JP2010247384A

JP2010247384A - シール装置

Info

Publication number: JP2010247384A
Application number: JP2009097605A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Ichikawa; 一郎市川
Original assignee: Kawakami Sangyo KK
Current assignee: Kawakami Sangyo KK
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-04-14
Also published as: JP5187264B2

Abstract

【課題】様々な断面形状の電熱線の交換作業を簡易な構成で容易に行うことができるシール装置を提供する。
【解決手段】通電により発熱する電熱線２０と、電熱線２０の非通電時には電熱線２０から離れた位置に移動し、電熱線２０の通電時には電熱線２０に近接した位置に移動し、電熱線２０に接近した場合に、電熱線２０に合成樹脂製シート１００を接触させ、合成樹脂製シート１００をシールするシールバー１１と、電熱線２０の両方の端部をそれぞれ固定する一対の電熱線固定部材２１と、電熱線固定部材２１に対して、電熱線２０が伸びる方向に弾性力を作用させる弾性部材２４と、電熱線固定部材２１に対して、電熱線２０が伸びる方向の反対方向に外力を加えるための押さえ部材２５と、電熱線固定部材２１に対して、電熱線２０が伸びる方向の反対方向に外力が加えられた状態で、押さえ部材２５の位置を固定するための位置固定部材２６とを設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、通電により発熱させた電熱線を用いて合成樹脂製シートをシールするシール装置に関する。

従来より、合成樹脂製シートをシールするシール装置として、電熱線に瞬間的に通電して発熱させ、合成樹脂製シートを融着によりシールし、シール部で切断するインパルスシーラが知られている。電熱線は、発熱時に膨張するため、スプリングを用いて電熱線の両端に外側に向かう張力を与えることで、膨張時のたるみを防止することが行われている。

ところが、電熱線のたるみを防止するためには、大きな弾性力を有するスプリングを用いる必要がある。一方、電熱線は発熱量が過大になると切れてしまうため交換する必要がある。電熱線の交換作業は、スプリングを圧縮しながら電熱線の両端の端子を固定するネジを取り外した上で、新しい電熱線の端子をネジ止めしなければならず、困難を伴っていた。このような電熱線の交換作業を容易にするために、チャック機構で電熱線の両端を固定する構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開平１１−９５２号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、電熱線の固定構造が複雑になり、製造コストが高くなるという問題がある。さらに、特許文献１の構成では、断面が丸形状の電熱線のみしか用いることができず、断面が平形状の電熱線を用いることができないという問題がある。

本発明は上記点に鑑み、様々な断面形状の電熱線の交換作業を簡易な構成で容易に行うことができるシール装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明は、通電により発熱する電熱線（２０）と、前記電熱線（２０）の非通電時には前記電熱線（２０）から離れた位置に移動し、前記電熱線（２０）の通電時には前記電熱線（２０）に近接した位置に移動するように構成され、前記電熱線（２０）に接近した場合に、通電により発熱した前記電熱線（２０）に合成樹脂製シート（１００）を接触させ、前記合成樹脂製シート（１００）をシールするシールバー（１１）と、前記電熱線（２０）の両方の端部をそれぞれ固定する一対の電熱線固定部材（２１）と、前記電熱線固定部材（２１）に対して、前記電熱線（２０）が伸びる方向に弾性力を作用させる弾性部材（２４）と、前記電熱線固定部材（２１）に対して、前記電熱線（２０）が伸びる方向の反対方向に外力を加えるための押さえ部材（２５）と、前記電熱線固定部材（２１）に対して、前記電熱線（２０）が伸びる方向の反対方向に外力が加えられた状態で、前記押さえ部材（２５）の位置を固定するための位置固定部材（２６）とを備えることを特徴としている。

