JP2008150087A - ヒートシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調整作業が容易かつ簡単、迅速に行えるヒートシール装置、シール状態の変化を最小限に抑えることのできるヒートシール装置を提供する。
【解決手段】第１の熱板９、第２の熱板２１は、それぞれ第１、第２の熱板取付け用ブロック７、１９の孔７ｂ、１９ｄに挿通されたボルト１５、２７の先端に取付けられる。ボルト１５、２７はウェーブワッシャ５１、６１によって熱板とは反対側へ付勢されて、熱板の取り付け面９ｂ、２１ｂがブロックの支持面７a,19cに押圧される。ボルトの外径とそれが挿通される孔との間にはクリアランスが設けられ、熱板はブロックの拘束を受けずに熱による伸縮をすることが可能である。
【選択図】 図２

Description

本願発明は対向配置した一対の熱板によって重ねたフィルムシートを挟圧してシールするヒートシール装置に関し、さらに詳細にいえば、熱板の保持部材即ち熱板取付け用ブロックへの適正状態での取付けが容易簡単に行うことのできる、ヒートシール装置に関する。

従来、例えば食品の包装袋のように、重ね合わせたフィルムシートのシール部に一対の熱板を両側から圧着させてシールするヒートシールが行われている。そしてこの熱板についても各種改良が提案され、例えば実開平４−１２８２０８号においては、図３において従来の熱板の支持構造及び該熱板を互いに向かって進退させる基本的構造を示すと共に、シール面に水滴が封じ込められるのを防止する構造が提案されている。また、特開平１１−９１７３２号においては、各種のシール部幅に容易に対応できるようにヒータブロックにヒートシール歯を着脱自在に取付ける構造を開示している。

実開平４−１２８２０８号公報 特開平１１−９１７３２号公報

ところで、直接フィルムシートを挟圧する熱板は、間に断熱板を介在させて熱板取付け用ブロックにボルトなどにより一体的に固定して取付けられるのが通例であり、上記特許文献２の場合でも、ヒータを内蔵したヒータブロックは可動支持部材にボルトで固定されている。

ところで、ヒートシール装置において使用される熱板と、該熱板が取付けられる支持部材或いは熱板取付けブロックとは共に通常金属製であるが、素材が異なる場合がある。その場合、当然にそれらの熱膨張係数は異なる。そして熱膨張係数が異なるために、一旦ボルトで熱板を取付け用ブロックに固定して使用を開始した場合、熱板の加熱に伴い熱板と取付け用ブロックとの間で膨張に差が生じ、熱板のフィルムに押付けられる挟圧面に変形が生じ、シール部全体に対して均一に圧着されず、シール不良が生じる。

また、熱板と取付け用ブロックとが同じ材質で作られていた場合でも、ヒータは熱板に取付けられ、ヒータは断熱板を介して取付け用ブロックに取付けられるのが普通であり、この場合、加熱時においてヒータが内蔵された熱板と取付け用ブロックとでは温度が異なり、やはり膨張に差が生じ、程度の差は有っても上記と同じ問題が生じる。従来このような問題には取付け用ブロックと断熱板との間に歪矯正用プレートを配置し、その歪矯正用プレートの適宜な位置にライナーを貼り付け、所定温度まで熱板が熱せれた状態で熱板の挟圧面が平らになるように調整している。

本願発明の発明者は上記の問題を解決すべく、先ず従来の熱板の取付け構造における熱板及び熱板取付け用ブロックの変形状態を検証した。その検証結果を図１３乃至図１６を参照して、食品の自動包装における包装袋開口部をシールする例について説明する。図において符号４１は食品の自動包装に使用される包装袋であり、符号４２，４３は袋４１の両側縁部を把持する一対のグリッパであり、図は袋41への内容物の充填が終わり、袋４１がシール工程に移動した状態を示している。

図１３及び図１４は一従来例に係るヒートシール装置１の要部を示す平面図及び側面断面図である。ヒートシール装置１は、上下に配置されて同軸方向に伸びる、図示しない駆動装置により軸方向において互いに逆方向に進退させられる第１及び第２進退軸３及び５を備えている。第１進退軸３の先端には、該第１進退軸３に略直交する方向に伸びる、断面略方形で細長い第１熱板取付け用ブロック（以下「第１ブロック」という。）７が適宜手段によって固定されている。そしてこの第１ブロック７の垂直な面の一方の面（図において右側の面）により構成される支持面７a上に、薄板状の歪矯正用プレート１３と断熱板１１とを間に挟んで第１熱板９の取付け面９ｂが載置され、本例では４本のボルト１５を用いて固定されている。第１熱板９は断面略正方形の形をした、第１ブロック７とほぼ同じ長さの細長い部材である。符号１７はヒータで、第１熱板９に長手方向に形成された孔内に挿入されて固定されている。

