JP2015176812A - 誘導加熱発熱体の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このため、炎を使わずに加熱調理を行うことができる反面、その原理上、使用できる調理器具が限られてしまい、鉄、鉄ホーローなどの磁性金属からなる専用の調理器具を用いなければならないという不利があった。
このような切断線33a、33b、33c、33d、33eを形成することによって、導電層30に誘起された渦電流は、切断線33a、33b、33c、33d、33eを横切る方向には流れなくなる。このため、切断線33a、33b、33c、33d、33eによって区画された、それぞれの領域ごとに渦電流が誘起される。
このとき、ヒューズ機能部32が破断する際の熱によるヒートシール層31の損傷を防ぐために、ヒューズ機能部形成片32a,32bの基部320側を残してヒートシール層31を除去し、ヒューズ機能部形成片32a,32bの基部320同士をヒートシールすることで、ヒューズ機能部32の形状を保持することができる。
尚、図3は、誘導加熱発熱体3をヒューズ機能部形成片32a側から見た斜視図であり、図4は、誘導加熱発熱体3をヒューズ機能部形成片32b側から見た斜視図である。
さらに、ヒューズ機能部形成片32bの突片38を除く導電層30を、前述したヒートシール層31の残部の高さと同等、又は若干高い導電層30とし、ヒューズ機能部32のヒートシール部からの樹脂の飛び出しを防止する。
このようなピール工程、切断線パターン形成工程、トリミング工程、ヒューズ機能部形成工程は、本実施形態に係る誘導加熱発熱体の製造装置のピール機構、切断線パターン形成機構、トリミング機構、ヒューズ機能部形成機構で行われる。
被加工領域30aは、誘導加熱発熱体3の導電層30にヒューズ機能部32を形成するために設けられるものであり、ヒューズ機能部32を形成するに先立ち、ピール機構では、被加工領域30aにおけるヒートシール層31の非接着部31aを、ヒートシール層31から取り除き、被加工領域30aを剥き出し状態にするピール工程が行われる。このため、本実施形態にあっては、ロール状に巻き取られたラミネートフィルム10を、供給装置500にセットして連続的に繰り出し、レーザー照射装置507からレーザー光を照射してヒートシール層31の非接着部31aの幅方向両端に沿ってハーフカット処理を施し、ヒートシール層31に図6(b)に示す切り込みを入れる(図7及び図8参照)。レーザー照射装置507としては、ヒートシール層31を形成する樹脂材料を溶断し、導電層30に影響を与えない特性を有するレーザー、例えば、CO2レーザー等のガスレーザーを利用することができる。
なお、図示する例では、二機のレーザー照射装置507を、非接着部31aの幅方向両端に沿ってレーザー光を照射する際に、互いに干渉し合わないように、ラミネートフィルム10の繰り出し方向に沿ってずらして配置してある。
また、供給装置500から繰り出されたラミネートフィルム10の蛇行を検知カメラ501が検知すると、供給装置500全体が繰り出し方向の直交方向に移動してラミネートフィルム10の蛇行を抑止し、これによって、ハーフカット処理の位置ズレが防止される(図6及び図8参照)。
本実施形態においては、ダンサーローラ506の両端部を回転自在に支持する軸受506aを、直動ガイドレール506bにより上下方向に移動可能に配置することで、ダンサーローラ506は滑らかに上下に平行移動する。このダンサーローラ506の上下動により、ラミネートフィルム10の前述した送り量の差が吸収され、その自重によってラミネートフィルム10に張力がかかる。
また、軸受506aの支持は、特に直動ガイドレール506bに限定するものではなく、その他の直線スライド機構等によりダンサーローラ506が直線的に上下動自在、且つ自転自在に支持され、ダンサーローラ506が滑らかに平行移動できれば良い。
尚、条件に応じて、荷重調節用ワイヤ506cの軸受506a側にウェイト506eを取り付けても良い。
導電層切断線パターン形成機構では、図10に示すように、ラミネートフィルム10の誘導加熱発熱体3の主部となる位置に、切断線33a、33b、33c、33d、33e、34a、34b、34cを所定のパターンで形成すると共に、被加工領域30aにヒューズ機能部形成片32a,32bの上端縁部の形状が形成されるように搬送方向に沿って二ヶ所で溶断(分断)し、さらに、前述した抜き孔、又は貫通するスリット35を形成する導電層切断線パターン形成工程が行われる。
導電層切断線パターンは、導電層30の導電性材料を溶断し、ヒートシール層31の樹脂材料を透過する特性のレーザー、例えば、YAGレーザー、ガラスレーザー等の固体レーザーを利用して導電層30を選択的に切断することによって形成される。
トリミング工程では、打ち抜き切断装置700によって、誘導加熱発熱体3の製造に必要な部分が、発熱体形成片S0としてラミネートフィルム10から打ち抜かれるトリミング工程が行われる(図7、図8及び図11参照)。
