JP2005011687A - ヒートシール装置用線状ヒータとヒートシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】線状ヒータを組み立てるに再しての作業性を簡単にすることができるヒートシール装置用線状ヒータ及びこの線状ヒータを用いたヒートシール装置を提供すること。
【解決手段】直線状のヒータ部１５ａと、このヒータ部１５ａの両端に夫々一体的に接合され略Ｌ形をした端子部１５ｂとを有するヒーターエレメント１５であって、端子部１５ｂの固定端側はヒータ部１５ａと一体結合されると共に、端子部１５ｂの自由端側１５ｃはヒータ部１５ａに対して９５゜〜１２０゜の鈍角に傾斜しており、自由端側１５ｃをヒートシール装置本体に取り付けた際には、ヒータ部１５ａが延伸する方向に付勢される。端子部１５ｂは、リン青銅等の高弾性材料からなる。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートシール装置用線状ヒータとヒートシール装置に関し、詳しくは、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂製の包装体の被封緘部を線状に熱融着するヒートシール装置用線状ヒータとこれを備えたヒートシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のヒートシール装置は、一端部に形成された支点周りに上方に向けて開放可能な押圧部と線状ヒータを備えた基台部とから構成されていて、これら押圧部と基台部との間に、樹脂製の包装体の被封緘部が挟持されると自動的に通電・加熱されて、被封緘部が融着され封緘されるようになっている。その場合、線状ヒータは金属製の発熱体からなっているので、加熱されると熱膨張し、長さ方向に伸びる。加熱が終了すると自然冷却され、次の包装体の被封緘部の封緘に備える。そこで、加熱時の熱膨張によるヒータ線の伸びを吸収するために、ヒータ線に張力を付与する構造が知られている。
【０００３】
かかるヒートシール装置の公知技術として、例えば、特開平１０−２５８８０８号公報に開示されるヒートシール用ヒータ線の固定構造が知られている。この固定構造は、シールバーの側部に、ヒータ線を側方に張り出すスプリング部材を設けると共に、このスプリング部材を絶縁し、このスプリング部材によりヒータ線を長手方向に張力がかかるようにシールバーの上面に添えて固定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のヒートシール装置は、シールバーの裏面側に、スプリング部材と導電性ターミナル板とヒータ線をこの順番に重ねた後、ねじにより固定するという構造を採用しているため、組立作業が難しいという問題がある。すなわち、 組み立てる際には、スプリング部材によりヒータ線に張力を付与しながら部品結合を行う必要があるが、スプリング部材とヒータ線とが全くの別体部材として構成されているため、組立作業を簡単に行うことが難しい。
【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、線状ヒータを組み立てるに際しての作業性を簡単にすることができるヒートシール装置用線状ヒータ及びこの線状ヒータを用いた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ヒートシール装置用線状ヒータは、
直線状のヒータ部と、このヒータ部の両端に夫々一体的に接合され略Ｌ形をした端子部とを有する線状ヒータであって、
前記端子部の固定端側は前記ヒータ部と一体結合されると共に、前記端子部の自由端側は前記ヒータ部に対して鈍角に傾斜しており、前記自由端側をヒートシール装置本体に取り付けた際には、前記ヒータ部が延伸する方向に付勢されることを特徴とするものである。
【０００６】
この構成による線状ヒータは、直線状のヒータ部と、略Ｌ字形をした端子部とを備え、これらヒータ部と端子部とが一体的に結合されている。また、略Ｌ字形をした端子部は、固定端側と自由端側とを有し、固定端側はヒータ部と一体結合される。また、端子部の自由端側は、ヒータ部に対して鈍角に傾斜している。そして、ヒートシール装置本体に端子部の自由端側を取り付けることで、線状ヒータを本体に対して取り付けることができ、その取り付けの際に、ヒータ部が延伸する方向に付勢される。すなわち、 端子部をスプリング部材として機能させるものである。そして、端子部とヒータ部とが一体化された状態の線状ヒータをヒートシール装置本体に取り付ける。したがって、ヒータ部と端子部（スプリング部材） とがそれぞれ別体の部材のまま組み立てるものと比べると組立て作業性は明らかに向上する。その結果、線状ヒータを組み立てるに際しての作業性を簡単にすることができるヒートシール装置用線状ヒータ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、 前記端子部の自由端側が、前記ヒータ部に対して９５〜１２０°傾斜しているものがあげられる。これにより、適切な張力をヒータ部に対して付与できる。