このように、弾性部材（２４）の弾性力が作用する電熱線固定部材２１を押さえつけるための押さえ部材（２５）と、押さえ部材（２５）を固定するための位置固定部材（２６）を設けることで、電熱線（２０）が伸びる方向の反対方向に外力が加えられた状態で電熱線固定部材（２１）を固定できる。これにより、電熱線（２０）を交換する際に弾性部材（２４）の弾性力に抗するために電熱線固定部材（２１）を手で押さえつけておく必要がなく、簡易な構成で電熱線（２０）の交換を容易に行うことができる。さらに、本発明の構成によれば、電熱線（２０）の断面は、丸形状に限定されることなく、平形状など他の断面形状であっても用いることができる。

また、請求項２に記載の発明では、前記電熱線（２０）の端部は直線状に構成され、前記電熱線固定部材（２１）には、前記電熱線（２０）の端部を挿入するための穴部（２１ａ）が設けられ、前記穴部（２１ａ）に挿入された前記電熱線（２０）の端部が、前記電熱線固定部材（２１）に取り付けられたネジ（２２）により固定されることを特徴としている。

このように、電熱線（２０）の端部を差込式に構成することで、電熱線（２０）の両端に端子が設けられている構造に比べて交換作業を容易に行うことができる。

また、請求項３に記載の発明では、前記電熱線（２０）の非通電時に、前記シールバー（１１）が前記電熱線（２０）に接近する方向に移動することを防止するストッパ（１５）が設けられていることを特徴としている。

これにより、電熱線（２０）を交換する際にシールバー（１１）が下降して手を挟まれることを防止でき、電熱線（２０）の交換作業を安全に行うことができる。

また、請求項４に記載の発明では、前記シールバー（１１）に近接して設けられたカバー（３１）を備え、前記カバー（３１）は、前記電熱線（２０）の非通電時には前記電熱線（２０）から離れた位置に移動し、前記電熱線（２０）の通電時には前記電熱線（２０）に近接した位置に移動するように構成され、前記シールバー（１１）は、前記電熱線（２０）の通電時に前記カバー（３１）が前記電熱線（２０）に近接した位置に移動した後で、前記電熱線（２０）に近接した位置に移動するように構成されていることを特徴としている。

これにより、電熱線（２０）に通電してシールバー（１１）が下降する際には、シールバー（１１）と電熱線（２０）との間はカバー（３１）で覆われているので、シールバー（１１）に手を挟まれることを防止できる。さらに、電熱線（２０）の非通電時にはカバー（３１）が電熱線（２０）から離れた位置に移動しているので、電熱線（２０）を交換作業を容易に行うことができる。これにより、電熱線（２０）の交換作業の容易性とシール時の安全性を両立させることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

シール装置の側面図である。シール装置の正面図である。電熱線の端部の固定構造を示す断面図である。電熱線の交換手順を示すための断面図である。シールバーとカバーの側面図である。

以下、本発明を適用した実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。本実施形態では、本発明のシール装置を、電熱線に瞬間的に通電して発熱させ、合成樹脂製シートを融着によりシールし、シール部で切断するインパルスシーラに適用している。

図１は、本実施形態のシール装置１の側面図であり、図２は、シール装置１の正面図である。なお、図２は、図１を左側から見た状態を示しており、脚部２の図示を省略している。

図１に示すように、シール装置１は、脚部２とこれにより支えられる台座部３を備えており、台座部３の上に合成樹脂製シート１００のシールが行われるシール台１０が設けられている。図１では、左側がシート流れ上流側で右側がシート流れ下流側となっており、合成樹脂製シート１００はシール台１０の上を図１の左側から右側に向かって供給される。本実施形態では、合成樹脂製シート１００として、平坦シートと多数の凹凸状突起部が形成された凹凸シートとが接合され、平坦シートと凹凸シートとの間に気泡部が形成された気泡シートを用いている。合成樹脂製シート１００を構成する合成樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系樹脂を用いている。

