JP2008222311A - Heat-sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば薬剤等を分包する分包機の熱融着性包装シートのヒートシール装置に関する。 The present invention relates to a heat sealing device for a heat-fusible packaging sheet of a packaging machine that packages, for example, drugs.
一般に、薬剤の分包等を行う分包機のヒートシール装置では、熱融着性の包装シートを用いて薬剤の分包を行っている。この種のヒートシール装置としては、例えば、特開平8−230832号公報記載のものが知られている。 In general, in a heat sealing apparatus of a packaging machine that performs packaging of a medicine, etc., the medicine is packaged using a heat-fusible packaging sheet. As this type of heat sealing apparatus, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-23032 is known.
かかるヒートシール装置には、包装シート101の熱融着を行うためのヒートローラ等が用いられている。図6は、従来のヒートシール装置の主要部を概略的に示す説明図であり、ヒートローラ対のうち、一方のヒートローラ102のみを示している。
In such a heat sealing apparatus, a heat roller or the like for performing heat fusion of the
また、図7は、包装シート101を熱封着する際のヒートローラ102の発熱体部分105と包装シートの溶着された部分との関係を、ヒートローラ102の側面から模式的に示している。
FIG. 7 schematically shows the relationship between the
このヒートローラ102は、その内部に加熱源を有したローラ対であり、その表面が加熱されて均熱状態(横加熱体103、縦加熱体104、軸方向加熱体105、円形加熱面107)とされている状態で、薬剤等(図示せず)がシュート111から投入されて分包状態とされた包装シート101を、ヒートローラ102自身が回転機構112及び113によって回転されて送りつつ、1回転ごとに1分包102aずつ封着されるように構成されている。
The heat roller 102 is a pair of rollers having a heating source therein, and the surface thereof is heated and soaked (
このため、ヒートローラ102は、包装シート101の溶着されるべき部分101bがヒートローラ対に挟み込まれる位置に来た場合だけヒートローラ102表面に当接し得るように、円柱状のローラ表面が、前記溶着されるべき部分101bが当接すべき部分を残して他の表面部分が切除され非接触面106が形成された形状とされている。そして、包装シート101bに当接すべきローラ表面部分には、封着された包装シートにミシン目を形成するためのミシン刃134が設けられている。
For this reason, the heat roller 102 has a cylindrical roller surface that can contact the surface of the heat roller 102 only when the
このようなヒートローラの温度を所定範囲に維持するため、前記加熱源を電気ヒータとし、この電気ヒータにできるだけ近い位置でその温度を検出すべくヒートローラの内部に温度検出手段を配設し、加熱源の温度を検出しつつ、加熱源に通電する電源を電圧設定し、又はオンオフして加熱源の温度を所定範囲に維持することが行われている。 In order to maintain the temperature of such a heat roller in a predetermined range, the heating source is an electric heater, and a temperature detection means is disposed inside the heat roller to detect the temperature at a position as close as possible to the electric heater, While detecting the temperature of the heating source, the voltage of a power source for energizing the heating source is set or turned on and off to maintain the temperature of the heating source within a predetermined range.
しかしながら、このような手法によると、加熱源の温度を確実に捉えることは困難である。即ち、温度検出手段を配設するとしても、ヒートローラが回転体であり温度検出手段からの検出出力の取出し配線が常に回転によって捩じられることとなるので、ヒートローラ側端面で擦らせて外部と接続するように配設するしかなく、不安定な構造でしか実施できないからである。 However, according to such a method, it is difficult to reliably capture the temperature of the heating source. That is, even if the temperature detecting means is provided, the heat roller is a rotating body and the output wiring for detecting output from the temperature detecting means is always twisted by rotation. This is because it can be implemented only with an unstable structure.
そして、このような構造面の問題の他、実際の融着温度の把握についての問題がある。即ち、通常、多用する材質の包装シートに対して、これに対応する融着温度範囲は経験的に把握してこれに対応して加熱源の温度を設定できるものの、この温度範囲をはずれた高温域や低温域では加熱源の温度に対して融着温度がどうなっているのかは把握できないのである。 In addition to such a structural problem, there is a problem of grasping the actual fusion temperature. That is, normally, for a packaging sheet of a material that is frequently used, the fusion temperature range corresponding to this can be grasped empirically, and the temperature of the heating source can be set correspondingly, but a high temperature outside this temperature range can be set. It is impossible to grasp what the fusing temperature is relative to the temperature of the heating source in the region and the low temperature region.
然るに、分包機のヒートシール装置を設置する場所の地域的環境の差異や、ヒートシール装置を稼動する時期の季節的又は時間的な差異がさらに生じることによりヒートローラの表面の温度は、通電する電流に対して必ずしも定量的に捉えられる訳ではなく、しかも、実際にかなりの温度の差異を生じている。従って、ヒートシール装置を出荷する際には一旦所定の電流を通電できるように調整する一方で、納品時に担当者又はユーザーがそれぞれの事情に合わせて微調整しなければならず、大変面倒であるという問題がある。 However, the surface temperature of the heat roller is energized due to the difference in the local environment of the place where the heat sealing device of the packaging machine is installed and the seasonal or temporal difference in the timing of operating the heat sealing device. It is not always quantitatively captured with respect to the current, and actually a considerable temperature difference occurs. Therefore, when shipping the heat seal device, it must be adjusted so that a predetermined current can be applied once, but the person in charge or the user must make fine adjustments according to the circumstances at the time of delivery, which is very troublesome. There is a problem.
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、分包機の熱融着部材の表面の温度を検出しつつ、その表面温度を所定の温度範囲に維持して包装シートの熱融着を行うことのできるヒートシール装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. While detecting the temperature of the surface of the heat-sealing member of the packaging machine, the surface temperature is maintained within a predetermined temperature range to heat-melt the packaging sheet. It is an object of the present invention to provide a heat seal device capable of wearing.
