JP2000085015A

JP2000085015A - 高周波誘導加熱による溶着方法および装置

Info

Publication number: JP2000085015A
Application number: JP10297508A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Ide; 隆彦井出
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】作業者の火傷による事故を解消すると共
に、金型の破損や、溶着加工に必要な手間やコストを削
減した高周波誘導加熱による溶着方法とその装置を提供
すること。【解決手段】高周波誘導加熱装置の誘導加熱により金
型を加熱し、該金型により熱可塑性樹脂を溶着方法す
る。また、前記金型と、該金型の周囲に巻回された、発
振器より接続されたコイルとで形成される高周波誘導加
熱装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂フィ
ルムの溶着を、誘導加熱により金型を加熱して行う高周
波誘導加熱による溶着方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル
等は、高周波電源と電極とで構成されている高周波ウェ
ルダー（誘電加熱）で溶着加工している。一般的に、高
周波誘電加熱は、二枚の電極間に高周波の電界が発生
し、この電界を利用して加熱するもので、非金属物質が
高周波電界中で誘電損失のために発熱することは周知と
されている。

【０００３】また、誘導加熱にて行われる溶着加工は、
金属を加熱し、加熱した部分をプラスチックに押し込ん
で固定する方法や、金属のリングをプラスチックの溝に
入れ、その状態でリングを加熱して周囲のプラスチック
を溶かし、リングを入れたまま溶着する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高周波ウェル
ダーにおいては、殆ど発熱しないポリプロピレンやテフ
ロン等の樹脂の溶着は不可能であるため、高周波誘電加
熱装置の電極にヒータを取り付け、金型の初期温度を高
めることが必要とされている。そのため、予備加熱によ
り稼働コストが増大すると共に、通電（金型に高周波を
加える）していない状態であっても、作業者が金型に触
れた場合、熱による火傷が発生するという問題が発生し
た。

【０００５】また前記高周波ウェルダーを用いた直線シ
ールにおいては、インパルスシール（電熱線発熱）で行
われるため、通電時に電熱線の延びが発生し、三角等の
ループ形状のものは、接続線取出口の配線で不都合が生
じる。さらに、高周波ウェルダーでの溶着作業は、電極
間に高周波を印字するために、金型間にフィルムを挿入
しても、絶縁破壊して金型の破損が発生するという問題
があった。

【０００６】また、従来の誘導加熱にて行われる加工
は、溶着するために金属や金属リングが不可欠であり、
溶着加工の方法や手間、また完成される製品の使用範囲
が限定されるという欠点があった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑み、作業者の火傷に
よる事故を解消すると共に、金型の破損や溶着加工に必
要な手間やコストを削減した高周波誘導加熱による溶着
方法とその装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明の高周波誘導加熱による溶着方法は、高周波誘
導加熱装置の誘導加熱により金型を加熱し、該金型によ
り熱可塑性樹脂を溶着する。

【０００９】また、高周波誘導加熱に使用される高周波
誘導加熱装置は、前記金型と、該金型の周囲に巻回され
た、発振器より接続されたコイルとで形成される。

【００１０】また、前記コイルを、金型の周囲に非接触
状態に巻回した。

【００１１】高周波誘導加熱により、金型は通電すると
きのみ瞬間的に発熱され、それ以外は常時強制冷却され
るので、万一、作業者が金型に触れた場合でも、火傷が
発生する虞がない。

【００１２】また、コイルと金型が非接触状態であり、
さらに、樹脂フィルムに高周波エネルギーを加えないた
め、金型のスパークは皆無となり、スパークによる製品
の不良や金型の破損は解消される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の高周波誘導加熱による溶
着方法およびその装置の実施の形態を図面に基づいて説
明する。なお、図１は高周波誘導加熱装置の全体斜視
図、図２および図３は熱可塑性樹脂の溶着方法を表す。

【００１４】本発明の高周波誘導加熱による溶着方法
は、高周波誘導加熱装置の誘導加熱により金型を加熱
し、該金型により熱可塑性樹脂を溶着するものであり、
作業者の火傷による事故を解消すると共に、金型の破損
や、溶着加工に必要な手間やコストを削減した溶着方法
である。