図２に示すように、シール台１０の上には、合成樹脂製シート１００を融着および切断するための電熱線２０が設けられている。本実施例では、電熱線２０として、通電により発熱する通電発熱体であるニクロム線を用いている。シール装置１には、作業者が足で操作可能なフットスイッチ（図示せず）が設けられており、フットスイッチが操作されることで、シール装置１への電源供給が行われる電源オン状態とシール装置１への電源供給が遮断される電源オフ状態とが切り換えられる。電源オン状態では、電熱線２０への通電が行われる。

図２に示すように、シール台１０の上方には、電熱線２０と平行にシールバー１１が設けられている。シールバー１１は、シール台１０および電熱線２０に接近する方向（図２の下方）と遠ざかる方向（図２の上方）に移動可能となっている。図１、図２は、シールバー１１が上端に位置している状態を示している。シールバー１１は、２本の連結棒１２を介して台座部１３の下方に位置する下側バー１３と連結されている。下側バー１３は、台座部３の下面に固定されたエアシリンダ１４によって、上下方向に移動可能となっている。

シールバー１１は、下側バー１３の上下移動に連動して上下移動する。シール装置１が電源オフ状態の場合（電熱線２０に通電されていない場合）には、シールバー１１は上端に位置し、電熱線２０から最も離れた状態になっている。このとき、シールバー１１と電熱線２０の間にシール対象の合成樹脂製シート１００を供給することができる。そして、シール装置１が電源オン状態（電熱線２０に通電された状態）になることで、エアシリンダ１４が作動して下側バー１３が下降する。これにより、シールバー１１が電熱線２０に接近し、シールバー１１と電熱線２０の間にある合成樹脂製シート１００が電熱線２０に押し付けられる。

下側バー１３の下方には、ストッパ１５が設けられている。ストッパ１５は、シール台１０や台座部３の板面と平行な方向に移動可能となっている。ストッパ１５は、図示しないアクチュエータ（エアシリンダ等）により、下側バー１３の可動範囲内と可動範囲外に移動可能となっている。シール装置１が電源オフ状態となっている場合には、ストッパ１５は下側バー１３の直下で下側バー１３の可動範囲内（図１の破線の位置）に位置し、下側バー１３およびシールバー１１が下降不能となっている。一方、シール装置１が電源オン状態となっている場合には、ストッパ１５は下側バー１３の可動範囲外（図１の実線の位置）に位置し、下側バー１３およびシールバー１１が下降可能となっている。

図３は、電熱線２０の端部の固定構造を示す断面図である。図３では、電熱線２０の一端側のみを図示しているが、他端側も同様の構成となっている。シール台１０の側部には電熱線固定部材２１が配置されている。電熱線固定部材２１は、絶縁性のブロック体として構成されている。電熱線固定部材２１には、電熱線２０を挿入可能な電熱線用穴２１ａがシール台１０の上面と平行に形成されている。電熱線固定部材２１の上面にはネジ穴２１ｂが設けられている。電熱線用穴２１ａに電熱線２０を挿入した状態で、ネジ穴２１ｂにネジ２２を取り付けることで、電熱線２０がネジ２２で押さえられて電熱線固定部材２１に固定される。また、図示しない電源に接続するための端子２３がネジ２３により固定される。

シート台１０と電熱線固定部材２１の間には、弾性部材２４が設けられている。本実施形態の弾性部材２４は圧縮バネとして構成されている。弾性部材２４は、電熱線固定部材２１に対し、電熱線２０が引張られる方向に弾性力を作用させるように構成されている。電熱線固定部材２１の外側には、電熱線２０を交換する際に用いられる押さえ部材２５と押さえ部材用ネジ２６が設けられている。なお、押さえ部材用ネジ２６が本発明の位置固定部材に相当している。

押さえ部材２５は、電熱線固定部材２１における弾性部材２４との接続部の反対側に接触しており、電熱線固定部材２１に対し、電熱線２０が伸びる方向の反対方向に外力を加えるために用いられる。押さえ部材用ネジ２６は、電熱線固定部材２１に対して、電熱線２０が伸びる方向の反対方向に外力が加えられた状態で、押さえ部材２５の位置を固定するために用いられる。