前述した課題を解決すべく、本発明は、分包機の熱融着部材の表面温度を測定して表面温度が包装シートの熱融着に最適な温度となるように制御する構成を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a configuration in which the surface temperature of a heat-sealing member of a packaging machine is measured and controlled so that the surface temperature becomes an optimum temperature for heat-sealing a packaging sheet.
このため、本発明の請求項1に係わるヒートシール装置は、ヒートローラを具備し、該ヒートローラの表面を包装シートに当接させることにより、該包装シートを熱融着するヒートシール装置であって、前記ヒートローラの表面温度を検出する表面温度検出手段と、該表面温度検出手段の検出結果に基づいて、前記表面温度を所定の範囲に維持するよう制御する温度制御手段とが設けられ、前記表面温度検出手段は、非接触型測温体であることを特徴とする。 For this reason, the heat sealing apparatus according to claim 1 of the present invention is a heat sealing apparatus that includes a heat roller and heat-bonds the packaging sheet by bringing the surface of the heat roller into contact with the packaging sheet. A surface temperature detecting means for detecting the surface temperature of the heat roller, and a temperature control means for controlling the surface temperature to be maintained within a predetermined range based on a detection result of the surface temperature detecting means, The surface temperature detecting means is a non-contact type temperature measuring body.
特に、前記表面温度検出手段は、ヒートローラの表面のうち、包装シートに当接する部分の反対側の部分に接触することが好ましい。 In particular, it is preferable that the surface temperature detecting means is in contact with a portion of the surface of the heat roller opposite to the portion that is in contact with the packaging sheet.
表面温度のモニタリングの必要なく広い温度範囲にわたって熱融着部材の表面温度を制御でき消費電力の無駄なく所定の熱封着ができ、しかも、ヒートローラに接触させにくい位置の表面温度が検出でき、又は、表面の条件がよくないときでも表面温度が検出できる。 The surface temperature of the heat-sealing member can be controlled over a wide temperature range without the need to monitor the surface temperature, so that the predetermined heat sealing can be performed without wasting power consumption, and the surface temperature at a position where it is difficult to contact the heat roller can be detected. Alternatively, the surface temperature can be detected even when the surface conditions are not good.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係わるヒートシール装置50を示し、表面温度検出手段として、接触型のサーミスタTHを配設したヒートシール装置50の主要部の構成を概念的に示す。ヒートシール装置50の熱融着部材としてのシート加熱体12(12a及び12b)としては、ローラ対10の各ローラに発熱源EHを内蔵したものを用いた例を説明する。図1には、図6と同様にヒートローラ10aの一方のみを図示し、その表面温度の測定及び制御に係わる部分以外は、簡略に、又は、省略して示した。また、図2は、本実施の形態に係わる表面温度検出手段及び温度制御手段を示す概略ブロック図である。
FIG. 1 shows a
本実施の形態に係わるヒートシール装置50は、ヒートローラ10の表面温度を検出する表面温度検出手段と、温度制御手段と、両手段に係わる検出制御回路14とが設けられており、前記表面温度が測定され、しかも、表面温度が所定の範囲に維持されて前記包装シート20が熱封着される構成を具備する。
The
そして、当該構成以外の構成は、従来のものと同様に、発熱源EHを内蔵するヒートローラ対10、ヒートローラ対10を固定するフレーム(図示せず)、ヒートローラの回転に係わる駆動装置13、ヒートシール装置全体の制御装置15、ヒートローラの発熱に係わる電源16、ヒートローラ対10への包装シート20の供給に係わる搬送装置(図示せず)等を具備する。以下、特に説明しない構成は、従来のものと同一である。
In addition to the conventional configuration, the configuration other than the above configuration includes a
以下、本実施の形態の主要構成要素であるヒートローラ対10と、表面温度検出手段と、温度制御手段について説明する。尚、以下の説明では、ヒートローラ対10は、一方のローラ10aについて述べるが、ローラ10bにも該当する。
Hereinafter, the
まず、ヒートローラ対10は、従来のものと同様の形状及び構造であり、例えば、約20Φ×60L(mm)程度の鉄材製の円柱を、前述したように包装シートの熱溶着のためにシート加熱体部分以外の表面部分を切除して非接触面を形成したような形状である。
First, the
そして、ヒートローラ対10は、内部に発熱源EHを収容しており、発熱源EHは、例えば50W〜100W程度のニクロム線等による電気抵抗加熱が、発熱温度の制御が容易であり、好ましい。このようにローラ形状の熱融着部材によれば、間欠的な停止のない定常的な運転操作ができ、ヒートローラが包装シートに当接され続けるので表面温度を安定させやすい。
The
次に、表面温度検出手段はヒートローラ10aの表面に接触させて表面温度を検出して測定するものであり、例えば、温度感知部が薄板ガラスでコーティングされ、樹脂テープ等で覆った形状のサーミスタTHが用いられる。サーミスタTHは、後述するように、温度に対して正確で且つ高感度の電気信号を得ることができ、発熱源EH等の制御回路等とあわせて通常の回路要素で制御してヒートローラ10aの表面温度を包装シート20の融着条件に適合させることができ、しかも小型で故障が少なく、装置コストは低廉である。
Next, the surface temperature detecting means detects the surface temperature by bringing it into contact with the surface of the