ここで、第１ブロック７と歪矯正用プレート１３は同一の金属材料で作られ、第１熱板９はそれとは熱膨張係数の異なる金属材料で作られている。また、断熱板１１はセラミック等の無機材料、耐熱樹脂、或いはそれらの複合材で作られている。なお、前述したとおり歪矯用プレート１３の第1ブロック７に面する側には、図示してないが、金属製の適宜な厚さのライナーが適宜箇所において貼付されて、第１熱板９の挟圧面９aの平面度を出すようにしている。

第２進退軸５の先端には、符号１９で示される第２熱板取付け用ブロック（以下「第２ブロック」という。）が適宜手段によって固定されている。第２ブロック１９は上側の取付け部１９aと、その下側に一体に形成され、第１ブロック７と平行に同じ長さで伸びる本体部１９bとを備え、取付け部１９aにおいて第２進退軸５に取付けられている。そしてこの本体部１９bの垂直な面の一方の面（図において左側の面）により構成される支持面１９c上に、薄板状の歪矯正用プレート２５と断熱板２３とを間に挟んで第２熱板２１の取付け面２１ｂが載置され、４本のボルト２７を用いて固定されている。第２熱板２１も断面略正方形の形をした、第２ブロック１９の本体部１９bとほぼ同じ長さの細長い部材である。符号２９はヒータで、第２熱板２１に長手方向に形成された孔内に挿入されて固定されている。なお、第2ブロック19など上記の部材の素材は、先に説明した第1ブロック７以下のそれぞれに対応する部材の材質と同じである。また、歪矯正用プレート２５の第2ブロック１９に面する側にライナーが適宜貼付されて、第２熱板２１の挟圧面２１aの平面度を出すようにしている点も同じである。

図１５は、ヒータ１７、２９により第１及び第２熱板９、２１を所望のシール温度まで加熱した状態を示している。運転開始前の、未だ加熱せず、熱板９，２１が常温にあるときには、熱板９，２１の挟圧面9a、２１aは平らであるが、加熱によって温度が上昇するにつれて挟圧面９a、２１aが凹になるように次第に変形してくる。そして、ブロック７，１９と熱板９，２１とがボルト１５，２７により強固に結合されているので、ある温度まではブロック７，１９と熱板９，２１とはそれぞれ一体的に変形をするが、それ以上に温度が上昇すると各部材間に滑りが生じ、それ以上は湾曲しなくなる。

次に加熱を止めてシール温度から徐々に温度を下げてくると、逆方向へ変形するようになり、非加熱時の状態ほどではないがやや平らな状態を経て図１６に示すように熱板９，２１の挟圧面9a、２１aが凸状に湾曲し、常温に戻ったときには凸状に湾曲したままである。即ち、温度上昇時に生じた部材間の滑り後における固着状態の影響を受け、平らな状態に戻ることはない。そして、再度加熱すると、やや平らな状態を経て凹状に湾曲し、ある時点で再度部材間に滑りが生じ、それ以上は湾曲しなくなる。

上記のような歪が生じると、熱板９，２１を圧接したときに熱板９，２１の挟圧面9a、21aの間に隙間が生じる部分が存在し、良好なシール状態が得られない。それに対応するために従来は前述のとおり歪矯正用プレート１３，２５の適宜箇所にライナーを貼付してシール温度時において熱板９，２１の挟圧面9a、21aが平らになるように調整していた。しかし、この調整は、熱板９，２１の適切状態が得られるまでに何度も繰り返す必要があり、その調整作業自体がきわめて煩雑であり、また非常に熟練を要するものである。さらには、一旦適正条件に設定できても、再加熱時、設定温度の変更、熱板９，２１の交換などの時には再度の調整が必要となり、或いは経時的にも歪み状態が変わる場合があり、その都度再度の調整が必要となっていた。そこで、今回の検証によってその詳細が明らかになった熱板９，２１及びその取付け用ブロック７，１９全体としての変形態様に照らし、熱板９，２１の歪による問題を抜本的に解決する方策を検討した。

