JP2004026161A - 容器用ヒートシール装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器の開口周縁部分と、この上に載置された熱融着可能な蓋体とを熱融着する容器用ヒートシール装置であって、リング状に形成されたヒーター1と、このヒーター1のリング中心に対して向かい合うように、ヒーター上に直接配置される第1給電部2及び第2給電部2とを備え、各給電部2の電極サイズが次の条件(1)を満たすことを特徴とするものである。
b>b’・・・(1)
ただし、bはリングの内周(外周) に沿った電極の長さ、b’はリングの外周(内周) に沿った電極の長さであり、電源供給は長さbを有する側からなされる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の開口周縁部分と、この上に載置された熱融着可能な蓋体とを熱融着する容器用ヒートシール装置であって、特にこの装置に使用されるヒーターの構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかる容器は、例えば、コンビニエンス・ストア等で販売されるおでん等の加熱調理済み食品を収納する容器が例としてあげられ、その容器の開口を蓋体で封鎖する場合に、容器用ヒートシール装置が使用される。この容器用ヒートシール装置として、特開平9−169319号公報に開示されるものがある。このヒートシール装置に用いられれているヒーターの構造を図6により説明する。このヒーター10は、2つの部品からなり、(a)は部品結合前の状態を示す図、(b)は部品結合後の状態を示す図である。
【0003】
図6(a)に示すように、ヒーターは一対のヒーター線10Aにより構成され、このヒーター線10Aは、ニッケルとクロムの合金からなる薄板を、プレス加工等により板厚方向視でU字形状に成形し、その両端部の直線状部分を板厚方向に90゜折り曲げ加工して形成されている。そして、図6(b)に示すように、ヒーター10は、両ヒーター線10Aを折り曲げ部分10a同士が面接触する状態で接合して円環状に形成されており、その外周縁と内周縁とが同心円に形成されている。このヒーター10のうち、円環部分は加熱部10bとして機能し、折り曲げ部分10a同士の接合部分からなる一対の突片は、該ヒーター10の両極となる接続端子部として機能する。この両接続端子部から電流を流すことで、ヒーター10の加熱部10bの全域にわたってほぼ均等に電流が流れる。従って、加熱部10bの全域はほぼ均一に加熱され、重ねあわされた容器Aの開口周縁部分と蓋体との熱融着部分をほぼ均一に熱融着することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のヒーターでは、均一に熱溶着することができるものの、一対のヒーター線10Aの折り曲げ部分10aを接合した位置で、接合線に沿ったスジができてしまう。かかる外観に見えるスジは、実際には接合不良は生じていないにもかかわらず、見た目には接合不良を生じているのではないかと思わせてしまうという問題がある。すなわち、 作業者に不安感を与えてしまう可能性がある。
【0005】
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、容器の開口周縁と蓋体とを熱融着するにあたり、均一な熱融着を行うことができ、かつ、外観上も接合不良の不安感を与えないような容器用ヒートシール装置を提供することである。
【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容器用ヒートシール装置は、
容器の開口周縁部分と、この上に載置された熱融着可能な蓋体とを熱融着する容器用ヒートシール装置であって、
リング状に形成されたヒーターと、
このヒーターのリング中心に対して向かい合うように、ヒーター上に直接配置される第1給電部及び第2給電部とを備え、
前記各給電部の電極サイズが次の条件(1)を満たすことを特徴とするものである。ただし、
b>b’・・・(1)
ただし、bはリングの内周(外周) に沿った電極の長さ、b’はリングの外周(内周) に沿った電極の長さであり、電源供給は長さbを有する側からなされる。
【0006】
この構成によるヒートシール装置の作用・効果は、以下の通りである。
