JP2001151209A - 発熱体及びヒートシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 包装体の被封緘部を部分的にシールするため
の手間を軽減することのできる発熱体及びヒートシール
装置を提供すること。 【解決手段】 熱可塑性樹脂製の包装体の被封緘部を熱
融着するために線状に形成されたヒータ１０（発熱体）
であって、単位長さあたり所定の電気抵抗値を有する第
１線状部と、この第１線状部よりも単位長さあたりの電
気抵抗値が大きな第２線状部とを有し、この第２線状部
の発熱により被封緘部を熱融着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発熱体及びヒートシ
ール装置に関し、詳しくは、熱可塑性樹脂製などの包装
体の被封緘部を部分的にシール可能な発熱体及びこの発
熱体を備えたヒートシール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂製の袋体、箱体など包装体
の開口部を密封する装置として、高周波シール、超音波
シール、インパルスシール等の各種封緘装置によって行
われている。特に、インパルスシール装置は短時間に被
封緘部を封緘可能であることから、大量の封緘処理をす
る場合にも生産性が高く、多く利用されている。かかる
ヒートシール装置は、包装体の被封緘部を線状に熱融着
するために線状に形成された発熱体を備えている。図６
（ａ）は、かかるヒートシール装置によりシールされた
包装体Ｈを示し、被封緘部Ｌが線状に熱融着されてお
り、内部には内容物が密封される。

【０００３】ところで、包装体Ｈをシールする場合には
図６（ａ）ではなく、（ｂ）（ｃ）のように部分的にシ
ールすることが要望されることもある。これは、内容物
が収納されている空間と外部との空気の流通を確保した
い等の要望によるものである。例えば、じゃがいもを収
納する包装体は通常、図６（ａ）に示すような線状のシ
ールがされているが、じゃがいも自身が発する二酸化炭
素を放出するために包装体Ｈの本体に多数の通気穴を形
成している。この場合、このような通気穴をあけた特殊
な包装体を利用するよりも、図６（ｂ）（ｃ）に示すよ
うな通常の包装体の開口部に部分的なシールを施すこと
により、通気性を確保するようにした方が特殊な包装体
を用いなくてもすむので、コスト的にも好ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でのヒートシール装置では、部分的にシールしようと思
えば何回かに分けて（図６（ｂ）の例では２回）熱融着
を行う必要があり、手間がかかっていた。本発明は上記
実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、包装体
の被封緘部を部分的にシールするための手間を軽減する
ことのできる発熱体及びヒートシール装置を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る発熱体は、熱可塑性樹脂製の包装体の被封
緘部を熱融着するために線状に形成された発熱体であっ
て、単位長さあたり所定の電気抵抗値を有する第１線状
部と、この第１線状部よりも前記単位長さあたりの電気
抵抗値が大きな第２線状部とを有し、この第２線状部の
発熱により前記被封緘部を熱融着することを特徴とする
ものである。

【０００６】この構成による発熱体は、第１線状部と第
２線状部とを備えており、第２線状部のほうが第１線状
部に比べて単位長さあたりの電気抵抗値（以下、単に抵
抗値ということがある。）が大きい。ここで抵抗値Ｒの
抵抗に電流Ｉが流れると１秒間に発生する熱量Ｑは、 Ｑ＝Ｉ² Ｒ である。したがって、抵抗値が大きいほど発生する熱量
も大きくなる。そこで、上記のごとく第２線状部の抵抗
値を大きく設定することにより、第２線状部での発生す
る熱量が第１線状部よりも大きくなり、第２線状部での
発熱により被封緘部を熱融着することが可能になる。そ
の結果、包装体の被封緘部を部分的にシールするための
手間を軽減することのできる発熱体を提供することがで
きた。

【０００７】本発明の好適な実施形態として、前記第２
線状部は、前記第１線状部と同じ厚み寸法により形成さ
れ、かつ、幅寸法が前記第１線状部よりも小さくなるよ
うに形成されているものがあげられる。

【０００８】この構成によると、幅寸法を小さくするこ
とにより抵抗値を大きくすることができ、第１、第２線
状部の厚み寸法を同じになるようにすることで発熱体を
プレス加工やワイヤーカット（放電加工法）等により簡
単に製造することができる。