なお以上は、熱板９，２１、取付け用ブロック７、１９、歪矯正用プレート１３、２５をボルト１５、２７で互いに固定して一体的な構造とした全体についてものでるが、今回の検証をする際に、加熱時における熱板９、２１の挟圧面９a、２１aと取付け面９b、２１bとの温度差を調べたところ、挟圧面９a、２１a側が高いことが判明した。したがって、熱板９，２１単体で考えた場合には挟圧面９a、２１a側が凸となるように変形するはずである。それが上記のように全体としては加熱時に挟圧面９a、２１a側が凹になるということは、取付けブロック７、１９側の変形量が大きく、熱板９、２１単体の変形量を相殺した上でさらに挟圧面９a、２１a側が凹になっているものと考えられる。勿論、熱板、取付け用ブロックなどの熱膨張係数の関係が異なってくれば状況も異なってくるはずである。また、熱板９，２１とブロック７，１９とを同じ材質で形成した場合でも、取付け構造が前述したものと同じ場合には熱板９，２１の取付け面９ｂ、２１ｂ側と挟圧面９ａ、２１a側とでは放熱状態が異なって温度差が生じ、熱板自体が変形し、前述したほどではないが、熱板の挟圧面は平らでなくなるし、さらに、熱板９，２１とブロック７，１９とでも温度差が生じ、その膨張量に差が生じることは前述のとおりである。本願発明をするに当たっては、これらの点も考慮して検討した。

本願発明は上記従来例の問題点に鑑みなされたものであり、調整作業が容易かつ簡単、迅速に行えるヒートシール装置を提供することをその課題とする。
さらに、シール状態の変化を最小限に抑えることのできるヒートシール装置を提供することも本発明の課題である。

上記課題を解決するために、本願の第１の発明においては、対向配置した一対の熱板と、該熱板がそれぞれ取付けられる熱板取付け用ブロックとを備え、重ねたフィルムシートを熱板で挟圧することにより熱溶着するヒートシール装置において、熱板にシール時にフィルムシートを挟んで互いに圧接される挟圧面と、該挟圧面の反対側に形成された取付け面とを設け、熱板取付け用ブロックには、熱板の取付け面を受け止める支持面を設ける。そして熱板は、取付け面が支持面に押圧され、且つ、熱によるシール方向に沿っての伸縮が、熱板取付け用ブロックの拘束を受けることなく可能な状態で熱板取付け用ブロックに取付けられる。これにより熱板の平面度は維持され、良好なシールを行える。
ある実施の形態では、熱板と熱板取付け用ブロックの材質の熱膨張率が異なる。この場合においても、上記の構成を採用しているので、熱板の熱によるシール方向に沿っての伸縮は、熱板取付け用ブロックの拘束を受けることが無いので、熱板の平面度は維持され、良好なシールを行える。
ある実施の形態においては、熱板は、その取付け面の一部において支持面に受止められる。これにより、挟圧面と取付け面の露出度合いの差を小さくし、熱板自体の湾曲も小さくでき、さらに良好なシールを行うことができる。
ある実施の形態では、シール温度まで加熱した場合の変形量を見込んで熱板を常温時にその挟圧面が凹または凸になるように形成しておくことにより、加熱時の挟圧面の良好な平面度が得られ、良好なシールが行える。
ある実施の形態では、その熱板取付け用ブロックに熱板の上下位置を位置決めするガイド部を設ける。これにより、熱板の上下方向での位置決めをして互いの位置ずれや傾きを防止し、横方向真直ぐにシールを行うことができる。
ある実施の形態では、熱板取付け用ブロックに回転方向での位置調整を行える調整ピンを取り付け、その熱板側端部に形成した偏芯軸部を熱板の取付け面に形成されたシール方向に長い長孔に嵌るように構成した。従って、この調整ピンを適宜回すことにより熱板の取付け位置の調整が容易に行える。
ある実施の形態では、熱板は、熱板取付け用ブロックに形成された孔に挿通され、シール方向に沿って配置された複数の軸状部材の一端側に固定され、その軸状部材は、他端側へ向けて付勢部材により付勢され、軸状部材の多くて１個を除いて、軸状部材とそれが挿通される孔との間には、少なくともシール方向でのクリアランスが設けられている。この比較的に簡単な構成で、上記した熱板の熱板取付け用ブロックに拘束されない伸縮を可能とすることができる。
ある実施の形態では、軸状部材の熱板と反対側への移動を規制する抜け止め部材を備えている。これにより、軸状部材の熱板への取り付け部分の緩みを防止できる。
ある実施の形態では、その熱板は一箇所において熱板取付け用ブロックに固定され、ヒートシール装置はさらに、一端側において熱板と熱板取付け用ブロックのいずれか一方にシール方向に沿って取付けられた１以上の軸状部材を備え、該軸状部材の他端側は、熱板と熱板取付け用ブロックのうちの他方側へ向かって延び、該他方に形成された孔に挿入され、この軸状部材と孔との間には、少なくともシール方向でのクリアランスが設けられている。この場合においても、固定されているのは一箇所においてであるので、熱板が熱による膨張、収縮をする際に熱板取付け用ブロックの拘束を受けることは無い。
ある実施の形態では、その軸状部材は、一端側において回転方向での位置が調節可能に取付けられ、他端側は一端側に対して偏芯して形成され、この他端側が挿入される孔はシール方向に長い長孔に形成されている。これにより、この軸状部材を用いて熱板の取り付け状態を調整することができる。
本願の第２の発明は、対向配置した一対の熱板と、該熱板がそれぞれ取付けられる熱板取付け用ブロックとを備え、重ねたフィルムシートを熱板で挟圧することにより熱溶着するヒートシール装置において、その熱板にはシール時にフィルムシートを挟んで互いに圧接される挟圧面と、該挟圧面に略直交する面に形成された取付け面とを設け、熱板は、熱板取付け用ブロックに形成した支持面に載置されて取付けられる。これにより、熱板と熱板取付け用ブロックとが一体的に湾曲しても、その湾曲は熱板の挟圧面の平面度に影響を与えないので、良好なシールを行うことができる。

