JP2003102770A

JP2003102770A - シール装置

Info

Publication number: JP2003102770A
Application number: JP2001303823A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Sawai; 清一沢井
Original assignee: Johnson and Johnson KK
Current assignee: Johnson and Johnson KK
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-08
Also published as: EP1297803A2; CA2405654A1; BR0204006A; EP1297803A3; US20030098128A1; CN1412459A

Abstract

(57)【要約】【解決手段】熱可塑性材料の積層体を加熱型押しシー
ルするためのシール装置であって、外周にシール用型枠
を有する回転可能な型枠円盤と、該型枠円盤と同期して
同一円周速度で移動し、該熱可塑性材料の積層体を該型
枠円盤との間で挟持、移送する熱伝導性耐熱ベルトと、
該耐熱ベルトに、該熱可塑性材料の積層体が接している
面の反対側から接し、該耐熱ベルトを該型枠円盤に押圧
して該熱可塑性材料の積層体を加熱、型押しするヒータ
ーとからなるシール装置。【効果】シールするテープが型枠円盤をほぼ一周する
間にシールが完成されるため、この一周する間加熱およ
び加圧によるシールが可能なため、高速回転にも容易に
対応可能となり、装置を小型化でき、しかも従来にない
高速処理を可能にした。また運転中、一定速度の回転運
動のみで作業が行われるため、消耗部品が少なく、保守
点検も容易で、シール部の位置合わせも容易、かつ正確
で狂いにくい。さらにシール型枠の形状を選択すること
により、任意形状のシール処理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はシール装置に関し、
特に大量の処理が可能で、かつ設置に大面積や大容積を
必要としないコンパクトなシール装置に関する。本発明
のシール装置は特に化粧用シートや膏薬の外周部や内
部、包帯、救急絆創膏の外周、パッド周辺部やパッド面
内のヒートシールに好適である。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】医療
用、化粧用シートにおいて、溶融圧着、型押し、密封化
など種々の目的でシール装置が用いられている。例え
ば、粘着剤層、不織布、透湿性フィルム等を積層した絆
創膏基材となるフィルムからなる救急絆創膏の全周をヒ
ートシール、圧着等によりシールし、外部からの水など
の浸入を防止した救急絆創膏が、特開平８−３３６７３
に開示されている。そして、離型紙とシートの間に保湿
剤などを含む膏体からなる化粧用シートにおいて、その
外周を型押しシールした後、化粧用シートを切り出して
該膏体のはみ出しを防止した粘着性シートの製造装置
が、特開２０００−１４４０６７に開示されている。ま
た従来より、創傷用包帯や救急絆創膏用のパッド素材と
して、吸水性を有する綿などの天然繊維、熱可塑性合成
繊維の織布や不織布などが主に使用されているが、これ
らのうち熱可塑性繊維からなるパッドあるいは該素材の
一部に熱可塑性繊維を含むものの場合、その周囲をシー
ルするとパッド中央部ではその繊維素材の風合い、吸水
性などの性質が損なわれず、さらに周辺部への液漏れや
外部からの水などの浸入等を防止することができて好ま
しい。かかるパッドを特開２００１−２４５９１７が開
示している。従来、大量生産を目的としたシール用のパ
ッドは長尺素材を直線状のカッターで単に切断し、その
切断前、あるいは切断後に加熱、溶着することによりシ
ールを形成していた。かかるシール装置では正方形また
は長方形のパッドしか製造できなかったが、創傷部の形
状や用途によっては、四角形以外の形状のパッドも使用
されており、例えば、うおのめ、たこ、いぼ、靴擦れ、
腫れ物などの保護あるいは治療用絆創膏に使用するパッ
ドなどでは円形のパッドが容易に得られることが好まし
い。かかる場合従来、個別生産によるため生産効率が著
しく低く、また価格も高かった。従って従来より、長尺
素材を切断して得られる正方形や長方形のみでなく、円
形、楕円形など任意形状のパッドを容易かつ効率的にシ
ール加工したいという課題があった。