【０００９】本発明の別の好適な実施形態として、前記
第２線状部は、前記第１線状部と同じ幅寸法により形成
され、かつ、厚み寸法が前記第１線状部より小さくなる
ように形成されているものがあげられる。

【００１０】この構成によると、厚み寸法を小さくする
ことにより抵抗値を大きくすることができる。厚み寸法
を異ならせる方法としては、例えば、第１線状部のみに
メッキを施す方法があり、これにより簡単に部分的に抵
抗値の異なる発熱体を製造することができる。

【００１１】上記課題を解決するため本発明に係るヒー
トシール装置は、圧着レバー部と基台部との間で包装体
を挟持・圧着することにより前記包装体の被封緘部を加
熱して封緘可能にするため、上記特徴構成を有するいず
れかの発熱体が基台部に装着されていることを特徴とす
るものである。

【００１２】このヒートシール装置に装着される構成に
よる発熱体は、第１線状部と第２線状部とを備えてお
り、第２線状部のほうが第１線状部に比べて単位長さあ
たりの抵抗値が大きい。したがって、第２線状部の抵抗
値を大きく設定することにより、第２線状部での発生す
る熱量が第１線状部よりも大きくなり、第２線状部での
発熱により第２線状部と接触している被封緘部だけを熱
融着することが可能になる。この場合、圧着レバー部と
基台部との間で包装体を１回挟持・圧着することで部分
的なシールを行うことができる。その結果、包装体の被
封緘部を部分的にシールするための手間を軽減すること
のできるヒートシール装置を提供することができた。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係るヒートシール装置及
びこれに用いられる発熱体の実施形態を、図面を参照し
て詳細に説明する。 ＜ヒートシール装置の構成＞図１に示すように、このヒ
ートシール装置は、一端部を他端近傍の支点周りに上方
に向けて開放可能な圧着レバー部１と、発熱体として機
能する線状ヒータ（以下、単にヒータということがあ
る。）１０を備えた基台部２とから構成されていて、図
１は、支点を構成するピン３の周りに、圧着レバー部１
が基台部２から上方に開放された状態を示す。これら圧
着レバー部１と基台部２との間に、図示はしないが、熱
融着可能な包装体の被封緘部が挟持され、所定時間加熱
保持されて融着され封緘されるようになっている。そし
て、圧着レバー部１が最も大きく開放されると、図１に
示すように、その自由端側が基台部２の後方側にまで達
して９０°以上の開放角となり、包装体の被封緘部を基
台部２上に装着し易いように構成されている。

【００１４】圧着レバー部１は、圧着部４と把持可能な
レバー部５とを備えている。これら圧着部４とレバー部
５の間には、圧着部４を前記基台部２に向けて突出する
ように付勢している複数のコイルスプリング８が介装さ
れていると共に、圧着部４は、その長手方向ほぼ中央部
に形成された長孔６の長手方向に移動可能なビス７によ
り、前記レバー部５に取り付けられている。

【００１５】一方、基台部２は、アルミニウム合金製の
ケーシング９を備えていると共に、このケーシング９の
上部に線状の発熱体からなるヒータ１０が基台部２の長
手方向に沿って、一対のビス１１によって取り付けられ
るようになっている。そして、ケーシング９の内部に
は、ヒータ１０の加熱時間を制御するタイマー装置１２
と、ヒータ１０の通電開始を前記圧着レバー部１の動き
で検出するマイクロスイッチ１３と、通電状態であれば
点灯するＬＥＤ等からなる表示ランプ１４と、外部商業
電源（入力部は簡略化のため図示略）の電源電圧を変圧
するトランス１５とを備えた加熱用電気回路が格納され
ている。前記ヒータ１０は、ニクロム合金線からなって
いるが、これに限定されるものではなく、カンタル合金
（商品名）のようなＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金等により製
造してもよい。

