JP2599696B2 - 加熱溶着装置 - Google Patents

加熱溶着装置

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NAKAJIMA DOKO CORPORATION
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば熱溶着性シート
で作られた袋の開口部をシールする際等に用いられる加
熱溶着装置に係り、特に加熱器の摺動を円滑なものとす
ることができる加熱溶着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばポリエチレン樹脂フィルム
や裏面に樹脂層を有する紙の如き熱溶着性シートを、乾
電池等の低電圧電源を用いてシールする加熱溶着装置と
しては、例えば実公昭５７−３４０２５号公報に示され
ているように、電気絶縁性基台と発熱体との間に、フッ
素樹脂製の断熱材を介装して構成されているものが知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の加熱溶着装
置においては、発熱体が基台上に突出しているため、前
記熱溶着性シートの表面を摺動させた際に、発熱体がシ
ートにめり込み、シートに引きつれが生じてうまく溶着
できないという問題がある。
【０００４】また、基台と発熱体との間は断熱材で断熱
されているが、発熱体が広い面積で断熱材に接している
ため、必ずしも充分な断熱性能が得られず、熱の有効利
用が図られていないという問題もある。
【０００５】本発明は、かかる現況に鑑みなされたもの
で、加熱器の摺動を円滑なものとすることができるとと
もに、熱の有効利用を図ることができる加熱溶着装置を
提供することを目的とする。
【０００６】本発明の他の目的は、加熱部の温度をほぼ
一定にすることができる加熱溶着装置を提供するにあ
る。
【０００７】本発明の他の目的は、回路構成を簡素化す
ることができる加熱溶着装置を提供するにある。
【０００８】本発明の他の目的は、加熱器の摺動抵抗を
より少なくすることができる加熱溶着装置を提供するに
ある。
【０００９】本発明の他の目的は、１回の操作で確実に
溶着することができる加熱溶着装置を提供するにある。
【００１０】本発明の他の目的は、加熱器の摺動を安定
させることができる加熱溶着装置を提供するにある。
【００１１】本発明のさらに他の目的は、加熱器を摺動
させる際に、加熱部の全面を安定して被溶着材に密着さ
せることができる加熱溶着装置を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、被溶着材の表面を摺動させる加熱器を備えた
加熱溶着装置において、前記加熱器の摺動面に設けられ
た開口部と、加熱器内に配されて開口部から出没可能な
加熱部と、この加熱部を常時付勢して開口部から突出さ
せる付勢手段とをそれぞれ設けるようにしたことを特徴
とする。
【００１３】本発明はまた、加熱部を、被溶着材に接触
する摺動部材と、摺動部材の背面側に配された発熱体と
から構成するようにしたことを特徴とする。
【００１４】本発明はまた、発熱体としてＰＴＣヒータ
を用いるようにしたことを特徴とする。
【００１５】本発明はまた、摺動部材または付勢手段の
うちの少なくともいずれか一方に、発熱体への給電材を
兼ねさせるようにしたことを特徴とする。
【００１６】本発明はまた、摺動部材の被溶着材との接
触部に、被溶着材との摺動抵抗が少ない被覆層を設ける
ようにしたことを特徴とする。
【００１７】本発明はまた、加熱器に、加熱部の温度が
設定値を超えた際に点灯する温度表示灯を設けるように
したことを特徴とする。
【００１８】本発明はまた、加熱器に、電源および電源
電圧が設定値を超えているときに点灯する電源表示灯を
設けるようにしたことを特徴とする。
【００１９】本発明はまた、加熱器を摺動させる際にそ
の摺動をガイドする物差しを設け、この物差しに、加熱
器の摺動速度の目安とする目盛を設けるようにしたこと
を特徴とする。
【００２０】本発明はさらに、加熱器および物差しに、
加熱器の摺動時に相互に係合させる係合部を設けるよう
にしたことを特徴とする。
【００２１】
【作用】本発明においては、加熱器の摺動面に設けられ
た開口部位置に加熱部が配置され、この加熱部は、付勢
手段により開口部から突出する方向に常時付勢されてい
る。このため、加熱器を被溶着材の表面で摺動させた際
に、加熱部が被溶着材にめり込むことがなく、しかも安