尚、本トリミング機構において、前述した切断線パターン形成機構のレーザー照射装置602によるラミネートフィルム10へのスリット(対流孔)35の形成を行なっても良い。
ヒューズ機能部形成機構では、次のようなヒューズ機能部形成工程が行われる。
すなわち、ヒューズ機能部形成機構では、まず、トリミング工程を終え、受け台703によって搬送、保持されている二片に分断(受け台703の搬送直交方向)された発熱体形成片S0を、合掌ユニット810で受け取ってヒートシール層31側を対向させ、
非接着部31aが取り除かれたヒートシール層31の残部の端縁(当該端縁を図6中鎖線で示す)を揃えて二片に分断された発熱体形成片S0を重ね合せる(図15参照)。次いで、重ね合された二片の発熱体形成片S0は、第一トランスファーユニット820を介して第一ハンドリングチャックユニット830に受け渡されて(図16及び図17参照)、ヒートシール層31の当該端縁側、すなわち、ヒューズ機能部形成片32a,32b同士の基部320に相当する部分(図5参照)をヒートシールして第一中間体S1とする。
次いで、第一トランスファーユニット820の基部821を離間させて保持部822を開いて(図17(d)参照)、第一トランスファーユニット820を退避させる(図17(e)参照)。これによって、第一ハンドリングチャックユニット830への発熱体形成片S0の受け渡しが完了し、退避した第一トランスファーユニット820は待機位置まで戻って前述の動作を繰り返す。
その後、第一ハンドリングチャックユニット830は、第一中間体S1を第二トランスファーユニット840まで搬送する。
次いで、第二トランスファーユニット840の基部841を離間させて保持部842を開くことによって(図19(d)参照)、第二ハンドリングチャックユニット850への第一中間体S1の受け渡しが完了する。
このような溶着部323は、例えば、超音波ホーンとアンビルとの間に第一中間体S1のヒューズ機能部32の上端縁部側の相当する部位を挟み、超音波振動によって導電層30同士を部分的に溶融、圧着することによって形成することができる。
その後、第二ハンドリングチャックユニット850は、第二中間体S2を第三トランスファーユニット860まで搬送する。
このような第三トランスファーユニット860は、その基部861を離間させて保持部862が開いた状態で待機する(図20(a)参照)。そして、第二中間体S2を保持する第二ハンドリングチャックユニット850が、その待機位置まで移動してくると(図20(b)参照)、基部861を近接させることによって保持部862を閉じて第二中間体S2の上縁側を保持する(図20(c)参照)。
次いで、第二ハンドリングチャックユニット850の保持部852を開いて(図20(d)参照)、第二ハンドリングチャックユニット850を退避させる(図20(e)参照)。退避した第二ハンドリングチャックユニット850は待機位置まで戻って前述の動作を繰り返す。
次に、展開ユニット870は、前述した合掌ユニット810と同様の構成とされ、櫛歯状の保持部873が水平に開いた状態で待機する(図21(a)参照)。次いで、展開ユニット870の保持部873の間に、第三トランスファーユニット860に保持された第二中間体S2が搬送されてくると(図21(b)参照)、保持部873が合掌するように一対の保持アーム871が対称に回動して、第二中間体S2に保持部873が押し当てられる(図21(c)参照)。次いで、その状態で吸引を開始して、保持アーム871を回動させて保持部873を開くことにより(図21(d)参照)、第二中間体S2は、第三トランスファーユニット860の下端縁に沿って図5に示すように折り曲げられながら展開され、第三トランスファーユニット860で保持された上縁側の部分がヒューズ機能部32として形成される。
尚、展開ユニット870の保持部873は、必ずしも櫛歯状とする必要はない。
また、搬出台880は、前述した打ち抜き切断装置700が備える受け台703と同様の構成とされ、搬出台880上に誘導加熱発熱体3を吸引して保持する。さらに、搬出台880は、図示しない搬送機構によって移動可能とされ、展開ユニット870から受け渡された誘導加熱発熱体3を、例えば、容器本体2に取り付けるヒートシール工程へと搬出する。
尚、容器本体2と誘導加熱発熱体3のヒートシールは、前述した中央部領域、周縁部領域、或いは主加熱領域を適宜選択して行ってもよい。
このように、誘導加熱発熱体3を容器本体2にヒートシールことにより、加熱時の容器本体2の損傷が防止される。
3 誘導加熱発熱体
30 導電層
30a 被加工領域
31 ヒートシール層
31a 非接着部
31b 接着剤層
32 ヒューズ機能部
32a,32b ヒューズ機能部形成片
323 溶着部
33a〜33e 切断線
34a〜34c 切断線
700 打ち抜き切断装置