本願の第１発明によれば、熱の影響で熱板が伸縮する際に熱板取付け用ブロックの拘束を受けず、それとは独立的に伸縮するので、従来の如くその熱板取付け用ブロックの影響による熱板の挟圧面の歪を最小に抑えることができる。そして熱板の取付けに当たっては、従来の如く調整を何度も繰り返す必要がなく、調整作業が容易、簡単、迅速に行うことができる。
さらに、挟圧面と取付け面との露出面積の差を小さくすることにより、熱板自体の湾曲をもきわめて小さいものとすることができ、さらにシール性能の向上が図れる。
また、シール温度まで加熱した場合の変形量を見込んで熱板を常温時にその挟圧面が凹または凸になるように形成しておくことにより、加熱時の挟圧面の良好な平面度が得られ、良好なシールが行える。
また、熱板取付け用ブロックに熱板の上下位置を位置決めするガイド部を設けることにより熱板を位置決めし、あるいは熱板取付け用ブロックに回転方向での位置調整を行える調整ピンを取り付け、その偏芯軸部を熱板に形成されたシール方向に長い長孔に嵌るように構成することにより、熱板の取付け位置の調整が容易に行える。
また、熱板を熱板取付け用ブロックに形成された孔に挿通される軸状部材の一端側に固定し、その軸状部材を他端側へ向けて付勢部材により付勢し、軸状部材とそれが挿通される孔との間に少なくともシール方向でのクリアランスを設ける構成により、上記した熱板の熱板取付け用ブロックに拘束されない伸縮を可能とすることができる。
本願の第２発明によれば、熱板は垂直面内では湾曲するが、水平面内での歪は最小に抑えることができ、良好なシールを行える。そして熱板の取付けに当たっては、従来の如く調整を何度も繰り返す必要がなく、調整作業が容易、簡単、迅速に行うことができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、以下の実施の形態は例示的に示すものであり、本願発明の範囲がそれに限定されるものではない。

図１乃至図４は本願の第１の実施の形態に係るヒートシール装置５０を示し、図１及び図２は熱板が離間している状態での平面図及び側面断面図であり、図３及び図４は熱板が圧着された状態の平面図及び側面断面図である。図において、図１３乃至１６における従来例での部材に対応する部材には同じ参照番号を使用し、それについての詳細な説明は省略する。

本実施の形態に係るヒートシール装置５０が図１３乃至１６に示した従来例と異なる点は、第１、第２熱板９、２１が第１、第２熱板取付け用ブロック（以下単に「ブロック」という。）に一体的に強固に取付けられてはおらず、熱膨張によって伸縮する場合にブロックとは別個単独に拘束を受けることなく自由に伸縮できるように取付けられている点である。これによって、従来のごとく、熱板の挟圧面が凹状に、あるいは凸状に湾曲することが防止される。