そして、このサーミスタTHは、その感熱部がヒートローラ10aのシート加熱体12表面から、その温度を感知し得るように適度の圧力が付圧されるようにしてシート加熱体12表面に取り付けられる。図1においては、ヒートローラ10aのシート加熱体12部分のうち、包装シート20が当接する部分の反対側の位置に取り付けられている例を示した。
The thermistor TH is attached to the surface of the
この場合の適度の圧力は、サーミスタTHを、ヒートローラ10aに近い位置からヒートローラ10aに圧接させ、しかも、ヒートローラ10aの回転に支障のない程度に小さい圧力に調節して固定することによって設定する。この場合、ガラス薄板が耐磨耗性を有しており、ガラス薄板及び鉄材製のヒートローラ10aが互いに褶接されるとき摩滅が進行し続けることがないので、温度感知部の磨耗が少なく、安定に褶接する状態を得ることができるので、好ましい。従って、サーミスタの故障が少なく、その寿命が長い。
The appropriate pressure in this case is set by bringing the thermistor TH into pressure contact with the
このサーミスタTHの取付位置は、発熱源にできるだけ近い近傍、例えば、シート加熱体12表面又はヒートローラ10a表面や側面が好ましい。そして、前述したように、温度感知部の磨耗が殆ど生じないようにして取付けるので、表面温度を正確に検出し得るとともに、寿命が長く、故障が極めて少ない。
The mounting position of the thermistor TH is preferably near the heat source as close as possible, for example, the surface of the
このサーミスタTH以外には、白金抵抗測温体や熱電対等を、サーミスタの場合と同様にヒートローラ10aに取付けて用いてよい。これらの接触型の表面温度測定手段によれば、ヒートローラ10aの表面温度を正確に検出でき、その表面温度を包装シートの融着条件に正確に一致させるように発熱源を制御できる。従って、ヒートローラ10aの表面温度を、広い温度範囲にわたって正確に検出して制御できる。
Other than the thermistor TH, a platinum resistance temperature sensor, a thermocouple, or the like may be attached to the
ところで、包装シート20は、例えば、グラシン紙やセロファンポリエチレン紙等、通常の紙材表面にポリエチレン等の合成樹脂の薄い被膜を塗工して設けてこの被膜による熱融着性を付与したものである。この他に、例えば、(1)長期にわたる服用期間に対する防湿を考慮して内側にアルミニウムを蒸着したグラシン紙や、(2)漢方薬のような生薬を分包するため内側にポリエチレンを被覆した和紙等がある。
By the way, the
これらの包装シートに対して、本実施の形態に係わるヒートシール装置は、従来よりも低い温度範囲まで正確にヒートローラ10aの表面温度に対応できるので、合成樹脂の材質の種類等により、熱融着条件が若干異なるが、何れの種類の包装シートも概ね摂氏50〜300度のうちの何れかの温度に設定してその温度で互いに融着できる。例えば、通常の合成樹脂被膜のグラシン紙や、アルミニウムを蒸着したグラシン紙は、摂氏120〜140度の範囲で溶着される。また、ヒートシール装置における溶着時間の設定の長さにもよるが、前記(2)の和紙は摂氏300度程度で溶着され、他方、融点の低い合成樹脂被膜の包装シートは、摂氏100度程度以下の温度で溶着される。尚、前記グラシン紙は、圧力をかけると薄くなり、ほぼ透明にすることができる。
For these packaging sheets, the heat seal device according to the present embodiment can accurately cope with the surface temperature of the
従って、ヒートローラ10aの表面温度を、この摂氏120〜140度の範囲に設定すると、通常のグラシン紙やセロファンポリエチレン紙に対して温度のバラツキを少なくして熱効率よく熱溶着できる。また、摂氏50〜300度の範囲に設定すると、前記(1)のグラシン紙や(2)の和紙のように比較的高温のタイプや、融点の低い合成樹脂被膜の包装シートのように比較的低温のタイプに対しても、各材質や処理数量に応じて多様なケースに適合するように設定することができる。
Therefore, when the surface temperature of the
次に、温度制御手段について説明する。温度制御手段は、第1のコンパレータ(第1コンパレータ)CM1と第1の定電圧電源(第1定電圧電源)とリレーとによって構成される。前述したヒートローラの表面温度を所定の範囲に維持するために、制御すべき温度の目標値を目標温度として定め、この目標温度のとき表面温度検出手段(サーミスタ)が得る信号電圧を発熱基準電圧V0として設定する。 Next, the temperature control means will be described. The temperature control means includes a first comparator (first comparator) CM1, a first constant voltage power source (first constant voltage power source), and a relay. In order to maintain the above-described surface temperature of the heat roller within a predetermined range, the target value of the temperature to be controlled is set as the target temperature, and the signal voltage obtained by the surface temperature detecting means (thermistor) at this target temperature is the heat generation reference voltage. Set as V0.
そして、この発熱基準電圧V0と、表面温度検出手段がヒートローラ10aの表面温度を検出して発する信号電圧とを第1のコンパレータCM1において比較し、この結果得られるコンパレータ出力に応じて、リレーSRを開閉するようにし、前記発熱基準電圧V0の設定値に応じてヒートローラ10aの発熱源EHへの入力を制御する。
Then, the heat generation reference voltage V0 and the signal voltage generated by the surface temperature detecting means detecting the surface temperature of the
前記第1の定電圧電源は、この発熱基準電圧V0に等しくなるように定電圧電源CVSに対して抵抗手段rAによってその電圧が設定される。このように、通常の回路要素によって所定の温度範囲を維持できるので、所定の温度範囲を任意に定めて精密に制御できる。 The voltage of the first constant voltage power supply is set by the resistance means rA with respect to the constant voltage power supply CVS so as to be equal to the heat generation reference voltage V0. As described above, since the predetermined temperature range can be maintained by the normal circuit elements, the predetermined temperature range can be arbitrarily determined and precisely controlled.