ヒーターはリング状に形成され、リング中心を挟んで向かい合うように、ヒーター上に第1・第2給電部を直接配置する。そして、これら第1・第2給電部の電極サイズを次のように設定する。すなわち、 電極のリング内周(又は外周)に沿った長さをb、電極のリング外周(又は内周)に沿った長さをb’とした場合に、
b>b’
となるように電極サイズを設定する。かかる寸法関係になるように設定することで、均一に熱融着できることが実験的に確認することができた。また、ヒーターは、先に説明したような一対の部品を接合するものではないので、熱融着の結果スジが出ることがない。その結果、容器の開口周縁と蓋体とを熱融着するにあたり、均一な熱融着を行うことができ、かつ、外観上も接合不良の不安感を与えないような容器ヒートシール装置を提供することができる。
【0007】
本発明の好適な実施形態として、前記ヒーターの上側に熱融着時にヒーターを押えるための金属製のリング状押え手段が設けられ、このリング状押え手段の前記第1・第2給電部の上側部分には、前記各給電部と前記リング状押え手段により挟持されるシリコンゴムが設けられるものがあげられる。
【0008】
ヒーターは通常、抵抗値の大きな材料で形成されるが給電部は抵抗値の小さな材料で形成される。従って、給電部の近傍は発熱が不十分となりやすいが、給電部の上側部分にシリコンゴムを設けておくことで、十分な発熱を得やすくなる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係る容器用ヒートシール装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、容器用ヒートシール装置のヒーターの構成を示す図である。(a)は、ヒーターの平面図、(b)はこのヒーターにより熱融着される容器の開口周縁を示す。
【0010】
ヒーター1は図に示すようにリング状に形成されている。このリング中心を挟むように一対の給電部2,2(第1給電部及び第2給電部に相当)が設けられる。給電部2は、ヒーターに対してスポット溶接等の手法により結合される。スポット溶接した場合の、給電部2の剥離強度は適宜設定することができる。一対の給電部2は、給電回路部3に接続されている。給電回路部3から給電されることでヒーター1に電流を供給し、容器の開口周縁部分と、この上に載置される蓋体とを熱融着することができる。
【0011】
給電部2の拡大図により、給電部の電極サイズの寸法関係を説明する。まず、ヒーター1のリングは内周形状も外周形状も円形であり、リングの幅寸法をBで表わす。また、電極の内周に沿った方向の長さ(入口部の長さ)をb、外周に沿った方向の長さ(先端の長さ)をb’で表わす。これらb,b’の間には、
b>b’・・・(1)
の関係がある。
【0012】
なお、Bも含めた関係は、
B>b>b’
b>B>b’
b>b’>B
すなわち、 リングの幅寸法Bは任意に設定可能である。
【0013】
図1の例では、内周側が給電回路部3に接続されているが、外周側が給電回路部3に接続される場合は、電極の外周に沿った方向の長さをb、内周に沿った方向の長さをb’で表わして上記(1)の関係を持たせる。給電部2の構成としては、いずれを採用しても良い。(b)は、(a)に示すヒーターを用いて、容器の開口周縁部分と蓋体を熱融着した場合の、開口周縁部分の熱融着の状況を示す図である。斜線を引いてある部分は、開口周縁部分における熱融着された部分を示すものであり、熱融着部分はヒーターと同じリング状に形成されており、均一に開口周縁がシールされていることを示す。
【0014】
具体的なヒーター1の材質は、ニッケルクロム、鉄クロム等のヒーター材質であり、給電部2の材質は黄銅(C2801P)である。すなわち、 ヒーター1は発熱しやすいように抵抗値の高い材質を選択し、給電部2は電流を流しやすいように抵抗値の低い材質を選択している。また、ヒーター1の幅B=8mmであり、厚みは0.2mmである。また、給電部2は厚みが0.3mmである。
【0015】