【０００８】
本発明の別の好適な実施形態として、前記端子部が高弾性材料からなるものがあげられる。これにより、ヒータ部に対して確実に張力を付与することができる。
【０００９】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記ヒータ部を前記延伸する方向に付勢するための補助弾性手段が設けられているものがあげられる。この補助弾性手段を設けることにより、さらに確実にヒータ部に対して張力を付与することができる。
【００１０】
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、
第１押圧部と第２押圧部との間で、被封緘物の被封緘部を挟持・圧着することにより被封緘部を加熱して封緘可能にすると共に、前記第１及び第２押圧部に、被封緘部を加熱・封緘する本発明に係る線状ヒータが装着されていることを特徴とするものである。
かかる構成による作用・効果は、既に述べた通りである。
【００１１】
【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線状ヒータの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１〜図３は、ヒートシール装置の構成を示し、図１は、中央断面図、図２は正面図、図３は平面図である。
【００１２】
図に示すヒートシール装置１は、ハンディタイプであり、第１把手部２と第２把手部３とを支点４により、相対回転可能に連結している。第１把手部２の先端には、第１押圧部５が設けられ、第２把手部３の先端には、第２押圧部６が設けられている。第１・第２押圧部５，６には、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。図３に示すように、第１・第２把手部２，３と、第１・第２押圧部５，６とは、直交して配置され平面視で略Ｔ字状に形成されている。
【００１３】
図４は、第１押圧部５又は第２押圧部６の詳細構成を示している。なお、第１押圧部５も第２押圧部６も同じ構造を有するので、そのうちの一方のみについて説明する。押圧部５，６は、全体的に封緘方向に沿った矩形形状をしている。まず、長手方向に沿った形状のシールバー１０を備えている。シールバー１０は、放熱性を高めるためにアルミニウムで形成されている。
【００１４】
シールバー１０の長手方向両端部に小型電極台１１がネジ１２により締結される。また、小型電極台１１には、電極１３がネジにより締結される。シールバー１０の一側面には、ヒーターエレメント１５ （線状ヒータに相当） が取り付けられる。図５に示すようにヒーターエレメント１５は、ヒータ部１５ａと電極端子部１５ｂとから構成される。図５において（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。ヒータ部１５ａは、非封緘部の形状に合わせて細長い線状に形成される。ヒータ部１５ａは、幅２ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍ程度のニクロム合金線により形成されるが、これに限定されるものではなく、サイズは使用目的に応じて適宜変更可能である。また、ヒータ部１５ａの材種もカンタル合金からなる発熱体を用いてもよい。
【００１５】
ヒータ部１５ａの長手方向の両端部にはそれぞれ、電極端子部１５ｂが取り付けられて一体化されている。図５（ｂ）に示すように、端子部１５ｂは正面視で略Ｌ字形をしている。端子部１５ｂは、固定端側と自由端側とを有し、固定端側がヒータ部１５ａの端部にスポット溶接等により結合される。また、自由端側１５ｃは、外側方向に折り曲げられている。ヒーターエレメント１５は、ヒータ部１５ａと端子部１５ｂとを結合した状態で、自由端側１５ｃとヒータ部１５ａとのなす角度θが鈍角になるように端子部１５ｂが形成されている。好ましくは、θ＝９５゜〜１２０゜、になるように端子部１５ｂが形成される。実施形態では、θ＝１０５゜である。かかる数値を選択することにより、適切な大きさの張力をヒータ部１５ａに対して付与することができる。
【００１６】
端子部１５ｂの幅は６ｍｍ程度であり、ヒータ部１５ａよりも幅広に形成される。また、端子部１５ｂは高弾性材料により形成され、バネ性を有している。高弾性材料としては、例えば、厚みが０．２ｍｍ程度のリン青銅板があげられるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