第１の熱板９は、シール方向に並んで配置され、先端側からブロック７に形成された孔7bに挿通されたボルト１５の先端に取付けられている。そしてこのボルト１５は、ブロック７の背面7cとの間に配置された付勢部材としてのウェーブワッシャ５１によって図中左側へ付勢され、これによって第１熱板９は,断熱板１１及びライナー５３とを介してブロック７の支持面7a上に載置されるようになっている。なお、ライナー５３は従来例での歪矯正用プレート上に貼付される平面出しのためのライナーとは異なり、スペーサとしてのものであり、挟圧面9aと取付け面９bとの露出面積を可能な限り近いものとし、熱板自体の湾曲を最小にするためのものであり、従ってその大きさは必要最小限のものとされている。なおボルト１５は、熱板９に螺入される部分とその上部の軸部との間に段差が設けられており、上部軸部の長さは何れのボルトも同一にされている。従って各ボルト１５は螺入部分を完全に熱板９にねじ込むだけでよく、何ら調整の必要はない。

符号５５は第１進退軸３に固定して取付けられたボルト１５のための抜け止め用プレートである。前述のとおりボルト１５は第１ブロック７と第１熱板９とを一体的に強固に結合させるものではないので、振動等によってはボルト１５と熱板の結合が緩む可能性がある。それをこの抜け止め用プレート５５によってボルト１５の頭部を押えて移動を阻止することにより、その緩みを防止するものである。

なお、ボルト１５の外径とブロック７の孔7bの内径との関係であるが、少なくともブロック７の長手方向即ちシール方向（図１において上下方向）において熱板９の熱の影響による伸縮を許容できるだけのクリアランスが設けられている。但し、多くて１本のボルトについてはそのクリアランスは無くてもよい。このようにしても熱板9はブロック７の拘束を受けることなく熱による伸縮をすることができる。また、上記では全てのボルト１５の頭部がブロック７から離れているが、多くて１本のボルトについては従来例と同じようにブロック７と熱板９とを一体的に結合するようにしても良い。この場合でも熱板9はブロック７の拘束を受けることなく熱による伸縮をすることができる。なお、この場合には、他のボルトに代えてガイドピンをブロックに取付け、その先端側を熱板に形成したシール方向に長い長孔に嵌める構成も採用可能である。その際そのガイドピンを後述する第2の実施の形態での調整ピン８３，８５のように構成し、熱板に対応する長孔を形成し、熱板の取付け位置の調整を行えるようにすることも可能である。

符号５７，５９は第１ブロック７に一体的に形成された板状のガイド部で、第１ブロック７の長手方向に上下に形成され、第１熱板９の上下面の位置を規制し、仮にボルト１５の孔7bとの間に上下方向でのクリアランスがあっても第１熱板９を上下方向で位置決めするものである。

第２ブロック１９に第２熱板２１を取り付ける構成も同様である。即ち、取付け部19aと本体部19bとを備えた第２ブロック１９の本体部19bに形成された孔19dに挿通されたボルト２７の先端に第２熱板２１が取付けられ、ボルト２７の頭部とブロック１９の背面１９eとの間に配置されるウェーブワッシャ６１によってこのボルト２７が図中右側へ付勢されることにより、第２熱板２１はその取付け面２１bが断熱板２３とライナー６３とを介して第２ブロックの支持面１９cに受け止められるようになっている。なお、ボルト２７のための抜け止め用プレート６５はＬ字型に形成されて第２ブロック１９に固着されている。符号６７，６９は第２熱板２１のためのガイド部である。

以上の説明から明らかなように、第１及び第２熱板９、２１をそれぞれのブロック７，１９に取付けるボルト１５，２７は熱板とブロックを一体的に強固に結合するものではなく、仮に強固に結合する場合でもそのボルトは多くても１本であるから、熱板９、２１は熱の影響で伸縮する場合においてブロック７，１９とは独立的に伸縮できるので、従来例の如く、ブロックとの膨張係数の違いによって、或いは加熱時の温度の差によってブロックと一体的に湾曲してしまうことが無い。したがって、シール温度まで温度を上げても熱板の挟圧面の平面度はきわめて良好に維持され、図３，４に示すとおり、袋４１の両面に隙間無く密着することとなるので、シール不良が生じることが無い。また、ボルト１５，２７は間にウェーブワッシャ５１，６１を配して所定の部分まで熱板に螺入させるだけでよく、熱板の取付けに際してのその挟圧面の平面度調整は一切不要である。また、ライナー５３，６３を用いて熱板９，２１とブロック７，１９或いは断熱板１１，２３との接触面積を小さくすることにより、挟圧面と取付け面の温度差を小さくでき、熱板自体の湾曲をきわめて小さいものにすることができ、シールがより確実に行われる。