図４は、電熱線２０の交換手順を示すための断面図である。図４（ａ）は電熱線２０が電熱線固定部材２１に固定された使用状態を示している。使用状態では、押さえ用ネジ２６は緩んでおり、電熱線２０に弾性部材２４による弾性力が作用している。図４（ａ）に示す使用状態において、作業者が弾性部材２４が縮む方向（図４の左方）、すなわち電熱線２０が伸びる方向の反対方向に押さえ部材２５に外力を加え、弾性部材２４が縮んだ状態で押さえ部材用ネジ２６を締め付ける。

これにより、図４（ｂ）に示すように、電熱線固定部材２１は弾性部材２４が縮んだ状態でシート台１０に固定される。電熱線固定部材２１が固定された状態でネジ２２を緩め、電熱線２０を電熱線固定部材２１から取り外す。そして、新しい電熱線２０を電熱線固定部材２１に挿入してネジ２２を締め付け、押さえ部材用ネジ２６を緩めることで、交換した電熱線２０に弾性部材２４の弾性力が作用し、図４（ａ）に示す使用状態となる。

次に、カバー３０、３１について図２、図５に基づいて説明する。図５は、シールバー１１とカバー３０、３１の側面図であり、（ａ）〜（ｃ）は合成樹脂製シート１００を融着および切断する際のシールバー１１と第２カバー３１の作動を示している。

図２、図５に示すように、シール装置１には、シールバー１１に近接して第１カバー３０と第２カバー３１が設けられている。図５に示すように、第１カバー３０と第２カバー３１は、シールバー１１を挟むように設けられている。カバー３０、３１は、例えばポリカーボネートのような透明部材により構成することで、カバー３０、３１に挟まれたシールバー１１の動き等を確認することができる。

第１カバー３０と第２カバー３１は、シート台１０の両脇に設けられたカバー支持部材３２により支持されている。第１カバー３０は固定式に構成され、第２カバー３１は可動式に構成されている。第１カバー３０は、シート台１０の上面から融着させる合成樹脂製シート１００が通過可能な所定間隔を設けてカバー支持部材３２に固定されている。第２カバー３１は、シール台１０および電熱線２０に接近する方向（図２、図５の下方）と遠ざかる方向（図２、図５の上方）に移動可能となっている。カバー支持部材３２の上端には、天板３３が設けられている。天板３３には、第２カバー３１を上下方向に移動させるためのエアシリンダ３４が設けられている。

次に、合成樹脂製シート１００を融着および切断する際のシールバー１１と第２カバー３１の作動を図５（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、シール装置１が電源オフ状態となっている場合には、シールバー１１と第２カバー３１は上方に位置している。この状態で、シールバー１１およびカバー３０、３１と、シート台１０との間に合成樹脂製シート１００が供給される。

次に、シール装置１が電源オン状態となることで、電熱線２０への通電が行われるとともに、図５（ｂ）に示すように、シート台１１の近傍まで第２カバー３１が下降する。これにより、シート台１０とシールバー１１との間の隙間がカバー３０、３１により遮蔽される。

次に、第２カバー３１が下端まで移動した後で、図５（ｃ）に示すように、シールバー１１が下降する。これにより、合成樹脂製シート１００が高温になった電熱線２０に押し付けられる。合成樹脂製シート１００における電熱線２０に接触した部位は、融着および切断される。

以上説明した本実施形態によれば、弾性部材２４の弾性力が作用する電熱線固定部材２１を押さえつけるための押さえ部材２５と、電熱線固定部材２１を押さえつけた状態で押さえ部材２５を固定するための押さえ部材用ネジ２６を設けることで、弾性部材２４を縮めた状態で電熱線固定部材２１を固定できる。これにより、電熱線２０を交換する際に弾性部材２４の弾性力に抗するために電熱線固定部材２１を手で押さえつけておく必要がなく、簡易な構成で電熱線２０の交換を容易に行うことができる。さらに、本実施形態の構成によれば、チャック機構を用いる構成のように電熱線２０の断面が丸形状に限定されることなく、平形状など他の断面形状の電熱線も用いることができる。