次にヒーターエレメント１５の取り付けについて図６により説明する。図６（ａ）は、ヒーターエレメント１５を小型電極台１１に結合する前の状態を示し、（ｂ）は結合した後の状態を示す。（ａ）において、自由端側１５ｃはヒータ部１５ａに対して、外側方向に角度θだけ開いた状態である。また、（ｂ）は自由端側をネジ１４により締結した状態である。このネジ締結により、ヒータ部１５ａが図の矢印方向に引っ張られる。これにより、ヒータ部１５ａが延伸される。ヒータ部１５ａは、加熱すると寸法が増大するが、このようにヒータ部１５ａを付勢することで、ヒータ部１５ａに常時張力を作用させ、ヒータ部１５ａの伸びを吸収している。
【００１８】
また、ヒータ部１５ａと主弾性手段として機能する端子部１５ｂとを一体化したヒーターエレメント１５をシールバー１０及び小型電極台１１（これらは、ヒートシール装置本体に相当）に取り付けるようにしているので、組立作業が容易になっている。ヒータ部１５ａの外観部分は、フッ素樹脂シート（不図示）により保護される。
【００１９】
また、図５，６に示すように、補助バネ（補助弾性手段に相当）１６を設けても良い。補助バネ１６は、圧縮コイルスプリングにより構成されている。端子部１５ｂ自身のバネ力では、不足する場合に、補助バネ１６を設けることで、確実にヒータ部１５ａを延伸させることができる。
【００２０】
ヒートシール装置１のその他の構成を簡単に説明する。図１に示すように、第１押圧部５と第２押圧部６とが開いた常態か閉じた状態かを検出するマイクロスイッチ７が設けられている。また、各ヒーターエレメント１５からの配線と、マイクロスイッチ７の配線は、不図示の制御装置に接続されている。制御装置には、ヒーターエレメント１５の加熱時間を制御するタイマー装置と、ヒーターエレメント１５の通電開始を第１・第２把手部２，３の動きで検出するマイクロスイッチ７と、通電状態であれば点灯するＬＥＤ等からなる表示ランプと、外部商業電源を変圧するトランス等を備えた加熱用電気回路が格納されている。
【００２１】
次に、被封緘物（ポリスチレン等の熱可塑性樹脂製の包装体）の被封緘部を封緘する場合の手順を説明する。まず、第１押圧部５と第２押圧部６のそれぞれの押圧面の間隔は離間した状態にセットされている（図１の想像線を参照）。そして、両押圧部５，６の間に被封緘物２０を挿入し、第１把手部２と第２把手部３を手でつかみ、被封緘物２０を挟持・圧着する。この動作により、マイクロスイッチ７がＯＮになり、ヒーターエレメント１５が加熱される。所定時間の加熱が終了すると、第１押圧部５と第２押圧部６を開いて被封緘物を取り出す。なお、マイクロスイッチ７により自動的にヒーターエレメント１５がＯＮになる構成ではなく、別の通電スイッチを設けておき、これを操作することでヒーターエレメント１５を通電するようにしても良い。
【００２２】
〔別実施の形態〕
（１）本実施形態は、ハンディタイプのヒートシール装置により説明をしているが、据え置き型のヒートシール装置であっても本発明は応用できるものである。
【００２３】
（２）端子部１５ｂの自由端側１５ｃを鈍角に傾斜させる形態としては、図５のもの限定されるものではなく、例えば、図７に示すように自由端側１５ｃを曲面状（Ｒ状） に外側方向に曲げても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヒートシール装置の中央断面図
【図２】図１に示すヒートシール装置の正面図
【図３】図１に示すヒートシール装置の平面図
【図４】押圧部の詳細構成を示す図
【図５】ヒーターエレメントの構成を示す図
【図６】ヒーターエレメントの取り付けを説明する図
【図７】端子部の別実施形態を示す図
【符号の説明】
１ ヒートシール装置
５ 第１押圧部
６ 第２押圧部
１０ シールバー
１１ 小型電極台
１５ ヒーターエレメント
１５ａ ヒータ部
１５ｂ 電極端子部
１５ｃ 自由端側
１６ 補助バネ

Claims (5)

1. 直線状のヒータ部と、このヒータ部の両端に夫々一体的に接合され略Ｌ形をした端子部とを有する線状ヒータであって、
   前記端子部の固定端側は前記ヒータ部と一体結合されると共に、前記端子部の自由端側は前記ヒータ部に対して鈍角に傾斜しており、前記自由端側をヒートシール装置本体に取り付けた際には、前記ヒータ部が延伸する方向に付勢されることを特徴とするヒートシール装置用線状ヒータ。
2. 前記端子部の自由端側が、前記ヒータ部に対して９５〜１２０°傾斜している請求項１のヒートシール装置用線状ヒータ。
3. 前記端子部が高弾性材料からなる請求項１又は２のヒートシール装置用線状ヒータ。
4. 前記ヒータ部を前記延伸する方向に付勢する付勢するための補助弾性手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートシール装置用線状ヒータ。
5. 第１押圧部と第２押圧部との間で、被封緘物の被封緘部を挟持・圧着することにより被封緘部を加熱して封緘可能にすると共に、前記第１及び第２押圧部に、被封緘部を加熱・封緘する請求項１〜４のいずれか１の線状ヒータが装着されているヒートシール装置。

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