次に図5乃至図８を参照して第2の実施の形態に係るヒートシール装置８１について説明する。なお、第1の実施の形態での部材に対応する部材には同じ参照番号を使用し、その詳細な説明は省略する。この実施の形態が第1の実施の形態と異なる点は、熱板９、２１の形状とライナー５３、６３の形状が異なること、熱板９、２１用のガイド５７，５９,６７，６９に変えて他の調整手段を採用したことであり、以下、これらの点について説明する。

先ず熱板９、２１について図5を用いて説明すると、この熱板９，２１は常温において図の（イ）に示すように挟圧面９a、２１ａが僅かに凹となるように湾曲した状態に形成されている。そしてその湾曲の程度は、熱板９，２１が所定のシール温度まで加熱されたときに図の（ロ）に示すようにその挟圧面９a、２１ａが平らになるように設定されている。この湾曲の程度は、実験的に求めることができる。（なお、熱板の取付け構造等が異なる場合には、熱板の挟圧面を凸に形成しておく場合もある。）符号９d、２１dは第1の実施の形態で説明した熱板９、２１を取付け用ブロック７、１９に取付ける際に使用するボルト１５、２７が螺合するネジ孔であり、本実施の形態では使用されるボルト１５，２７はそれぞれ2本である。符号９e、２１eは熱板９、２１の取付け面９b、２１bに形成されたシール方向に長い長孔であり、ネジ孔９d、２１dの間でシール方向に沿って所定の間隔をあけて、本実施の形態では2個並べて形成されている。これについては後述する。

図6及び図7は第1の実施の形態の図1及び図2に対応する図で、この実施の形態に係るヒートシール装置８１を示し、熱板９、２１が離間している状態での平面図及び側面断面図である。この実施の形態で使用するライナー５３、６３は、先に述べたように第1の実施の形態で使用したものとは形状が異なり、その形状は従来例で説明した歪矯正用プレート１３，２５と同じであり、断熱板１１、２３共々熱板９，２１の取付け面９b、２１bと同じ形状にされ、取付け用ブロック７、１９と断熱板１１、２３との間に配置される。

次に熱板９、２１の取付け位置の調整について説明する。この実施の形態では調整ピン８３，８５を用いて、熱板９、２１の取付け位置を調整する。調整ピン８３は、取付け用ブロック７に形成されたネジ孔７fに螺合する取付け軸部８３aと、この取付け軸部８３aに対して偏芯している偏芯軸部８３bとを備えており、この偏芯軸部８３bは取付け軸部８３aより細く、調整ピン８３に対応する位置で熱板９に形成された、前述した長孔９e内に嵌っている（図8参照）。偏芯軸部８３bの径は長孔９eの上下方向での幅にほぼ等しくなっている。第2の取付け用ブロック１９に取付けられる調整ピン８５についても同様である。従って、これら調整ピン８３，８５を適宜回転させることにより、熱板９、２１を取付けたときにそれぞれの垂直面内での上下位置及び傾きを調整するとともに、対向する熱板９，２１の挟圧面９a、２１aの高さ位置を合わせるように調整できる。調整完了後に、ナット８４，８６を用いて調整ピン８３、８５を固定する。なお、この実施の形態では、ボルト１５、２７を付勢する付勢手段としては、バネワッシャ８７，８８を用いているが、圧縮コイルバネを使用してもよい。また、第1の実施の形態で使用したボルト１５、２７の抜け止め用５５，６５を用いていないが、必要に応じて使用してもよい。

なお、熱板９、２１が互いに当接したシール状態については先の第1の実施の形態での説明から明らかなので省略する。この実施の形態では、加熱による変形分を見込んで予め熱板を湾曲状に形成しておき、熱により変形する際には取付け用ブロックによる拘束を受けないようにしてあるので、加熱時には熱板の挟圧面は良好な平面度を保つことができる。また、ライナー５３，６３を熱板９，２１の取付け面９b、２１bと同じ形状にしたので、熱板のシール方向での温度分布における格差が少なくなる。また、熱板の位置の調整に偏芯軸部を備えた調整ピンを使用したので、熱板の位置調整はきわめて精度よく行える。