本実施の形態においては、前記リレーSRをフォトMOSリレー等の半導体リレー(ソリッドステートリレー)で構成したので、無接点でリレー動作を行ない、小型で故障が殆どなく信頼性が高く、低消費電力であるので、ヒートシール装置の駆動装置を小型化できランニングコストも小さい利点を有する。 In the present embodiment, since the relay SR is constituted by a semiconductor relay (solid state relay) such as a photo MOS relay, the relay operation is performed in a non-contact state, is small, has almost no failure, is highly reliable, and has low power consumption. Therefore, there is an advantage that the driving device of the heat seal device can be miniaturized and the running cost is low.
以上のようにヒートシール装置を構成してヒートローラ10aの表面温度を所定の範囲に維持するので、従来のように、ヒートローラ10aの発熱源EHの電流等をモニタリングしながら手動的且つ経験的に調整することは、全く必要ではなくなり、広い温度範囲にわたってヒートローラ10aの表面温度を制御でき、包装シートに対して所定の熱溶着を行って、包装シートを熱封着でき、分包不具合を生じることがない。さらに、消費電力の無駄がなく、包装紙の熱封着状態や発熱源の電流値のモニタリングの必要もないという優れた利点を有する。
As described above, the heat seal device is configured to maintain the surface temperature of the
(実施の形態2)本実施の形態は、実施の形態1の構成に、さらに、例えば、温度検出手段であるサーミスタTHのショート及び断線という異常状態をそれぞれ検出するために異常検出手段を2系統設け、サーミスタTHの異常状態に対応して前記発熱源EHへの入力が停止されるように構成したものである。その他の構成は実施の形態1と同一である。まず、異常検出手段を設けるという基本的原理を説明する。 (Embodiment 2) In this embodiment, in addition to the configuration of Embodiment 1, for example, there are two systems of abnormality detection means for detecting abnormal states such as short circuit and disconnection of the thermistor TH which is a temperature detection means, respectively. And the input to the heat source EH is stopped in response to an abnormal state of the thermistor TH. Other configurations are the same as those of the first embodiment. First, the basic principle of providing abnormality detection means will be described.
図3は、かかる異常検出手段を2系統設けたヒートシール装置の主要部のブロック図である。実施の形態1においては、コンパレータ(第1コンパレータCM1)と、抵抗手段rA及び定電圧電源CVS(第1定電圧電源)が設けられて発熱基準電圧V0が設定されている。 FIG. 3 is a block diagram of a main part of a heat sealing apparatus provided with two systems of such abnormality detection means. In the first embodiment, a comparator (first comparator CM1), a resistance means rA, and a constant voltage power source CVS (first constant voltage power source) are provided to set the heat generation reference voltage V0.
これに対して、実施の形態2においては、さらに、第2及び第3のコンパレータCM2及びCM3が温度検出手段の出力配線に接続されると同時に、定電圧電源CVSは1個のまま共用として抵抗手段rB及びrCによって第2及び第3の電圧(実施の形態1の発熱基準電圧V0を第1の電圧として)Vn及びVmが設定され、この設定により、第2及び第3の定電圧電源が設けられたのと同等の接続とされている。第2及び第3の電圧Vn及びVmは、次に説明する異常状態の仮想温度値に対応して定められる。 On the other hand, in the second embodiment, the second and third comparators CM2 and CM3 are connected to the output wiring of the temperature detecting means, and at the same time, the constant voltage power supply CVS is used as one common resistor. The second and third voltages (with the heat generation reference voltage V0 of the first embodiment as the first voltage) Vn and Vm are set by means rB and rC, and by this setting, the second and third constant voltage power supplies The connection is equivalent to that provided. The second and third voltages Vn and Vm are determined corresponding to an abnormal state virtual temperature value described below.
このようにして、2系統設けた異常検出手段は、第2及び第3のコンパレータCM2及びCM3と、定電圧電源CVS並びに第2及び第3の定電圧Vn及びVmとによって構成される。前述したサーミスタTHの異常状態を検出するため、ショート又は断線が生じた場合に異常状態として認識すべきそれぞれの場合の仮想温度値を異常設定値として定める。 In this way, the abnormality detection means provided in two systems is constituted by the second and third comparators CM2 and CM3, the constant voltage power supply CVS, and the second and third constant voltages Vn and Vm. In order to detect the abnormal state of the thermistor TH described above, a virtual temperature value in each case that should be recognized as an abnormal state when a short circuit or disconnection occurs is defined as an abnormal setting value.
そして、サーミスタTHがこの異常状態に達したとしたとき表面温度検出手段がこの異常状態を検出して出力することになる信号電圧と、通常の稼動状態のときの表面温度検出手段の出力する信号電圧とをそれぞれ第2及び第3のコンパレータCM2及びCM3において比較し、このとき得られるコンパレータ出力をそれぞれ断線検出信号eC及びショート検出信号eSとしてCPUへ送り、CPUが、発熱源EHへの入力を停止するよう制御をおこなう。 Then, when the thermistor TH reaches this abnormal state, the signal voltage that the surface temperature detecting means detects and outputs this abnormal state, and the signal that the surface temperature detecting means outputs in the normal operating state The voltages are compared in the second and third comparators CM2 and CM3, respectively, and the comparator outputs obtained at this time are sent to the CPU as the disconnection detection signal eC and the short detection signal eS, respectively, and the CPU inputs the input to the heat source EH. Control to stop.
前記定電圧電源CVSは、共用とされつつ、前記発熱基準電圧V0及び異常設定値のそれぞれに対応する信号電圧Vn及びVmに等しくなるように3系統の抵抗手段rA〜rCを用いてその電圧が設定されている。この異常設定値をショート又は断線に応じて抵抗手段rA〜rCによりそれぞれどのように具体的に設定するかという設定要領を説明する。 While the constant voltage power supply CVS is shared, the voltage of the constant voltage power supply CVS is made using three systems of resistance means rA to rC so as to be equal to the signal voltages Vn and Vm corresponding to the heat generation reference voltage V0 and the abnormal set value, respectively. Is set. A setting procedure for specifically setting the abnormal setting values by the resistance means rA to rC according to a short circuit or disconnection will be described.