【００１６】ヒータ１０は、その長手方向の両端部を一
対のビス１１により、電極１８、１９に着脱自在に固着
されるようになっており、これらビス１１で電極１８、
１９に螺着固定されることにより、この部分の接点不良
の発生を確実に防止している。もっとも、接点不良の生
じない固定方式であれば、ビス以外の治具を用いて固定
してもよい。そして、前記電極１８、１９の下部は、前
記トランス１５の二次側回路に夫々接続されている。前
記ヒータ１０の圧着レバー部側の端部における電極１９
は、ヒータ１０の加熱に際して熱膨張によるヒータ１０
の長さが伸びることを考慮して、ヒータ１０の長さの伸
びによる弛みを無くす張力が一方の電極１８とは離間す
る方向に、常時かけられている。つまり、電極１９とト
ランス１５とを接続する導体として、断面ほぼＵ字状の
板ばね２１を採用しており、このＵ字状板ばね２１によ
って、常は、他方の電極１９を一方の電極１８とは離間
する方向に付勢している。従って、このＵ字状板ばね２
１は発熱体たるヒータ１０を変位させて、その弛みを防
止する手段となる付勢手段を構成する。

【００１７】又、前記タイマー装置１２は、封緘される
材質の種別により、あるいは厚み等により、通電時間を
変更可能に可変抵抗器から構成されていて、図１の正面
視で左側に、タイマー設定摘まみ１２ａが設けられて、
使用者がタイマー設定摘まみ１２ａを回すことにより、
簡易に通電時間を変更できるようになっている。

【００１８】前記基台部１において、タイマー設定摘ま
み１２ａが設けられている端部とは反対側の端部は、前
述したように、前記圧着レバー部１がピン３の周りに軸
支されている。このピン３は、基台部２のケーシング９
に取り付けられている樹脂製のブラケット１６及びこの
ブラケット１６の内部に格納されている樹脂製のスイッ
チ手段たるスイッチレバー１７をも貫通している。この
スイッチレバー１７はピン３周りに回動自在に遊嵌され
ているが、ブラケット１６はピン３に固定されている。

【００１９】次に、スイッチレバー１７について説明す
る。このスイッチレバー１７は、断面ほぼ逆Ｃ字状にな
っていて、上部にピン３を貫通する孔１７ａを有すると
共に、中間高さ位置に突起部１７ｂ、更に、下部に前記
ブラケット１６との間でコイルスプリング２０によって
引っ張り付勢される当たり部を一体的に有して構成され
ている。包装体の被封緘部を挟持しないとき、つまり圧
着レバー部１を支点３周りに上方に開放しているとき、
前述したように、前記他方の電極１９には一方の電極１
８と離間する方向に張力が作用していて、本来であれ
ば、他方の電極１９に螺着されているビス１１の頂部は
幾分傾斜して圧着レバー部１の方向に向けられている
が、図１に示すように前記突起部１７ｂの存在により、
ほぼ直上を向いている。つまり、この突起部１７ｂは、
前記Ｕ字状板ばね２１による前記ヒータ１０の付勢に抗
してヒータ１０の離間・変位を押し戻して矯正する押圧
手段として機能する。従って、線状ヒータ１０を交換し
ようとするとき等、ドライバー２２の先端をビス１１の
頂部に容易に係入でき、かかる作業が極めて容易とな
る。

【００２０】そして、圧着レバー部１と基台部２との間
に包装体の被封緘部を挟持し圧着するに際しては、圧着
レバー部１を下げて基台部２に接近させる。図２に示す
位置にまで圧着レバー部１を下げると、この位置で圧着
レバー部１のピン３近傍で基台部２に向けて突出して形
成されている突起１ａが、前記スイッチレバー１７の上
面に接当するようになる。更に、圧着レバー部１を基台
部２に向けて下げていくと、前記突起１ａがスイッチレ
バー１７の上面を押圧し、スイッチレバー１７をピン３
の周りに反時計回りに回動させ、最終的に図３に示すよ
うに、圧着レバー部１が基台部２に接当する（使用時に
は圧着レバー部１と基台部２の間に包装体の被封緘部が
配置されるが、図２，３では簡略化のため包装体を省略
してある）と、スイッチレバー１７の突起部１７ｂは前
記他方の電極１９とは離間する方向に退避し、前記Ｕ字
状板ばね２１によるヒータ１０への張力が再度作用する
ようになって、加熱時にはヒータ１０は弛むことなく被
封緘部を圧着できることになる。そして、圧着レバー部
１と基台部２との間に包装体の被封緘部を挟持し圧着す
る際、前記ブラケット１６とスイッチレバー１７との間
に介在させたコイルスプリング２０によって、スイッチ
レバー１７の当たり部が前記マイクロスイッチ１３に接
当し、ヒータ１０に通電するようになっている。これに
より圧着レバー部１を基台部２に接当させると自動的に
通電され、包装体の被封緘部を挟持し圧着するのであ
る。