次に図９乃至１２を参照して第３の実施の形態に係るヒートシール装置７１について説明する。図９及び図１０は熱板が離間している状態での平面図及び側面断面図であり、図１１及び図１２は熱板が圧着された状態の平面図及び側面断面図である。図において、図１３乃至１６における従来例での部材に対応する部材には同じ参照番号を使用し、それについての詳細な説明は省略する。

この装置７１が図１３乃至１６に示した従来例と異なる点は、熱板９，２１を該熱板の挟圧面９a、２１aに略垂直或いは直交する面、本実施の形態においては上面においてブロック７，１９に、具体的にはブロック７，１９の下面に取付けた点である。これによって、熱板９，２１は垂直面即ち袋の面と平行な面内では湾曲することがあっても、水平な面内で湾曲することが無い。従って、シール部がその幅方向中央部が僅かに上側へ凸に湾曲した状態で形成される可能性はあるが、シールそのものは良好に行われる。

すなわち、第１進退軸３の先端に取付けられた第１ブロック７の下部に平らに形成された支持面７dに、断熱板１１を介して第１熱板９がその上面に形成された取付け面９ｃにおいて取付けられ、ボルト１５によって一体的に固定されている。他方、第２進退軸５の先端に取付けられた第２ブロック１９の本体部１９ｂの下部に平らに形成された支持面１９ｆに、断熱板２３を介して第２熱板２１がその上面に形成された取付け面２１ｃにおいて取付けられ、ボルト２７によって一体的に固定されている。

上記の如く、ブロック７，１９と熱板９，２１とは従来例と同じように一体的に結合されるので、熱板９，２１の温度が上昇する際、或いは降下する際に、従来例の場合と同様に熱板９,２１は湾曲状に変形する可能性がある。しかし、従来例の場合と異なり、その湾曲は、図９において紙面に垂直で上下に広がる面内で生じるだけであるので、それぞれの挟圧面９a,2１aは平らに維持される。従って、図１１，１２に示すとおり熱板９，２１が圧接された場合にはその挟圧面９ａ，２１ａは袋４１を間に挟んで隙間無く密着することとなり、シールは良好に行われる。また、上記の例では熱板９，２１をブロック７，１９の下側に取付けたが、例えば第２進退軸５を袋との干渉を避けるように配置するなどして、上側に取付ける構成を採用することも可能である。

なお、本実施の形態においても、熱板をブロックに取り付ける際に第１の実施の形態で採用した構成を採用することは可能である。これにより、前述した図９の紙面に垂直な面内での湾曲も防止され、シールは真直ぐに形成されることとなる。

上記のとおり、本実施の形態によれば、熱板に湾曲が生じても挟圧面は平らに維持されるので、シールは良好に行うことができ、従来例の如く挟圧面の平面度を出すための煩雑な調整は何ら必要がない。

本発明の第１の実施の形態に係るヒートシール装置の要部の平面図であり、熱板が離間した状態にある。 図１の装置の側面断面図である。 図１の装置の、熱板が圧接された状態での平面図である。 図３の装置の側面断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るヒートシール装置に使用する熱板の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係るヒートシール装置の要部の平面図であり、熱板が離間した状態にある。 図６の装置の側面断面図である。 熱板の取付け位置を調整する機構の説明図である。 第3の実施の形態に係るヒートシール装置の要部の平面図であり、熱板が離間した状態にある。 図９の装置の側面断面図である。 図９の装置の、熱板が圧接された状態での平面図である。 図１１の装置の側面断面図である。 従来例に係るヒートシール装置の平面図である。 図１３の装置の側面断面図である。 図１３の装置の熱板の昇温時の湾曲状態を示す平面図である。 図１３の装置の熱板の降温時の湾曲状態を示す平面図である。

符号の説明

５０：ヒートシール装置 ３：第１進退軸 ５：第２進退軸 ７：第１熱板取付け用ブロック ７a：支持面 7b：孔 7c：背面 ９：第１熱板 9a：挟圧面 9b：取付け面 １５：ボルト １７：ヒータ １９：第２熱板取付け用ブロック 19a：取付け部 19b：本体部 19c：支持面 19d：孔 19e：背面 ２１：第２熱板 21a：挟圧面 21b：取付け面 ２３：断熱板 ２７：ボルト ２９：ヒータ