抵抗手段rBは、第2コンパレータCM2を断線検出用とするように、サーミスタが断線するとS点の電圧が上限に達することとなることから、定電圧電源CVSの出力の上限からわずかに小さい電圧に設定する。他方、抵抗手段rCは、第3コンパレータCM3がショート検出用とするように、サーミスタTHがショートするとS点の電圧がほぼ0となることから、定電圧電源CVSの出力の下限からわずかに大きい電圧に設定する。 The resistance means rB is set to a voltage slightly lower than the upper limit of the output of the constant voltage power supply CVS because the voltage at the S point reaches the upper limit when the thermistor is disconnected so that the second comparator CM2 is used for disconnection detection. Set. On the other hand, the resistance means rC has a voltage slightly higher than the lower limit of the output of the constant voltage power supply CVS because the voltage at the S point becomes almost zero when the thermistor TH is shorted so that the third comparator CM3 is for short detection. Set to.
このように、定電圧電源CVSを共用とし、抵抗手段rA〜rCにより、異常設定値を設定するように構成したので、電源コストを小さくできるとともに、例えば、可変抵抗器のような抵抗手段における可変ツマミの調整というような操作しやすい手段を利用できる利点がある。 As described above, since the constant voltage power supply CVS is shared and the abnormality setting value is set by the resistance means rA to rC, the power supply cost can be reduced and, for example, the variable in the resistance means such as a variable resistor can be changed. There is an advantage that an easy-to-operate means such as knob adjustment can be used.
尚、異常検出手段は1系統だけ設けてもよく、3系統以上設けてもよい。さらに、発熱基準電圧V0を複数通り設定して、包装シートの材質や厚さの種類の違いや、溶着処理個数の多少等を勘案して目標温度を複数通り設定することもでき、さらに利便性を向上できる。 Note that only one system of abnormality detection means may be provided, or three or more systems may be provided. Furthermore, by setting multiple heat generation reference voltages V0, it is possible to set multiple target temperatures in consideration of differences in the type and thickness of the packaging sheet, the number of welding treatments, etc. Can be improved.
このように、異常検出手段を設けたので、異常状態を直ちに検出でき、対策を採ることが可能であり、しかも、複数系統設けると複数の種類の異常状態のそれぞれを別々に検出して、そのそれぞれに対して的確に対応できる。 As described above, since the abnormality detection means is provided, it is possible to immediately detect an abnormal state and take measures, and when multiple systems are provided, each of a plurality of types of abnormal states is separately detected, and It is possible to respond appropriately to each.
また、温度検出手段や異常検出手段を複数通り設ける場合に、これらをヒートローラ対10の各ローラに分けて設けて、温度差を無くすようにしたりすることもできる。
Further, when a plurality of temperature detecting means and abnormality detecting means are provided, these may be provided separately for each roller of the
(実施の形態3)本実施の形態においては、断線検出信号eC又はショート検出信号eSを得た場合に発熱源への入力停止を簡単な構成で停止できるようにするため、図4に示すように、発熱源EHの入力経路に遮断器SBを設け、断線検出信号eC又はショート検出信号eSを受けて遮断器SBを遮断するように構成した。 (Embodiment 3) In the present embodiment, when a disconnection detection signal eC or a short detection signal eS is obtained, the input to the heat source can be stopped with a simple configuration as shown in FIG. In addition, a circuit breaker SB is provided in the input path of the heat generation source EH, and the circuit breaker SB is interrupted by receiving the disconnection detection signal eC or the short detection signal eS.
このように構成することにより、CPUを経ることなく低廉な装置コストにより遮断器を遮断できる。そして、本実施の形態においては、遮断器SBを半導体スイッチであるスイッチングダイオード、サイリスタ等で構成したので、無接点で小型化したものとでき、信頼性が高く、低消費電力であるので、ヒートシール装置の駆動装置を小型化できランニングコストも小さい利点を有する。 By comprising in this way, a circuit breaker can be interrupted | blocked by cheap apparatus cost, without passing through CPU. In this embodiment, since the circuit breaker SB is constituted by a switching diode, a thyristor, or the like, which is a semiconductor switch, it can be reduced in size without contact, has high reliability, and has low power consumption. There is an advantage that the driving device of the sealing device can be reduced in size and the running cost is low.
このように、異常検出手段と遮断器とを設けたので、異常状態を直ちに検出して発熱源への入力を停止して異常加熱等を防止したり、二次的損傷を防止する等が可能であり、しかも、複数系統設けると複数の種類の異常状態のそれぞれを別々に検出して、そのそれぞれに対して的確に対応できる。 As described above, since the abnormality detecting means and the circuit breaker are provided, it is possible to immediately detect the abnormal state and stop the input to the heat source to prevent abnormal heating, etc., or prevent secondary damage. In addition, when a plurality of systems are provided, each of a plurality of types of abnormal states can be detected separately, and each can be handled accurately.
(実施の形態4)本実施の形態は、温度検出手段を非接触型にしたものである。その他の構成は、実施の形態1〜3のいずれかと同一とすることができる。本実施の形態においては、非接触型測温体として、例えば、赤外線を通す赤外ファイバを用いた放射温度計等を用いて前述の温度範囲の表面温度を検出することができる。 (Embodiment 4) In this embodiment, the temperature detecting means is a non-contact type. Other configurations can be the same as those in any of the first to third embodiments. In the present embodiment, the surface temperature in the above-described temperature range can be detected by using, for example, a radiation thermometer using an infrared fiber that transmits infrared rays as the non-contact type temperature sensor.