【０００３】また従来装置では、シールする材料をシー
ル装置に運び、停止、位置合わせすると共にプレス機で
シールするという間欠運転装置が多かった。この輸送・
停止・圧着方式では、断続運動によるエネルギーのロス
が大きく、シール位置合わせも困難で、狂いが生じがち
で、保守点検に多大の労力を要していた。かかる装置で
は、長尺素材の輸送や、切断後のパッドの移動はいずれ
も水平運動を主体とするため、横長の空間を必要とし、
かつそれに駆動装置、切断装置などが付随するため、大
容量の空間を占めるという問題があり、特に生産量を上
げようとすると、それと比例的な装置の大型化を必要と
するという問題があった。

【０００４】一方、生産効率を上げようとする場合に
は、断続運転により高速でシールしようとすると、シー
ル強度が上がらず、またシール位置がずれたり形状の安
定性が悪くなるなどの問題が発生しがちであり、生産効
率を上げることは困難であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性材料
の積層体を加熱型押しシールするシール装置であって、
外周にシール用型枠を有する回転可能な型枠円盤と、該
型枠円盤と同期して同一円周速度で移動し、該熱可塑性
材料の積層体を該型枠円盤との間で挟持、移送する熱伝
導性耐熱ベルトと、該耐熱ベルトに、該熱可塑性材料の
積層体が接している面の反対側から接し、該耐熱ベルト
を該型枠円盤に押圧して熱可塑性材料の積層体を加熱、
型押しするヒーターとからなるシール装置に関し、また
繊維質綿材と熱可塑性材料を加熱型押しシールするため
のシール装置であって、外周にシール用型枠を有する回
転可能な型枠円盤と、該型枠円盤と同期して同一円周速
度で移動し、該型枠円盤との間で該繊維質綿材と熱可塑
性材料を挟持する熱伝導性の耐熱ベルトと、該耐熱ベル
トに接し、該耐熱ベルトを該型枠円盤に押圧して繊維質
の綿材と熱可塑性材料を加熱するヒーターとからなるシ
ール装置に関する。さらに該ヒーターが、複数のヒータ
ーブロックから構成され、それぞれのヒーターブロック
の温度調節が可能である同シール装置に関する。

【０００６】本発明における熱可塑性材料とは、広くい
わゆる熱可塑性エラストマーや熱可塑性樹脂の概念に含
まれる素材を包含する。また熱可塑性材料の積層体は、
２種以上の熱可塑性エラストマーの積層体、２種以上の
熱可塑性樹脂の積層体、および両者を組合せた積層体と
することができる。また熱可塑性を有さない材料であっ
ても、積層体のヒートシールが不能とならない範囲で該
積層体中に含ませることができる。本発明における、繊
維質綿材とは、救急絆創膏においては、傷口など患部か
ら滲出される血液などの体液などを吸収するパッドなど
の素材であり、また膏薬などにおいては薬剤を吸収保持
する素材である。素材は特に限定されず、綿、木綿など
の天然繊維、海綿などのスポンジ素材、各種合成繊維あ
るいは吸水性、吸湿性を有する合成樹脂などを使用する
ことができる。またハイドロコロイド、高吸水性物質の
繊維や粉を混合してもよく、また熱可塑性材料との溶着
性をより高めるために、熱可塑性繊維を混合してもよ
い。ハイドロコロイドとしては、ペクチン、グアーガ
ム、キサンタンガムなどの水溶性ガム、ゼラチン、カル
ボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ナトリウムＣＭ
Ｃ、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウム、ポ
リサッカライド等を挙げることができる。高吸水性物質
としては、アクリレート塩のスターチグラフトコポリマ
ー、アクリルアミド塩、ポリアクリレート塩等のスター
チグラフトコポリマーおよびこれらの混合物を挙げるこ
とができる。