定した圧力で被溶着材に圧接させることが可能となり、
加熱器の摺動の円滑化および溶着の安定化を図ることが
可能となる。また、加熱部は付勢手段で付勢されてい
て、加熱器との接触面積が小さいので、熱の有効利用を
図ることが可能となる。
【００２２】本発明においてはまた、加熱部が摺動部材
とその背面側の発熱体とから構成され、摺動部材が被溶
着材に接触するようになっている。このため、発熱体の
種類に制限がなく、使用目的等に合わせて発熱体を選択
することが可能となる。
【００２３】本発明においてはまた、発熱体としてＰＴ
Ｃヒータが用いられている。このため、特別な温度制御
器を用いることなく加熱部の温度を一定にすることが可
能となる。
【００２４】本発明においてはまた、摺動部材または付
勢手段のうちの少なくともいずれか一方が、発熱体への
給電材を兼ねている。このため、回路構成が簡素化され
て信頼性が向上し、またコストダウンを図ることが可能
となる。
【００２５】本発明においてはまた、摺動部材の被溶着
材との接触部に、被溶着材との摺動抵抗が少ない被覆層
が設けられている。このため、加熱器の摺動をより円滑
にすることが可能となる。
【００２６】本発明はまた、加熱器に、加熱部の温度が
設定値を超えた際に点灯する温度表示灯が設けられてい
る。このため、温度表示灯の点灯を確認しながら加熱器
を摺動させることにより、１回の操作で確実に溶着する
ことが可能となる。
【００２７】本発明においてはまた、加熱器に、電源お
よび電源電圧が設定値を超えているときに点灯する電源
表示灯が設けられている。このため、電源として乾電池
等を用いた際に、その消耗程度を容易に確認することが
可能となる。
【００２８】本発明においてはまた、加熱器を摺動させ
る際にその摺動をガイドする物差しが設けられ、この物
差しには、加熱器の摺動速度の目安とする速度目盛が設
けられている。このため、この速度目盛に合わせて加熱
器を摺動させることにより、物差しの形状に合わせた溶
着部を確実に得ることが可能となる。
【００２９】本発明においてはさらに、加熱器および物
差しに、加熱器の摺動時に相互に係合させる係合部が設
けられている。このため、係合部の係合により、加熱器
を垂直にして摺動させることができ、これにより、加熱
部の全面を安定して被溶着材に密着させることが可能と
なる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。図
１および図２は、本発明の第１実施例に係る加熱溶着装
置を示すもので、この装置は、二枚重ねの熱溶着性シー
ト２上を摺動させる加熱器１を備えている。
【００３１】この加熱器１は、図１および図２に示すよ
うに、指掛け用の開口部３を有して概略ピストル状の箱
形をなしており、この加熱器１は、少なくとも後述する
開口部６に対応する部分が、例えばポリエチレンサルフ
ァイド等の耐熱性樹脂で成形加工されている。
【００３２】前記加熱器１には、例えば単三乾電池４本
を直列に接続して構成される電源４が内蔵されており、
また加熱器１下端の摺動面５には、例えば方形の開口部
６が穿設されている。そして、この開口部６に対応する
加熱器１内部には、開口部６から出没可能に加熱部７が
配設されており、この加熱部７は、例えばステンレス鋼
製のスプリング８により常時外方に押圧付勢され、その
下端部が開口部６から突出するようになっている。
【００３３】前記加熱部７は、図３に示すように、概略
逆台形の皿状をなす青銅製の摺動板９と、摺動板９の背
面側に配されたＰＴＣヒータ１０とから構成されてい
る。ＰＴＣヒータ１０は、正の抵抗温度特性を有する磁
気半導体を用いて平板状に形成されており、その上下
面，すなわち摺動板９およびスプリング８が接触する各
面には、銀電極（図示せず）が印刷されている。そし
て、このＰＴＣヒータ１０への給電線１１ａ，１１ｂ
は、一方が摺動板９に、また他方がスプリング８にそれ
ぞれ結線されている。
【００３４】すなわち、摺動板９およびスプリング８
は、ＰＴＣヒータ１０への給電材を兼ねているととも
に、スプリング８は、ＰＴＣヒータ１０の前記銀電極に
給電材を圧接させるための圧接手段を兼ねている。
【００３５】前記摺動板９の給電線１１ａの結線位置と
は逆の端部には、図３に示すように、例えば負の抵抗温
度特性を有するＮＴＣサーミスタで構成されるセンサ１
２が加絞め固定されており、このセンサ１２により加熱
部７の温度が検出されるようになっている。
【００３６】また、前記摺動板９の外面には、図３に示
すように、例えばポリテトラフロロエチレンで形成され