このように、非接触型測温体を用いることにより、ヒートローラが回転中であると否とに拘らず、ヒートローラの表面の仕上がり状態が接触型測温体を褶接させて用いるのに適さない場合や、接触させにくい位置の表面温度を検出する場合にもヒートローラの表面温度を検出できる。従って、シール装置の駆動装置の構成に係わる設計的な制約を少なくしてヒートローラの形状に拘らず表面温度を検出できる。 In this way, by using a non-contact temperature sensor, the finished state of the surface of the heat roller can be used in contact with the contact temperature sensor regardless of whether the heat roller is rotating or not. The surface temperature of the heat roller can also be detected when it is not suitable or when detecting the surface temperature at a position that is difficult to contact. Therefore, it is possible to detect the surface temperature regardless of the shape of the heat roller by reducing the design restrictions related to the configuration of the driving device of the sealing device.
(実施の形態5)本実施の形態は、ヒートシール装置の熱融着部材として、図6に示したように、包装シートが互いに熱融着される部分の形状に合わせて平面を有するように形成した均熱体40を用いて包装シート20を熱融着し、その均熱体40の表面温度を検出して測定し、発熱源EHへの入力を制御する構成である。その他の構成は、実施の形態1〜4の何れかと同一とできる。図6には、前記均熱体40と包装シート20との位置的な関係と、表面温度検出手段として接触型測温体であるサーミスタTHを取り付ける場合の位置のみを示した。
(Embodiment 5) In this embodiment, as a heat-sealing member of a heat-sealing device, as shown in FIG. 6, the packaging sheets have a flat surface in accordance with the shape of the part to be heat-sealed with each other. The
このように均熱体40を平面で包装シート20に当接させる構成により、包装シート20への熱の伝達効率を向上させることができ、包装シート20の封着部分の密着性もよい。
Thus, by the structure which makes the soaking | uniform-heating body 40 contact | abut to the
尚、以上の説明から明らかなように、本発明に係わるヒートシール装置は、薬剤等に限らず、食品を包装シート等で封着するように構成することもでき、実施の形態1〜5で説明した作用効果と同等の作用効果を得る。 As is clear from the above description, the heat sealing device according to the present invention is not limited to drugs and the like, and can be configured to seal food with a packaging sheet or the like. The same effects as those described are obtained.
本発明に係わるヒートシール装置は、熱融着部材の表面温度が測定され、しかも、表面温度が所定の範囲に維持されて前記包装シートが熱融着される構成により、熱融着部材の表面温度を所定の範囲に維持でき、従来よりも広い温度範囲で正確に熱融着部材の表面温度に対応できるので、熱融着部材の発熱源の電流調整等を要しない。従って、表面温度のモニタリングの必要なく広い温度範囲にわたって熱融着部材の表面温度を制御でき消費電力の無駄なく所定の熱封着ができる。 The heat sealing apparatus according to the present invention has a structure in which the surface temperature of the heat-sealing member is measured, and the surface of the heat-sealing member is heat-sealed by maintaining the surface temperature in a predetermined range and heat-sealing the packaging sheet. Since the temperature can be maintained within a predetermined range and the surface temperature of the heat-sealing member can be accurately handled in a wider temperature range than before, current adjustment of the heat source of the heat-sealing member is not required. Therefore, the surface temperature of the heat-sealing member can be controlled over a wide temperature range without the need for monitoring the surface temperature, and predetermined heat sealing can be performed without wasting power consumption.
前記熱融着部材をヒートローラ対で構成でき、ローラの1回転の動作によって分包できるので定常的な運転操作ができ、表面温度を安定させやすい。 Since the heat fusion member can be constituted by a pair of heat rollers and can be packaged by one rotation of the roller, a steady operation can be performed and the surface temperature can be easily stabilized.
前記表面温度検出手段を接触型測温体で構成できるので、表面温度を正確に検出でき、包装シートの熱融着条件に正確に一致させるように発熱源を制御することができる。 Since the surface temperature detecting means can be composed of a contact-type temperature sensor, the surface temperature can be detected accurately, and the heat source can be controlled so as to accurately match the heat-sealing conditions of the packaging sheet.
前記接触型測温体としてサーミスタを採用できるので、温度検出を電気信号で得ることができ、その制御回路を通常の回路要素で低廉な装置コストで構成できる。そしてサーミスタの温度感知部がシート加熱体表面に適切に付圧されて前記サーミスタが配設されているので、温度感知部の磨耗が少なく、表面温度を正確に検出できサーミスタの故障が少なく寿命が長くできる。 Since the thermistor can be employed as the contact-type temperature sensor, temperature detection can be obtained by an electric signal, and the control circuit can be configured with ordinary circuit elements at low cost. Since the thermistor temperature sensor is appropriately pressed on the surface of the sheet heating body and the thermistor is disposed, the temperature sensor is less worn, the surface temperature can be detected accurately, and the thermistor failure is reduced and the service life is reduced. Can be long.
前記温度制御手段が第1コンパレータと第1定電圧電源とリレーとからなり、前記発熱基準電圧を参照して第1コンパレータ出力により前記リレーが開閉されてヒートローラ対の発熱源への入力が制御されるので、通常の回路要素によって所定の温度範囲に維持できる。従って、所定の温度範囲を任意に定めて精密に制御できる。 The temperature control means includes a first comparator, a first constant voltage power source, and a relay. The relay is opened and closed by a first comparator output with reference to the heat generation reference voltage, and the input to the heat source of the heat roller pair is controlled. Therefore, it can be maintained within a predetermined temperature range by ordinary circuit elements. Therefore, the predetermined temperature range can be arbitrarily determined and precisely controlled.