【０００７】また創傷用包帯の場合には、創傷部に水分
を補給し、創傷の治癒を早めるための薬剤や活性成分を
含ませ、あるいはこれらの層を設けることができる。創
傷部に水分を補給するためには、生理食塩水などの食塩
水を適用することができる。薬剤、生理活性物質は、溶
液、懸濁液、クリーム、軟膏、ゲル、粉末、顆粒状物質
などの形状のものを採用することができ、具体的には消
毒液や、テトラサイクリン、エリスロマイシン、ゲンタ
マイシンなどの抗生物質を挙げることができる。本発明
における熱可塑性材料は、前記繊維質綿材を被覆し、繊
維質綿材が片寄ったりばらつくのを防止し、かつ綿材が
傷面に癒着したり接着するのを防止するネット状のもの
や多孔質シートとすることができる。従ってかかる場
合、血液や体液を容易に透過させるが、血液や体液との
親和性が小さく、これらが凝固、乾燥するときに接着し
ない素材からなることが好ましい。かかる熱可塑性材料
の素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの
ポリオレフィン、ＰＥＴ、ＰＢＴなどのポリエステルな
どを挙げることができる。

【０００８】シールは型枠円盤の外周と耐熱ベルトの間
を、熱可塑性材料の積層体が通過する過程で行われる。
長尺の１の熱可塑性材料と、同様に長尺の他の熱可塑性
材料は型枠円盤に到達時または到達前に重ねられ、型枠
円盤と耐熱ベルトの間にそれらの回転と共に送り込ま
れ、挟持される。この耐熱ベルトは、型枠円盤を駆動す
るメインギアから中間ギアを伝わって、耐熱ベルト駆動
ギアを通じて、型枠円盤と耐熱ベルトの表面が同一速度
で回転するように、駆動される。型枠円盤はその中心を
軸にして回転自在に取り付けられ、前記のようにそれ自
身回転駆動装置によって回転しても、駆動装置を持た
ず、耐熱ベルトの駆動ギアにサーボ・モーターなどの速
度制御型の駆動装置により耐熱ベルトと共に回転しても
よい。型枠円盤の外周表面にはシール用の型枠が並べら
れている。

【０００９】耐熱ベルトは、形状安定性のある熱伝導性
素材、例えばステンレススチールなどの金属薄板からな
ることが好ましい。耐熱ベルトの表面は平滑である。耐
熱ベルトは外側からヒーターブロックにより加熱、加圧
され、型枠円盤との間で熱可塑性材料の積層体を加圧し
つつシールする。ヒーターブロックは単一のブロックか
らなっていても、いくつかのブロックに分割されていて
も良い。ヒーターブロックは、耐熱ベルトを通じて被シ
ール部材を加熱すると共に型枠円盤の中心軸に向かって
押圧する。押圧はシール速度、即ち型枠円盤の回転速度
と関係して適宜選択され、概ね２ｋｇ〜５ｋｇ／ｃｍ^２
である。２ｋｇ／ｃｍ^２以下では、溶融不十分でシール
されない場合がある。

【００１０】ヒーターブロック表面の温度は、熱可塑性
材料のそれぞれの融点、厚さ、綿材の厚さなどの条件を
考慮して適宜設定されるが、通常は１２０〜２３０゜Ｃ
の範囲である。複数のヒーターブロックからなる場合、
それぞれのヒーターブロックは独立した温度調節装置を
持つことができ、それぞれ上記温度範囲で制御される。
型枠円盤の回転速度は特に制限はないが、実用的には５
〜６０回転／分とすることができる。５回転／分以下で
は生産効率が悪く現実的ではない。またあまり遅すぎる
と熱可塑性材料の溶融が進みすぎるという問題が生じ
る。６０回転／分までの回転速度であれば必要十分なシ
ールをすることができる。さらに速すぎるとヒーターブ
ロック温度を上げる必要がある。さもないとシールが不
十分となりがちである。本願装置においてその生産効率
は型枠円盤の回転速度と円周の長さ、即ち円盤の半径の
長さで決定される。本発明装置ではほぼ全円周をシール
に使用できる。従って、従来装置に比べて極めてコンパ
クトな装置で、生産効率を大幅に向上することが可能と
なる。

