｍｍ程度で
あった。このパウチに液状洗剤を５００ｍｌ充填後密封
し、温度５℃で１．２ｍの高さから水平落下および倒立
落下各１０回を繰り返し行ったが、洗剤の漏洩はなかっ
た。また、易開封加工線に沿って手で容易に開封するこ
とができ、開封後のパウチには６１、６２、６３部分で
ノズル状に突出した洗剤注出口が形成されるので、簡単
に詰め替え用容器の口部内に注出口を挿入でき、洗剤を
こぼさずに移し替えることができた。また、パウチの表
裏の易開封加工線のずれは加工線の幅が広いので支障無
かった。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、レーザビームを管状干
渉光学系に入射して、点状乃至線状の集合干渉パターン
を形成させ、この点状乃至線状の集合干渉パターンを軟
包材の樹脂表面に照射して易引き裂き部を形成するこ
と、及びこの管状干渉光学系をスリッターに特定の位置
関係では位置して、軟包材の切断予定線乃至切断線の少
なくとも一方の側、好適には両側に且つ切断予定線乃至
切断線に沿って易引き裂き部を形成することにより、軟
包材から形成される最終容器の形状及び寸法に合わせ
て、正確に位置決めされた状態で、高分子の劣化が少な
く、しかも引き裂き性に優れた易引き裂き部を安定にし
かも確実に形成させることが可能となり、しかもスリッ
トと易引き裂き部の形成とが一工程で行えるという利点
も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】管状干渉光学系による干渉パターンの生成原理
を説明する説明図である。

【図２】従来のレーザビーム照射の方法を示す説明図で
ある。

【図３】図２におけるレーザビームのエネルギー分布を
示すグラフである。

【図４】四角形の入口と出口とを有するカライドスコー
プを使用した場合の点状集合ビームを説明するための説
明図である。

【図５】図４の点状集合ビームを操作させて得られる線
状集合ビームを説明するための説明図である。

【図６】図４或いは図５の集合ビームの照射により形成
される軟包材の樹脂表面の構造を説明する断面図であ
る。

【図７】本発明の製造方法に用いる装置（スリッター）
の一例を示す側面図である。

【図８】本発明に用いる軟包材の断面構造の一例を示す
断面図である。

【図９】本発明に用いる軟包材の断面構造の他の例を示
す断面図である。

【図１０】管状干渉光学系の配置の一例を示す上面図で
ある。

【図１１】図１０に示す工程で製造される軟包材からの
製袋・充填・開封の流れを示す説明図である。

【図１２】管状干渉光学系の配置の他の例を示す上面図
である。

【図１３】管状干渉光学系の配置の更に他の例を示す側
面図である。

【図１４】二股の管状干渉光学系の配置の例を示す上面
図である。

【図１５】可動型の管状干渉光学系の配置の例を示す上
面図である。

【図１６】図１５に示す工程で製造される軟包材からの
製袋・充填・開封の流れを示す説明図である。

【符号の説明】

１ レーザビーム ２ 集光レンズ ３ 管状干渉光学系 ４ 穴 ５ 内面 ６ 干渉パターン ７ 被加工材 ８ 集合干渉パターン ９ 集合干渉パターン １０ 表面樹脂層 １１ 溶融部乃至相対的凹部 １２ 非溶融部乃至相対的凸部 ２０ 原反ロール ２１ 軟包材 ２２ アンワインダーロール ２３ オス刃ロール ２４ メス刃ロール ２４ａ 垂直ローラー ２５ 軟包材 ２６ リワインダーロール ２７ 軟包材 ２８ リワインダーロール ２９ スリット部 ３０ 引っ張りロール ３１ 引っ張りロール ３２ ガイドロール ３３ ライディングロール ３４ ライディングロール ４０ レーザビーム ４１ レーザ装置 ４２ 管状干渉光学系 ４３ レンズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも表面が熱可塑性樹脂から成る
   幅広の軟包材のロールから前記軟包材を引き出して、ス
   リッターに連続的に供給し、端部がトリミングされ或い
   は所定幅に切断された狭幅の軟包材を巻き取ることから
   成る軟包材の製造方法において、スリッターでの切断に
   先立って或いは切断後に、狭幅の軟包材の開口部となる
   べき切断予定線乃至切断線から少なくとも一方の側に間
   隔をおいて、レーザビームが入射される管状干渉光学系
   を配置して、点状の集合干渉パターンを軟包材の樹脂表
   面に照射し、軟包材の切断予定線乃至切断線の少なくと
   も一方の側に且つ切断予定線乃至切断線に沿って易引き
   裂き部を形成させることを特徴とする易引き裂き部を有
   する軟包材の製造方法。
2. 【請求項２】 切断予定線乃至切断線の両側に、別の管
   状干渉光学系を軟包材の供給方向に位置をずらして配置
   する請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 管状干渉光学系が一個のレーザビーム入
   射口と間隔をおいて分離した複数の干渉パターン出口を
   有する管状干渉光学系であり、干渉パターン出口を切断
   予定線乃至切断線の両側に配置する請求項１記載の製造
   方法。
4. 【請求項４】 管状干渉光学系が少なくとも切断予定線
   乃至切断線を横切る方向に移動可能に配置されており、
   切断予定線乃至切断線からの距離が変化した易引き裂き
   部が形成される請求項１または２記載の製造方法。