702 切断型
721 トムソン刃(切断刃)
703 受け台
730 吸引孔
732 挿通孔
704 昇降機構
705 荷重受けブロック
810 合掌ユニット
820 第一トランスファーユニット
830 第一ハンドリングチャックユニット
840 第二トランスファーユニット
850 第二ハンドリングチャックユニット
860 第三トランスファーユニット
870 展開ユニット
S0 発熱体形成片
S1 第一中間体
S2 第二中間体
Claims (7)
- 高周波磁界により渦電流が誘起されて発熱する導電層とヒートシール層とから成り、前記導電層が切断線によって区画され、ヒューズ機能部を備える誘導加熱発熱体の製造装置であって、
前記導電層に前記ヒートシール層を積層してなるラミネートフィルムを繰り出しながら、レーザー光を照射して前記ヒートシール層の非接着部の幅方向両端に沿ってハーフカット処理を施し、次いで、前記非接着部を前記ヒートシール層から引き剥がして被加工領域を形成するピール機構、
前記導電層にレーザー光を照射して前記切断線を所定のパターンで形成する切断線パターン形成機構、
前記ラミネートフィルムから発熱体形成片を打ち抜くトリミング機構、
前記発熱体形成片のヒートシール層側を対向させて重ね合せ、前記被加工領域側のヒートシール層をヒートシールし、次いで、前記発熱体片の上端部同士を部分的に溶着して前記ヒューズ機能部を形成するヒューズ機能部形成機構
を含むことを特徴とする誘導加熱発熱体の製造装置。 - 前記ピール機構と前記切断線パターン形成機構の間にダンサーローラを設け、前記ダンサーローラを直線的に上下動自在、且つ自転自在に支持し、自重によって前記ラミネートフィルムにかかる張力を、前記ダンサーローラにウェイトを取り付けて調節可能とした請求項1に記載の誘導加熱発熱体の製造装置。
- 前記トリミング機構が、
切断刃が取り付けられた切断型と、前記切断刃を受ける受け台とを備え、
前記受け台が、ガイドレールに案内されて前記発熱体形成片を前記受け台上に保持しながら搬送する搬送機構を有するとともに、
前記ラミネートフィルムを打ち抜き切断する際に、前記受け台が前記ガイドレールから浮き上がった状態となるように、前記受け台を支持する荷重受けブロックを有する請求項1又は2に記載の誘導加熱発熱体の製造装置。 - 前記受け台が、前記受け台の上面に穿設された吸引孔から吸引して、前記受け台上に供給された前記ラミネートフィルムを固定し、前記ラミネートフィルムから打ち抜かれた発熱体形成片を、前記受け台上に保持する吸引機構を有する請求項3に記載の誘導加熱発熱体の製造装置。
- 前記ヒューズ機能部形成機構が、
前記合掌ユニットにより重ね合された前記発熱体形成片を、第一トランスファーユニットを介して第一ハンドリングチャックユニットに受け渡して、前記第一ハンドリングチャックユニットに保持された前記発熱体形成を、前記ヒートシール層の前記端縁側をヒートシールして第一中間体とし、
前記第一中間体を、第二トランスファーユニットを介して第二ハンドリングチャックユニットに受け渡して、前記第二ハンドリングチャックユニットに保持された前記第一中間体を、超音波溶着によって前記溶着部が形成された第二中間体とし、
前記第二中間体を、第三トランスファーユニットを介して展開ユニットに受け渡し、前記展開ユニットにより前記第二中間体を前記第三トランスファーユニットの下端縁に沿って折り曲げながら展開し、前記第三トランスファーユニットで保持された上縁側の部分をヒューズ機能部として形成する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の誘導加熱発熱体の製造装置。 - 前記合掌ユニット、第一トランスファーユニット、第一ハンドリングチャックユニット、第二トランスファーユニット、及び第二ハンドリングチャックユニットに櫛歯状の保持部を設け、前記保持部を開閉させる請求項5に記載の誘導加熱発熱体の製造装置。
- 高周波磁界により渦電流が誘起されて発熱する導電層とヒートシール層とから成り、前記導電層が切断線によって区画され、ヒューズ機能部を備える誘導加熱発熱体の製造方法であって、
前記導電層に前記ヒートシール層を積層してなるラミネートフィルムを用意し、前記ヒートシール層の非接着部を前記ヒートシール層から引き剥がして被加工領域を形成するピール工程、
前記導電層に前記切断線を所定のパターンで形成する切断線パターン形成工程、
前記ラミネートフィルムから発熱体形成片を打ち抜くトリミング工程、
前記発熱体形成片のヒートシール層側を対向させて重ね合せ、前記被加工領域側のヒートシール層をヒートシールし、次いで、前記発熱体形成片の上端縁部側同士を部分的に溶着して前記ヒューズ機能部を形成するヒューズ機能部形成工程
を含むことを特徴とする誘導加熱発熱体の製造方法。
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