【００１１】型枠円盤の外周の型枠の形状は、従来の長
方形ばかりでなく、円形、楕円形をはじめ、任意の形状
とすることができる。これにより、傷や処置したい部位
の形状に応じた各種形状のパッド等を作成することがで
きる。例えば、うおのめ、たこ、いぼ、靴擦れ、腫れ物
などの保護あるいは治療用パッドの場合には、円形のパ
ッドを容易に作成することができる。またキルティング
貼付、ドット貼付、可塑性材料と布との溶着による被覆
保護材など多方面の用途に使用することができる。以下
図面に基いて本発明をさらに詳細に説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明装置の１実施例の
正面図である。この実施例では、耐熱ベルトが入口側５
と出口側１１の２つに分けられている。耐熱ベルト５，
１１としては、０．５ｍｍ厚のＳＵＳ５５素材のものが
用いられている。２つの耐熱ベルト５と１１の長さはい
ずれも９８３ｍｍであり、両者はそれぞれの駆動ロール
３と９の駆動により等速度で同期して回転する。耐熱ベ
ルト駆動ロールの直径および誘導ロール２１，２２，２
３，２４の直径は、いずれも３５ｍｍである。型枠円盤
１５は、耐熱ベルト駆動ロール３と６と同期してサーボ
モータにより回転する。型枠円盤の直径は、２４５ｍｍ
である。本実施例では一例として図４左図の形状のパッ
ドをシールするので、型枠円盤の外周面にはシールする
パッドの形状に従って、図２中斜線に示すようなシール
用型枠が設けられている。このパッドは、長軸方向長さ
２６ｍｍ、幅１２ｍｍであり、両側に２０ｍｍの平行線
部分を有し、長軸方向端部は、該平行線部分から複数の
半径を有する円弧の組合せで、角を設けることなく構成
されている。型枠の数は本実施例において、６４個連設
されている。本実施例において、型枠円盤の外周、即ち
型枠部分は、型枠円盤内部のヒーターで加熱されてい
る。加熱温度は１２０゜Ｃから２００゜Ｃの範囲で適宜選
択される。

【００１３】型枠円盤の外周に沿ってヒーターブロック
が設けられている。本実施例において、耐熱ベルト側の
ヒーターブロックは各耐熱ベルトについて３体ずつ設け
られている。ヒーターブロックは、ヒートシールにおけ
る熱を供給すると共に、型枠との間でパッドを押圧する
機能を有する。従ってヒーターブロック表面は、型枠円
盤の外周と同じ半径の円弧となっている。入口側耐熱ベ
ルト５を加熱するための３体のヒーターブロック６，
７，８および出口側耐熱ベルト１１を加熱するための３
体のヒーターブロック１２，１３，１４のそれぞれに温
度調節器が設けられ、それぞれ独立して任意の温度を設
定することができる。ヒーターブロックの温度は、シー
ル時には通常１２０゜Ｃ〜２４０゜Ｃに設定される。

【００１４】型枠円盤の回転数は、シールが可能である
限り特に制限はないが、本実施例装置においては概ね７
〜５０回転／分に制御される。このとき、型枠円盤の回
転数に応じて、加熱するヒーターブロックの数を増減
し、さらに設定温度を適宜調節することが好ましい。加
熱ヒーターブロック数を増減することにより、シール部
の加熱時間をなるべく一定に保ち、シール条件を均一化
することが可能となる。例えば、５００個／分の生産量
（型枠円盤の回転数、約８回転／分）では１個のヒータ
ーブロックのみで加熱する。そして生産量を５００個／
分増加する毎に加熱するヒーターブロックの数を１個ず
つ加えて行き、３０００個／分の生産量（型枠円盤の回
転数、約４７回転／分）では６個のヒーターブロック全
てで加熱する。本実施例装置において３０００個／分で
生産する場合の各ヒーターブロックの設定温度は、例え
ば、ヒーターブロック６：１５０゜Ｃ，７：２２０゜Ｃ，
８：２２０゜Ｃ、ヒーターブロック１２：２２０゜Ｃ，１
３：２２０゜Ｃ，１４：２２０゜Ｃであり、この時の型枠
円盤のヒーターが９０゜Ｃに設定される。