図2は、実際に熱融着を行う際に使用される押え部材4を示すものである。この押え部材4は、ヒーター1のちょうど上側に配置される。この押え部材4は、ヒーター1と同様のリング状に形成されたリング状押え手段4aを有する。また、一対の給電部2の配置に対応して一対の凹部4bが形成されている。そして、この凹部4bには、シリコンゴム5が挿入される。図3は、給電部2を側面から見た拡大図である。このシリコンゴム5は、給電部2の電極とリング状押え手段4aにより挟持された状態になっている。このシリコンゴム5を給電部2の上に設けることで、給電部2が設けられた部分もその他の部分と同様に熱融着ができ、その結果、開口周縁の全体を均一にシールすることができる。
【0016】
次に、比較例の構成を示す。図4は、第1比較例の構成を示す。この比較例における給電部20の構成を図4(a)に示す。本発明の構成とは異なり、電極サイズは、電極のリング内周に沿った長さと外周に沿った長さは、同じ長さcで表わされている。入口部と先端部の長さは、いずれも同じ長さcであり、リングの幅Bよりもわずかに大きい。かかるヒーター1で熱融着した場合の状況を(b)に示す。斜線部が熱融着できた部分を示すが、給電部20の部分は熱融着ができていない。これは、電極のサイズが大きすぎ、電極の部分は抵抗値が小さいため発熱量が少ないからである。従って、(b)のようにシールできないエリアができてしまう。
【0017】
図5は第2比較例を示す図である。この比較例においては、リングの内周部分に2箇所突出部1aを設け、ここを給電部21として構成している。かかるヒーター1で熱融着した場合の状況を(b)に示す。この場合もシールできないエリアが生じてしまう。
【0018】
<実験例>
次に、本発明に係るヒートシール装置において、式(1)のb’の値を種々に変更した場合の実験結果を表1に示す。ヒーター1の設定温度は、100℃〜140℃までを10℃刻みで5段階設定した。また給電部2の入口部bの寸法は10mmで固定し、先端部b’の寸法を10mm〜0mmまでを1mm刻みで10段階設定した。また評価するにあたり、給電部のシール性を評価した。シール性を評価するにあたりプラスチック容器にフィルムをシールした。
【0019】
また、シール強度の測定として、作業者が給電部により熱融着された部分を手で剥離した場合の官能評価により行った。表において×はシール強度が弱い、△は少し弱い、○は最適、◎は強い、ことを示している。
【0020】
【表1】
この表からも分かるように、最適なシール温度は120℃である。また、電極サイズのb’寸法は、1〜4mmが好適である。
【0021】
<別実施形態>
(1)本実施形態では、リング状ヒーター1の形状は円環形状であるが、リングは厳密な円でなくても良い。また、容器の開口周縁部分の形状に合わせて、形状を設定すればよい。
(2)給電部とヒーターとの結合はスポット溶接以外の方法で行っても良い。
【0022】
(3)本発明に係るヒートシール装置のヒーター以外の部分の構成については、例えば、特開平9−169319号公報に開示される構成を採用することができるが、特定の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】容器用ヒートシール装置のヒーターの構成を示す図
【図2】押え部材の構成を示す図
【図3】給電部の周辺の構成を示す拡大図
【図4】第1比較例の構成を示す図
【図5】第2比較例の構成を示す図
【図6】従来技術に係るヒーターの構成を示す図
【符号の説明】
1 ヒーター
2 給電部
3 給電回路部
4 押え部材
4a リング状押え手段
5 シリコンゴム
Claims (2)
- 容器の開口周縁部分と、この上に載置された熱融着可能な蓋体とを熱融着する容器用ヒートシール装置であって、
リング状に形成されたヒーターと、
このヒーターのリング中心を挟んで向かい合うように、ヒーター上に直接配置される第1給電部及び第2給電部とを備え、
前記各給電部の電極サイズが次の条件(1)を満たすことを特徴とする容器用ヒートシール装置。
b>b’・・・(1)
ただし、bはリングの内周(外周) に沿った電極の長さ、b’はリングの外周(内周) に沿った電極の長さであり、電源供給は長さbを有する側からなされる。 - 前記ヒーターの上側に熱融着時にヒーターを押えるための金属製のリング状押え手段が設けられ、このリング状押え手段の前記第1・第2給電部の上側部分には、前記各給電部と前記リング状押え手段により挟持されるシリコンゴムが設けられることを特徴とする請求項1に記載の容器用ヒートシール装置。
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