る被覆層１３が設けられており、この被覆層１３によ
り、熱溶着性シート２の表面が熱溶融した場合であって
も、剥離性をよくして摺動抵抗を少なくすることができ
るようになっている。
【００３７】一方、前記加熱器１には、図１に示すよう
に、開口部３の上縁に、電源４と加熱部７とを接続する
電源スイッチ１４が配設されており、また加熱器１の前
段部には、加熱部７の温度が設定値を超えた際に点灯す
る温度表示灯１５および電源電圧が設定値を超えている
ときに点灯する電源表示灯１６（図１では一方のみ図
示）が並設されている。
【００３８】図４は、加熱器１に組込まれた電気回路を
示すもので、図中、Ｒ1 は温度表示灯１５に並列接続さ
れた抵抗で、温度表示灯１５は、加熱部７の温度が上昇
してセンサ１２の抵抗値が一定以下になった際に点灯す
るようになっている。また、Ｒ2 は電源表示灯１６とツ
ェナダイオードＺＤとの間に接続された抵抗で、電源表
示灯１６は、電源４の電圧がツェナダイオードＺＤの降
伏電圧以上であるときに点灯するようになっている。ま
た、Ｄはダイオードで、乾電池の極性を逆にして接続し
た場合の安全用として組込まれている。
【００３９】なお、図１において、符号１７は基台であ
り、この基台１７は、加熱器１を用いて熱溶着性シート
２を溶着する際に、熱溶着性シート２の下敷として用い
られるようになっている。
【００４０】次に、本実施例の作用について説明する。
図１において、開口部３に指を掛けて加熱器１の電源４
の部分を握ると、電源スイッチ１４がＯＮとなって電源
４がＰＴＣヒータ１０に接続される。これにより、ＰＴ
Ｃヒータ１０が発熱し、摺動板９を含めた加熱部７全体
が昇温する。
【００４１】ところで、加熱部７は、摺動板９の周面部
が開口部６に接触し、またＰＴＣヒータ１０がスプリン
グ８に接触しているのみであるので、加熱器１側へ逃げ
る熱量が極めて少なく、ＰＴＣヒータ１０で発生した熱
量は、そのほとんどすべてが加熱部７に貯えられる。こ
のため、加熱部７が迅速に昇温し、短時間で溶着可能な
温度となる。すると、これをセンサ１２が検出し、温度
表示灯１５が点灯する。
【００４２】この温度表示灯１５の点灯を確認したなら
ば、加熱器１の摺動面５を熱溶着性シート２上に押付け
る。すると、加熱部７がスプリング８の付勢力に抗して
開口部６内に没入し、被覆層１３の外面が摺動面５とほ
ぼ面一となる。そして、加熱器１を熱溶着性シート２上
で摺動させると、加熱部７からの熱により熱溶着性シー
ト２が溶着される。
【００４３】しかして、加熱器１の摺動面５を熱溶着性
シート２に強い力で押付けても、加熱部７が熱溶着性シ
ート２にもぐり込むことがない。このため、加熱器１を
スムースに摺動させることができ、熱溶着性シート２に
引きつれを生じるおそれがない。しかも、加熱部７はス
プリング８の付勢力により、常に熱溶着性シート２に一
定力で押付けられてるので、安定した溶着状態が得られ
る。
【００４４】また、発熱体としてＰＴＣヒータ１０を用
いているので、通電開始から使用可能な温度になるまで
の時間を大幅に短縮することができるとともに、溶着に
より温度が下がっても、急速に温度を復帰させることが
できる。また、電源４の電圧が低下しても、加熱部７の
温度をほぼ一定にすることができる。
【００４５】図５は、電源４に乾電池を用いてＰＴＣヒ
ータ１０に通電した場合の電池電圧，ヒータ温度および
ヒータ電流の経時変化を示したものである。
【００４６】図５からも明らかなように、電池電圧は時
間とともに次第に低下していくが、これに合わせてヒー
タ電流が次第に増加し、結果としてヒータ温度がほぼ一
定に維持されることが判る。
【００４７】ところで、熱溶着性シート２を溶着する場
合には、加熱部７からの熱が、熱溶着性シート２側に奪
われることになるので、加熱器１をあまり早く摺動させ
ると、熱溶着が不充分になるおそれがある。このため、
加熱器１は溶着可能な一定の速度で摺動させることが好
ましい。
【００４８】図６は、このような点を考慮してなされた
本発明の第２実施例を示すもので、加熱器１を摺動させ
る際にその摺動をガイドする物差し２０を設けるように
したものである。
【００４９】すなわち、熱溶着性シート２の溶着位置に
は、図６に示すように、例えば角棒状をなす物差し２０
が配されるようになっており、この物差し２０の上面に
は、加熱器１をこの物差し２０にそって摺動させる際
に、その摺動速度の目安とするための速度目盛２１が設
けられている。そして、例えば速度目盛２１の１目盛を