【００１５】この実施例装置においては、熱可塑性材料
１としてポリエチレン製のネット、デルネット（登録商
標）、繊維質綿材２としてポリエステルとポリエチレン
からなる不織布が用いられている。熱可塑性材料のテー
プ１と繊維質綿材のテープ２とは、耐熱ベルト駆動ロー
ル３で重ねられ、等速回転している耐熱ベルト５と型枠
円盤１５の間に送られる。ヒーターブロックはいずれも
２ｋｇ／ｃｍ^２の押圧で耐熱ベルトを押さえることによ
り、パッド素材を型押しする。このように本発明装置で
は、等速回転する耐熱ベルトと型枠円盤との間にはさま
れてパッドがシールされるため、パッド素材に無用の引
張力がかかることがなく、また高速で往復ピストン運動
するような部品がないため、大量生産にも容易に対応可
能となり、装置を小型化できる。また運転中、一定速度
の回転運動のみで作業が行われるため、消耗部品が少な
く、省エネルギー生産が可能であり、また保守点検も容
易で、シール部の位置合わせも容易、かつ正確で狂いに
くい。さらにシール型枠の形状を選択することにより、
任意形状のシール処理を安価に行うことができる。即
ち、本実施例装置では型枠円盤を５０ｒｐｍで安定的に
運転することが可能であり、この場合毎分３２００個の
パッドのシールを完成させることができる。完成したシ
ール済みパッドのテープ１６は、次いで送出ロール１７
および１８を通じ、適当なパッド切り出し工程に送られ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のシール装置
は、従来の間欠送り、停止・圧着型装置と相違して、滑
らかな連続回転が可能であり、シールするテープが型枠
円盤をほぼ一周する間にシールが完成されるため、この
一周する間加熱および加圧によるシールが可能なため、
高速回転にも容易に対応可能となり、装置を小型化で
き、しかも従来にない高速処理が可能である。また運転
中、一定速度の回転運動のみで作業が行われるため、消
耗部品が少なく、保守点検も容易で、シール部の位置合
わせも容易、かつ正確で狂いにくい。さらにシール型枠
の形状を選択することにより、任意形状のシール処理を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明シール装置を示した説明図である。

【図２】本発明シール装置のシール型枠配置の一例の
平面図である。

【図３】本発明シール装置により作成したシール済み
パッドを使用した救急絆創膏の一例の平面図である。

【図４】本発明シール装置シール可能な形状の例であ
る。

【図５】本発明シール装置により作成したシール済み
パッドを使用した創傷用包帯の一例の平面図である。

【符号の説明】

１・・・・・１の熱可塑性材料、２・・・・・他の熱可塑性材料、
３，９・・・・・耐熱ベルト駆動ロール、４，１０，２１，
２２，２３，２４・・・・・耐熱ベルト誘導ロール，５，１
１・・・・・耐熱ベルト、６，７，８，１２，１３，１４・・・
・・ヒーター、１５・・・・・型枠円盤、１６・・・・・シール済み
パッドのテープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性材料の積層体を加熱型押しする
シール装置であって、外周にシール用型枠を有する回転
可能な型枠円盤と、該型枠円盤と同期して同一円周速度
で移動し、該熱可塑性材料の積層体を該型枠円盤との間
で挟持、移送する熱伝導性耐熱ベルトと、該耐熱ベルト
に、該熱可塑性材料の積層体が接している面の反対側か
ら接し、該耐熱ベルトを該型枠円盤に押圧して熱可塑性
材料の積層体を加熱、型押しするヒーターとからなるシ
ール装置。
【請求項２】繊維質綿材と熱可塑性材料を加熱型押し
するシール装置であって、外周にシール用型枠を有する
回転可能な型枠円盤と、該型枠円盤と同期して同一円周
速度で移動し、重ねられた該繊維質綿材と熱可塑性材料
を該型枠円盤との間で挟持、移送する熱伝導性耐熱ベル
トと、該耐熱ベルトに、該重ねられた繊維質綿材と熱可
塑性材料が接している面の反対側から接し、該耐熱ベル
トを該型枠円盤に押圧して繊維質の綿材と熱可塑性材料
を加熱、型押しするヒーターとからなるシール装置。
【請求項３】該ヒーターが、複数のヒーターブロック
から構成され、それぞれのヒーターブロックの温度調節
が可能である請求項１または２に記載のシール装置。
【請求項４】重ねられた該繊維質綿材と熱可塑性材料
が、絆創膏または包帯のパッド用材料である請求項２ま
たは３に記載のシール装置。