Claims (12)

1. 対向配置した一対の熱板と、該熱板がそれぞれ取付けられる熱板取付け用ブロックとを備え、重ねたフィルムシートを前記熱板で挟圧することにより熱溶着するヒートシール装置において、前記熱板はシール時に前記フィルムシートを挟んで互いに圧接される挟圧面
   と、該挟圧面の反対側に形成された取付け面とを備え、前記熱板取付け用ブロックは、前記取付け面を受け止める支持面を備え、前記熱板は、前記取付け面が前記支持面に押圧され、且つ、熱によるシール方向に沿っての伸縮が、前記熱板取付け用ブロックによる拘束を受けることなく可能な状態で前記熱板取付け用ブロックに取付けられることを特徴とする、ヒートシール装置。
2. 請求項１記載のヒートシール装置において、前記熱板の材質と前記熱板取付け用ブロックの材質との熱膨張係数が異なることを特徴とする、ヒートシール装置。
3. 請求項１又は２記載のヒートシール装置において、前記熱板は、前記取付け面の一部において前記支持面に受止められることを特徴とする、ヒートシール装置。
4. 請求項１又は２記載のヒートシール装置において、前記熱板は、常温時において前記挟圧面が水平面内で凹又は凸に湾曲しており、所定のシール温度まで加熱されたときに前記挟圧面が平らになるように形成されていることを特徴とする、ヒートシール装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１に記載のヒートシール装置において、前記熱板取付け用ブロックは、前記熱板に当接して前記熱板の上下位置を位置決めするガイド部を備えることを特徴とする、ヒートシール装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか１に記載のヒートシール装置において、前記ヒートシール装置はさらに、前記取付けブロックに回転方向での位置が調節可能に取付けられる取付け軸部と、前記取付け軸部に対して偏芯し、前記熱板側へ伸びる偏芯軸部とを備えた調整ピンを備え、前記熱板の取付け面には、前記偏芯軸部を収受可能な、シール方向に長い長孔が形成されていることを特徴とする、ヒートシール装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１に記載のヒートシール装置において、前記熱板は、前記熱板取付け用ブロックに形成された孔に挿通され、シール方向に沿って配置された複数の軸状部材の一端側に固定され、前記軸状部材は他端側へ向けて付勢部材により付勢され、前記軸状部材の多くて1個を除いて、前記軸状部材と前記孔との間には、少なくとも前記シール方向でのクリアランスが設けられていることを特徴とする、ヒートシール装置。
8. 請求項７記載のヒートシール装置において、前記軸状部材の前記熱板と反対側への移動を規制する抜け止め部材を備えていることを特徴とする、ヒートシール装置。
9. 請求項1乃至４のいずれか１に記載のヒートシール装置において、前記熱板は一箇所において前記熱板取付け用ブロックに固定され、前記ヒートシール装置はさらに、一端側において前記熱板と熱板取付け用ブロックのいずれか一方にシール方向に沿って取付けられた１以上の軸状部材を備え、該軸状部材の他端側は、前記熱板と熱板取付け用ブロックの他方側へ向かって延び、該他方に形成された孔に挿入され、前記軸状部材と前記孔との間には、少なくとも前記シール方向でのクリアランスが設けられていることを特徴とする、ヒートシール装置。
10. 請求項９記載のヒートシール装置において、前記軸状部材は、前記一端側において回転方向での位置が調節可能に取付けられ、前記他端側は前記一端側に対して偏芯しており、前記孔は、シール方向に長い長孔に形成されていることを特徴とする、ヒートシール装置。
11. 対向配置した一対の熱板と、該熱板がそれぞれ取付けられる熱板取付け用ブロックとを備え、重ねたフィルムシートを前記熱板で挟圧することにより熱溶着するヒートシール装置において、前記熱板はシール時に前記フィルムシートを挟んで互いに圧接される挟圧面と、該挟圧面に略直交する面に形成された取付け面とを備え、前記熱板は、前記熱板取付け用ブロックに形成した支持面に載置されて取付けられることを特徴とする、ヒートシール装置。
12. 請求項１１記載のヒートシール装置において、前記熱板の材質と前記熱板取付け用ブロックの材質との熱膨張係数が異なることを特徴とする、ヒートシール装置。
    

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