１秒間で移動させる程度の速度で加熱器１を摺動させる
ことにより、最も良好な溶着状態が得られるようになっ
ている。
【００５０】しかして、物差し２０を用いることによ
り、加熱器１をスムースに摺動させることができ、また
溶着を曲線形状にしたい場合には、物差し２０を曲線形
状にしておけば、常に同一の溶着形状を得ることができ
る。また、速度目盛２１により加熱器１の摺動速度を容
易に知ることができるので、溶着ミスを防ぐことができ
る。
【００５１】図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３実施
例を示すもので、加熱器１および物差し２０に、加熱器
１の摺動時に相互に係合させる係合部を設けるようにし
たものである。
【００５２】すなわち、図７（ａ）の場合には、加熱器
１の両側面に、凹溝３１が設けられているとともに、物
差し２０に、この凹溝３１に係合する凸条３２が設けら
れている。また、図７（ｂ）の場合には、加熱器１の両
側面に、方形の段部３３が設けられているとともに、物
差し２０に、この段部３３に係合する切欠き３４が設け
られている。さらに、図７（ｃ）の場合には、加熱器１
の両側面に、上面がＶ溝状の段部３５が設けられている
とともに、物差し２０に、この段部３５に係合する切欠
き３６が設けられている。
【００５３】しかして、加熱器１および物差し２０に、
加熱器１の摺動時に相互に係合させる係合部を設けるこ
とにより、加熱器１を垂直状態で摺動させることがで
き、これにより、加熱部７を安定して熱溶着性シート２
に密着させることができる。
【００５４】図８および図９は、本発明の第４実施例を
示すもので、袋４０の開口部を加熱器１で熱溶着する際
に、袋４０の内容物が加熱器１側に漏れ出さないように
したものである。
【００５５】すなわち、基台１７には、図８および図９
に示すように、袋４０の内容物を配置する段差部４１が
設けられており、また基台１７および物差し２０には、
相互に嵌合する凸条４２および凹溝４３が設けられてい
る。また、物差し２０は、その長手方向一端がヒンジ４
４を介して基台１７に枢着され、上下に揺動できるよう
になっている。
【００５６】しかして、このような構造にすることによ
り、袋４０の内容物が加熱器１側に漏れ出すおそれがな
く、また袋４０を基台１７と物差し２０との間で押さえ
る作業が容易となる。
【００５７】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、例えば発熱体としてＰＴＣヒータ１０を
用いず、抵抗発熱体や高周波発熱体等を用いるようにし
てもよい。また、電源４を乾電池で構成せず、充電式の
蓄電池で構成するようにしてもよい。また、摺動板９を
逆台形の皿状とせず、例えば帯板材の前後端部を上方に
斜めに折曲げただけの形状にしてもよい。また、凸条４
２および凹溝４３に代え、相互に係合する階段状の段部
等を用いるようにしてもよく、また段差部４１を省略す
るようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、加熱部を
付勢手段で常時付勢し開口部から突出させるようにして
いるので、加熱器を被溶着材の表面で摺動させた際に、
加熱部が被溶着材にめり込むことがなく、しかも安定し
た圧力で被溶着材に圧接させることができる。このた
め、加熱器の摺動の円滑化および溶着の安定化を図るこ
とができる。また、加熱部は付勢手段で付勢されてい
て、加熱器との接触面積が小さいので、熱の有効利用を
図ることができる。
【００５９】本発明はまた、加熱部を、摺動部材とその
背面側の発熱体とから構成し、摺動部材を被溶着材に接
触させるようにしているので、発熱体の種類に制限がな
く、使用目的等に合わせて発熱体を選択することができ
る。
【００６０】本発明はまた、発熱体としてＰＴＣヒータ
を用いるようにしているので、特別な温度制御器を用い
ることなく加熱部の温度を一定にすることができる。
【００６１】本発明はまた、摺動部材または付勢手段の
うちの少なくともいずれか一方が、発熱体への給電材を
兼ねるようにしているので、回路構成が簡素化されて信
頼性が向上し、またコストダウンを図ることができる。
【００６２】本発明はまた、摺動部材の被溶着材との接
触部に、被溶着材との摺動抵抗が少ない被覆層を設ける
ようにしているので、加熱器の摺動をより円滑なものと
することができる。
【００６３】本発明はまた、加熱器に、加熱部の温度が
設定値を超えた際に点灯する温度表示灯を設けるように