前記リレーとして半導体リレーを採用できるので、リレーを小型化でき、低消費電力で故障が少ない。従って、ランニングコストを小さくでき信頼性も高い。 Since a semiconductor relay can be adopted as the relay, the relay can be reduced in size, with low power consumption and few failures. Therefore, the running cost can be reduced and the reliability is high.
前記表面温度検出手段の異常状態に対応して前記発熱源への入力が停止されるべく異常検出手段をさらに設けることができるので、異常状態を直ちに検出でき、対策がとれる。 Since an abnormality detecting means can be further provided to stop the input to the heat generation source in response to the abnormal state of the surface temperature detecting means, the abnormal state can be immediately detected and a countermeasure can be taken.
前記異常検出手段が第2コンパレータと第2定電圧電源と遮断器とからなり、前記異常状態に対応して設定する異常検出電圧に前記第2定電圧電源が設定され、前記サーミスタの出力と、前記異常検出電圧との比較による第2コンパレータ出力があったときヒートローラ対の発熱源への入力が停止されるので、通常の回路要素によって異常状態を検出でき、異常加熱等を防止する。 The abnormality detection means comprises a second comparator, a second constant voltage power supply and a circuit breaker, the second constant voltage power supply is set to an abnormality detection voltage set corresponding to the abnormal condition, and the output of the thermistor; When there is a second comparator output by comparison with the abnormality detection voltage, the input to the heat source of the heat roller pair is stopped, so that an abnormal state can be detected by a normal circuit element, and abnormal heating or the like is prevented.
前記発熱源への入力経路に前記遮断器が設けられ、前記第2コンパレータ出力により該遮断器が遮断されて前記発熱源への入力が停止されるので、異常状態が検出されて自動的に発熱源への入力が停止されるので、二次的損傷が生じない。 The circuit breaker is provided in the input path to the heat generation source, and the circuit breaker is interrupted by the second comparator output and the input to the heat generation source is stopped, so that an abnormal state is detected and heat is automatically generated. Since the input to the source is stopped, no secondary damage occurs.
前記遮断器として半導体スイッチを採用できるので、遮断器を無接点にして小型化でき、低消費電力で故障が少ない。従って、ランニングコストを小さくでき信頼性も高い。 Since a semiconductor switch can be adopted as the circuit breaker, the circuit breaker can be made non-contact, miniaturized, low power consumption and few failures. Therefore, the running cost can be reduced and the reliability is high.
前記異常検出手段が複数系統設けられるので、複数の種類の異常状態のそれぞれを別々に検出でき、それぞれに対して的確に対策がとれる。 Since a plurality of the abnormality detection means are provided, each of a plurality of types of abnormal states can be detected separately, and an appropriate countermeasure can be taken for each.
前記温度検出手段を非接触型測温体で構成できるので、ヒートローラに接触させにくい位置の表面温度が検出でき、又は、表面の条件がよくないときでも表面温度が検出できる。従って、ヒートシール装置の構成の設計的制約を少なくできる。 Since the temperature detecting means can be composed of a non-contact type temperature sensor, the surface temperature at a position where it is difficult to contact the heat roller can be detected, or the surface temperature can be detected even when the surface conditions are not good. Therefore, design restrictions on the configuration of the heat seal apparatus can be reduced.
前記熱融着部材として、平面を有する均熱体を採用することもでき、該均熱体は熱の伝達効率がよく、包装シートの融着部分の密着性がよい。 As the heat fusion member, a soaking body having a flat surface can be adopted, and the heat soaking body has good heat transfer efficiency and good adhesion at the fused portion of the packaging sheet.
前記表面温度の所定の範囲が摂氏50〜300度で設定できるので、各材質や処理数量に応じて多様なケースに適合させて熱溶着することができる。 Since the predetermined range of the surface temperature can be set at 50 to 300 degrees Celsius, heat welding can be performed by adapting to various cases according to each material and processing quantity.
前記表面温度の所定の範囲として摂氏120〜140度で設定できるので、温度範囲のバラツキを少なくして通常のグラシン紙等の多用される包装シートの材質に応じて熱効率よく熱溶着できる。 Since the predetermined range of the surface temperature can be set at 120 to 140 degrees Celsius, variation in the temperature range can be reduced and heat welding can be performed with high efficiency according to the material of a packaging sheet such as ordinary glassine paper.
尚、熱融着部材を具備し、該熱融着部材により、包装シートを熱融着するヒートシール装置であって、前記熱融着部材の表面温度を検出する表面温度検出手段と、前記熱融着部材の温度を制御する温度制御手段とが設けられ、前記表面温度が測定され、しかも、表面温度が所定の範囲に維持されて前記包装シートが熱融着されることを特徴とするヒートシール装置とすることができる。 A heat sealing device comprising a heat-sealing member and heat-sealing a packaging sheet by the heat-sealing member, the surface temperature detecting means for detecting the surface temperature of the heat-sealing member, and the heat Temperature control means for controlling the temperature of the fusion member, the surface temperature is measured, and the packaging sheet is heat-sealed while the surface temperature is maintained in a predetermined range. A sealing device can be provided.
前述した構成により、熱融着部材の表面温度を所定の範囲に維持できるので、熱融着部材の発熱源の電流調整等を要せず、従来よりも広い温度範囲で正確にヒートローラ対10の表面温度に対応できる。
With the above-described configuration, the surface temperature of the heat-sealing member can be maintained within a predetermined range. Therefore, it is not necessary to adjust the current of the heat source of the heat-sealing member, and the
更に、前記熱融着部材がヒートローラ対10であることが好ましく、ローラの1回転の動作によって分包できるので定常的な運転操作ができる。
Further, the heat fusion member is preferably a
また更に、前記表面温度検出手段が接触型測温体とすると表面温度を正確に検出できる。 Furthermore, when the surface temperature detecting means is a contact-type temperature sensor, the surface temperature can be accurately detected.