【００１５】高周波誘導加熱は、金属の表面焼き入れや
金属の溶解等に古くから利用されている。前記高周波誘
導加熱は、金属物質が高周波磁界中で電磁誘導による渦
電流のために発熱するものであり、金型の瞬間加熱（１
０００℃以上暖めることが可能）および瞬間冷却を繰り
返し行うことができる。

【００１６】なお、本発明において、高周波誘導加熱に
よる磁気的損失をシステリシス損、ジュール損失をうず
電流損のどちらかを利用するかは、形状や材質によって
適宜決定する。

【００１７】また、前記高周波誘導加熱は、冷却時間中
に金型の温度を強制冷却により瞬間的に下げることがで
きる。そのため、従来のように、金型の温度を高温状態
で一定に保持する必要がなく、金型の接触による作業者
の火傷を解消することができる。更に、熱可塑性樹脂の
溶着仕上り状態の美観を向上させることができる。

【００１８】次に、本発明の高周波誘導加熱に使用され
る高周波誘導加熱装置の詳細を説明する。

【００１９】高周波誘導加熱装置の装置本体１は、金型
保持部１１に設置された金型１０と、該金型１０の近傍
に設置された発振器１２と、該発振器１２の電極部１４
より接続されているコイル１３とで形成されている。

【００２０】前記コイル１３は、金型１０の周囲に非接
触状態に巻回されており、コイル１３および金型１０の
下部には熱可塑性樹脂１５が配置されている。なお、本
発明に使用される高周波誘導加熱装置の装置本体１は、
図中に示されている形状に限定されるものではなく、発
振器に接続されたコイルが、金型の周囲に非接触状態に
巻回された構成であれば、如何なる形状であっても構わ
ない。

【００２１】次に、本発明の高周波誘導加熱による溶着
方法を図２および図３に基づいて説明する。

【００２２】図２に示すように、装置本体１の金型保持
具１１に、適宜形状の金型１０を保持固定する。また、
該金型１０の下部には、発振器１２の電極部１４より接
続されているコイル１３の巻回部分が配置されている。
またこの状態で、金型１０およびコイル１３の下部に熱
可塑性樹脂１５を配置させる。

【００２３】上記状態にて、図３に示すように、装置本
体１を始動させ、金型１０をコイル１３の巻回部分に挿
入させ、金型１０を誘導加熱により瞬間加熱させる。そ
して、加熱された金型１０にて熱可塑性樹脂１５を押圧
する。押圧後、金型１０は強制冷却される。

【００２４】上述のように、誘導加熱により金型１０を
瞬間加熱させて熱可塑性樹脂１５を溶着するので、溶着
部分はバリや凹凸が少なく美観も向上する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の高周波
誘導加熱による溶着方法およびその装置は、以下に示す
効果を奏するものである。

【００２６】高周波誘導加熱により、金型は通電すると
きのみ瞬間的に発熱され、それ以外は常時強制冷却され
るので、万一、作業者が金型に触れた場合でも火傷が発
生する虞がない。

【００２７】また、コイルと金型が非接触状態であり、
樹脂フィルムに高周波エネルギーを加えないため、金型
のスパークは皆無となり、スパークによる製品の不良や
金型の破損は解消される。さらに、溶着部分はバリや凹
凸が少なく美観も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高周波誘導加熱装置の全体斜視図を表
す。

【図２】前記高周波誘導加熱装置により熱可塑性樹脂を
溶着する方法を表す。

【図３】前記高周波誘導加熱装置により熱可塑性樹脂を
溶着する方法を表す。

【符号の説明】

１・・・装置本体１０・・金型１１・・金型保持具１２・・発振器１３・・コイル１４・・電極部１５・・熱可塑性樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波誘導加熱装置の誘導加熱により
金型を加熱し、該金型により熱可塑性樹脂を溶着する溶
着方法。
【請求項２】前記金型と、該金型の周囲に巻回され
た、発振器より接続されたコイルとで形成される高周波
誘導加熱装置。
【請求項３】前記コイルを、金型の周囲に非接触状
態に巻回した請求項２記載の高周波誘導加熱装置。