しているので、温度表示灯の点灯を確認しながら加熱器
を摺動させることにより、１回の操作でミスなく溶着す
ることができる。
【００６４】本発明はまた、加熱器に、電源および電源
電圧が設定値を超えているときに点灯する電源表示灯を
設けるようにしているので、電源として乾電池等を用い
た際に、その消耗程度を容易に確認することができる。
【００６５】本発明はまた、加熱器を摺動させる際にそ
の摺動をガイドする物差しを設け、この物差しに、加熱
器の摺動速度の目安とする速度目盛を設けるようにして
いるので、速度目盛に合わせて加熱器を摺動させること
により、ミスのない溶着部を得ることができ、また物差
しの形状に合わせた溶着部を容易に得ることができる。
【００６６】本発明はさらに、加熱器および物差しに、
加熱器の摺動時に相互に係合させる係合部を設けるよう
にしているので、係合部の係合により、加熱器を垂直に
して摺動させることができ、これにより、加熱部の全面
を安定して被溶着材に密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る加熱溶着装置を示す
部分断面図である。
【図２】図１の加熱器の底面図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】加熱器に組込まれた電気回路図である。
【図５】電池電圧，ヒータ温度およびヒータ電流の経時
変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施例を示す説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３実施例
をそれぞれ示す説明図である。
【図８】本発明の第４実施例を示す説明図である。
【図９】図８の平面図である。
【符号の説明】
１ 加熱器 ２ 熱溶着性シート ３，６ 開口部 ４ 電源 ５ 摺動面 ７ 加熱部 ８ スプリング ９ 摺動板 １０ ＰＴＣヒータ １１ａ，１１ｂ 給電線 １２ センサ １３ 被覆層 １５ 温度表示灯 １６ 電源表示灯 １７ 基台 ２０ 物差し ２１ 速度目盛 ３１ 凹溝 ３２ 凸条 ３３，３５ 段部 ３４，３６ 切欠き

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被溶着材の表面を摺動させる加熱器を備
    えた加熱溶着装置において、前記加熱器内の摺動面に設
    けられた開口部と、加熱器内に配されて開口部から出没
    可能な加熱部と、この加熱部を常時付勢して開口部から
    突出させる付勢手段とを具備することを特徴とする加熱
    溶着装置。
  2. 【請求項２】 加熱部は、被溶着材に接触する摺動部材
    と、摺動部材の背面側に配された発熱体とを有している
    ことを特徴とする請求項１記載の加熱溶着装置。
  3. 【請求項３】 発熱体としてＰＴＣヒータが用いられて
    いることを特徴とする請求項２記載の加熱溶着装置。
  4. 【請求項４】 摺動部材または付勢手段のうちの少なく
    ともいずれか一方が、発熱体への給電材を兼ねているこ
    とを特徴とする請求項２または３記載の加熱溶着装置。
  5. 【請求項５】 摺動部材は、被溶着材との接触部に、被
    溶着材との摺動抵抗が少ない被覆層を有していることを
    特徴とする請求項２，３または４記載の加熱溶着装置。
  6. 【請求項６】 加熱器は、加熱部の温度が設定値を超え
    た際に点灯する温度表示灯を有していることを特徴とす
    る請求項１，２，３，４または５記載の加熱溶着装置。
  7. 【請求項７】 加熱器は、電源および電源電圧が設定値
    を超えているときに点灯する電源表示灯を有しているこ
    とを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載
    の加熱溶着装置。
  8. 【請求項８】 加熱器を摺動させる際にその摺動をガイ
    ドする物差しを備え、物差しは、加熱器の摺動速度の目
    安とする速度目盛を有していることを特徴とする請求項
    １，２，３，４，５，６または７記載の加熱溶着装置。
  9. 【請求項９】 加熱器および物差しは、加熱器の摺動時
    に相互に係合させる係合部を有していることを特徴とす
    る請求項８記載の加熱溶着装置。
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