また、本実施形態では、電熱線２０の端部を電熱線固定部材２１の電熱線用穴２１ａに挿入する差込式となっているので、ネジ２２を緩めるだけで電熱線２０を電熱線固定部材２１から容易に脱着することができる。このため、電熱線２０の両端に端子が設けられている構造に比べて電熱線２０の交換作業を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、電源オフ時にシールバー１１の下降を防止するストッパ１５が設けられているので、電熱線２０を交換する際にシールバー１１が下降して手を挟まれることを防止でき、電熱線２０の交換作業を安全に行うことができる。

また、本実施形態では、シールバー１１を覆うカバー３０、３１が設けられており、電源オン時に可動式の第２カバー３１が下降した後にシールバー１１が下降するようになっている。このため、シールバー１１が下降する際には、シールバー１１と電熱線２０との間に手を入れることが不可能となり、シールバー１１に手を挟まれることを防止できる。さらに、電源オフ時には第２カバー３１が上昇しているので、電熱線２０を交換作業を容易に行うことができる。これにより、電熱線２０の交換作業の容易性とシール時の安全性を両立させることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。

例えば、上記実施形態では、合成樹脂製シート１００として気泡シートを用いた例について説明したが、合成樹脂製シート１００として異なる種類のシートを適用することもできる。

１…シール装置、１０…シール台、１１…シールバー、２０…電熱線、２１…電熱線固定部材、２４…弾性部材、２５…押さえ部材、２６…押さえ部材用ネジ、３０…第１カバー、３１…第２カバー、１００…合成樹脂製シート。

Claims

通電により発熱する電熱線（２０）と、
前記電熱線（２０）の非通電時には前記電熱線（２０）から離れた位置に移動し、前記電熱線（２０）の通電時には前記電熱線（２０）に近接した位置に移動するように構成され、前記電熱線（２０）に接近した場合に、通電により発熱した前記電熱線（２０）に合成樹脂製シート（１００）を接触させ、前記合成樹脂製シート（１００）をシールするシールバー（１１）と、
前記電熱線（２０）の両方の端部をそれぞれ固定する一対の電熱線固定部材（２１）と、
前記電熱線固定部材（２１）に対して、前記電熱線（２０）が伸びる方向に弾性力を作用させる弾性部材（２４）と、
前記電熱線固定部材（２１）に対して、前記電熱線（２０）が伸びる方向の反対方向に外力を加えるための押さえ部材（２５）と、
前記電熱線固定部材（２１）に対して、前記電熱線（２０）が伸びる方向の反対方向に外力が加えられた状態で、前記押さえ部材（２５）の位置を固定するための位置固定部材（２６）とを備えることを特徴とするシール装置。
前記電熱線（２０）の端部は直線状に構成され、前記電熱線固定部材（２１）には、前記電熱線（２０）の端部を挿入するための穴部（２１ａ）が設けられ、前記穴部（２１ａ）に挿入された前記電熱線（２０）の端部が、前記電熱線固定部材（２１）に取り付けられたネジ（２２）により固定されることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
前記電熱線（２０）の非通電時に、前記シールバー（１１）が前記電熱線（２０）に接近する方向に移動することを防止するストッパ（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のシール装置。
前記シールバー（１１）に近接して設けられたカバー（３１）を備え、
前記カバー（３１）は、前記電熱線（２０）の非通電時には前記電熱線（２０）から離れた位置に移動し、前記電熱線（２０）の通電時には前記電熱線（２０）に近接した位置に移動するように構成され、
前記シールバー（１１）は、前記電熱線（２０）の通電時に前記カバー（３１）が前記電熱線（２０）に近接した位置に移動した後で、前記電熱線（２０）に近接した位置に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシール装置。