更に、前記接触型測温体がサーミスタTHであると温度検出を電気信号で得る。 Further, when the contact-type temperature measuring element is a thermistor TH, temperature detection is obtained by an electrical signal.
また、前記サーミスタTHの温度感知部が前記ヒートローラ対10のシート加熱体12表面から感熱すべくシート加熱体12表面に付圧されて前記サーミスタTHが配設することで、温度感知部の磨耗を少なくして取り付けられる。
In addition, the temperature sensing portion of the thermistor TH is pressed against the surface of the
また更に、前記温度制御手段が第1コンパレータCM1と第1定電圧電源とリレーSRとからなり、前記ヒートローラ対10の表面温度を前記所定の範囲に維持すべく設定する発熱基準電圧V0に前記第1の定電圧電源が設定され、前記サーミスタTHの出力と、前記発熱基準電圧V0との比較による第1コンパレータCM1出力により前記リレーSRが開閉されて前記発熱基準電圧V0の設定値に応じてヒートローラ対10の発熱源EHへの入力が制御されることによって、通常の回路要素によって所定の温度範囲に維持できる。
Furthermore, the temperature control means comprises a first comparator CM1, a first constant voltage power source and a relay SR, and the heat generation reference voltage V0 is set to maintain the surface temperature of the
また、前記リレーSRが半導体リレーであると、リレーを小型化でき、低消費電力で故障が少ない。 Further, when the relay SR is a semiconductor relay, the relay can be miniaturized, consumes less power and has few failures.
更に、前記表面温度検出手段の異常状態に対応して前記発熱源EHへの入力が停止されるべく異常検出手段がさらに設けられていると、異常状態を直ちに検出できる。 Furthermore, if an abnormality detection means is further provided to stop the input to the heat generation source EH corresponding to the abnormal state of the surface temperature detection means, the abnormal state can be detected immediately.
また更に、前記異常検出手段が第2コンパレータCM2と第2定電圧電源と遮断器SBとからなり、前記異常状態に対応して設定する異常検出電圧に前記第2定電圧電源が設定され、前記サーミスタTHの出力と、前記異常検出電圧との比較による第2コンパレータCM2出力があったときヒートローラ対10の発熱源EHへの入力が停止される構成であると、通常の回路要素によって異常状態を検出できる。
Further, the abnormality detection means includes a second comparator CM2, a second constant voltage power source, and a circuit breaker SB, and the second constant voltage power source is set to an abnormality detection voltage set corresponding to the abnormal state, If there is a configuration in which the input to the heat source EH of the
また、前記発熱源EHへの入力経路に前記遮断器SBが設けられ、前記第2コンパレータCM2出力により該遮断器SBが遮断されて前記発熱源EHへの入力が停止される構成であると、異常状態が検出されて自動的に発熱源EHへの入力が停止される。 Further, the circuit breaker SB is provided in the input path to the heat generation source EH, the circuit breaker SB is interrupted by the output of the second comparator CM2, and the input to the heat generation source EH is stopped. An abnormal state is detected, and the input to the heat generation source EH is automatically stopped.
更に、前記遮断器SBが半導体スイッチであると、遮断器を無接点にして小型化でき、低消費電力で故障が少ない。 Further, when the circuit breaker SB is a semiconductor switch, the circuit breaker can be miniaturized with no contact, low power consumption and few failures.
また更に、前記異常検出手段が複数系統設けられていると、複数の種類の異常状態のそれぞれを別々に検出できる。 Furthermore, when the abnormality detection means is provided with a plurality of systems, each of a plurality of types of abnormal states can be detected separately.
更に、前記表面温度検出手段が非接触型測温体であるので、ヒートローラに接触させにくい位置の表面温度が検出でき、又は、表面の条件がよくないときでも表面温度が検出できる。 Further, since the surface temperature detecting means is a non-contact type temperature sensor, the surface temperature at a position where it is difficult to contact the heat roller can be detected, or the surface temperature can be detected even when the surface conditions are not good.
また、前記熱融着部材が、平面を有する均熱体であると、熱の伝達効率がよい。 In addition, heat transfer efficiency is good when the heat fusion member is a soaking body having a flat surface.
更に、前記表面温度の所定の範囲が摂氏50〜300度であると、比較的低温溶着される融点の低い合成樹脂被膜の包装シートや比較的高温溶着される和紙(内側合成樹脂被膜)等の包装シートに対しても、その材質の種類や処理数量等に応じて、表面温度を所定の温度範囲に維持して熱溶着できる。 Further, when the predetermined range of the surface temperature is 50 to 300 degrees Celsius, a packaging sheet of a synthetic resin film having a relatively low melting point that is welded at a relatively low temperature, a Japanese paper (inner synthetic resin film) that is welded at a relatively high temperature, and the like. Also on the packaging sheet, the surface temperature can be maintained within a predetermined temperature range and heat welding can be performed according to the type of material, the processing quantity, and the like.
また更に、前記表面温度の所定の範囲が摂氏120〜140度であると、通常のグラシン紙等の多用される包装シートの材質に応じて温度範囲のバラツキを少なくして熱溶着できる。 Furthermore, when the predetermined range of the surface temperature is 120 to 140 degrees Celsius, thermal welding can be performed with less variation in the temperature range depending on the material of a packaging sheet such as ordinary glassine paper.
10…ヒートローラ対、12…シート加熱体、20…包装シート、TH…サーミスタ、EH…発熱源、SR…半導体リレー、SB…半導体スイッチ
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---|---|---|---|---|
JP2015101368A (en) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | 凸版印刷株式会社 | Heat seal quality control device and heat seal apparatus |
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