【００２１】＜ヒータの構成＞図４（ａ）（ｂ）にヒー
タ１０の具体的構成例を２つ示すが、包装体の大きさや
シールすべき位置などにより多数の変形例が考えられ
る。

【００２２】このヒータ１０は、全体として線状に形成
されており、第１線状部１０ａと第２線状部１０ｂとを
有している。第１線状部１０ａは、幅が５ｍｍ程度であ
り、単位長さあたり所定の抵抗値を有する。第２線状部
１０ｂは、幅が２．５ｍｍであり第１線状部１０ａの半
分である。また、第１線状部１０ａと第２線状部１０ｂ
とは同じ厚み寸法（０．１ｍｍ程度）を有する。したが
って、単位長さあたりの抵抗値は第１線状部１０ａに比
較すると大きくなっている。したがって、第２線状部１
０ｂにおける発熱量（単位長さあたり）の方が第１線状
部１０ａにおける発熱量の方よりも大きくなるので、第
２線状部１０ｂに接触している部分のみを熱融着するこ
とができる。これにより部分的なシールを行うことがで
きる。また、この部分的なシールは圧着レバー部１の１
回の押し下げ動作により行うことができるから、シール
を行うための手間もかからない。

【００２３】＜補助治具を取り付けた例＞図５は、包装
体のシール作業を行う際に包装体を指示するための補助
治具を取り付けた例を示し、図５（ａ）は平面図であり
説明の便宜上圧着レバー部１は図示していない。（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００２４】ケーシング９の上面に補助具付属板３１を
介して、第１補助具本体３２と第２補助具本体３３とが
ビス３４により結合されている。第１補助具本体３２に
は、支軸３５ａまわりに回動自在に第１補助具蓋３５が
取り付けられており、第２補助具本体３３には、支軸３
６ａまわりに回動自在に第２補助具蓋３６が取り付けら
れている。第１、第２補助具本体３２，３３により包装
体を収納する空間部Ｓが形成され、この空間部Ｓに包装
体をセットした後に、第１、第２補助具蓋３５，３６を
閉鎖する。その後、圧着レバー部１を図２、図３に示す
ように操作することで包装体の被封緘部のシール（熱融
着）を行うことができる。

【００２５】＜別実施形態＞本実施形態では、線状ヒー
タ１０に第１線状部と第２線状部とを形成するために幅
寸法を異ならせているが、幅寸法を同じにして厚み寸法
を異ならせるようにしてもよい。厚み寸法を異ならせる
方法としては、第１線状部のみにメッキを施す方法があ
る。また、第１線状部のみにプレートを貼り付けてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるヒートシール装置の断面図

【図２】本発明にかかるヒートシール装置の断面図（作
動図）

【図３】本発明にかかるヒートシール装置の断面図（作
動図２）

【図４】ヒータの構成例を示す図

【図５】補助治具を取り付けた構成例を示す図

【図６】包装体をシールした例を示す図

【符号の説明】

１ 圧着レバー部 ２ 基台部 １０ 線状ヒータ １０ａ 第１線状部 １０ｂ 第２線状部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂製の包装体の被封緘部を熱
   融着するために線状に形成された発熱体であって、 単位長さあたり所定の電気抵抗値を有する第１線状部
   と、この第１線状部よりも前記単位長さあたりの電気抵
   抗値が大きな第２線状部とを有し、この第２線状部の発
   熱により前記被封緘部を熱融着することを特徴とする発
   熱体。
2. 【請求項２】 前記第２線状部は、前記第１線状部と同
   じ厚み寸法により形成され、かつ、幅寸法が前記第１線
   状部よりも小さくなるように形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の発熱体。
3. 【請求項３】 前記第２線状部は、前記第１線状部と同
   じ幅寸法により形成され、かつ、厚み寸法が前記第１線
   状部より小さくなるように形成されていることを特徴と
   する請求項１又は２に記載の発熱体。
4. 【請求項４】 圧着レバー部と基台部との間で包装体を
   挟持・圧着することにより前記包装体の被封緘部を加熱
   して封緘可能にするため、前記基台部に請求項１〜３の
   いずれか１項に記載の発熱体が装着されていることを特
   徴とするヒートシール装置。