JP5301408B2

JP5301408B2 - 剥離強度試験機用治具

Info

Publication number: JP5301408B2
Application number: JP2009231783A
Authority: JP
Inventors: 雅弘大西
Original assignee: Fuji Impulse Co Ltd
Current assignee: Fuji Impulse Co Ltd
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2029-10-05
Also published as: JP2011080806A

Description

本発明は、重ねた２枚のフィルム状部材の一部をシールしたシール部の剥離強度を試験する剥離強度試験機に対して、試験片をセットするために用いられる剥離強度試験機用治具に関するものである。

内容物を収容した樹脂製フィルムの包装袋の開口部をシールするのに、簡便性、確実性などの利点を有することからヒートシール装置が多用されている（例えば、下記特許文献１に開示されるインパルス式ヒートシーラーを参照）。

かかるヒートシール装置は、包装袋等の被シール体のシール部を圧着する圧着部と、被シール体のシール部を加熱する加熱部とを備えており、包装袋の中に種々の物品を収容した後、シール部を圧着・加熱することでシール部を溶融させてシールを行なう。収容される物品としては、食品、材料、部品、医薬品など多岐に渡っている。

このうち、特に医療の分野で使用される場合には、シール部のシール強度を充分に保持する必要があるため、シール後のシール強度（剥離強度）を試験して確認を行う必要がある。かかるヒートシール装置としては、下記特許文献２，３に開示される技術が知られている。

特開２００７−１７６５９８号公報ＵＳ７，０３６，２８７ＵＳ７，２７２，９１６

シール強度の試験は、シールされた被シール体から所定の寸法で切り出した試験片を剥離強度試験機に固定し、シール部を引き離す（剥離させる）際に必要な力を測定することで行われる。この際、オペレータは、試験片の非シール部、すなわち、重なった２枚の樹脂製フィルムをそれぞれ剥離強度試験機のチャック部に固定するが、薄い樹脂製フィルムを適切にセットすることは困難であった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、重ねた２枚のフィルム状部材の一部をシールしたシール部の剥離強度を試験する剥離強度試験機に対して、試験片を的確かつ容易にセットすることができる剥離強度試験機用治具を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る剥離強度試験機用治具は、
重ねた２枚のフィルム状部材の一部をシールしたシール部の剥離強度を試験する剥離強度試験機に対して、試験片をセットするために用いられる剥離強度試験機用治具であって、
前記試験片のうちシールされていない２枚のフィルム状部材を、それぞれ前記シール部の外側方へ向けて保持することを特徴とするものである。

かかる構成による剥離強度試験機用治具の作用・効果を説明する。本発明の剥離強度試験機用治具は、重ねた２枚のフィルム状部材の一部をシールしたシール部の剥離強度を試験する剥離強度試験機に対して、試験片をセットするために用いられる。シール部の剥離強度の試験は、試験片を剥離強度試験機に固定し、シール部を引き離す（剥離させる）際に必要な力を測定することで行われる。この際、試験片の非シール部、すなわち、重なった２枚のフィルム状部材を剥離強度試験機の一対のチャック部にそれぞれ固定して、一対のチャック部を互いに反対方向に移動させることでシール部を引き離すようにしている。

本発明に係る剥離強度試験機用治具は、試験片のうちシールされていない２枚のフィルム状部材を、それぞれシール部の外側方へ向けて保持することができる。これにより、剥離強度試験機用治具は、２枚のフィルム状部材がシール部の外側方に位置するように試験片を保持することができるので、シールされていない２枚のフィルム状部材を剥離強度試験機のチャック部に的確かつ容易に固定することができる。その結果、剥離強度試験機に対して、試験片を的確かつ容易にセットすることができる剥離強度試験機用治具を提供することができる。

本発明の剥離強度試験機用治具において、前記シール部を支持する支持手段を備えることが好ましい。

試験片のシール部を支持する支持手段を備えることで、非シール部の２枚のフィルム状部材のみを剥離強度試験機のチャック部に的確かつ容易に固定することができる。

本発明の剥離強度試験機用治具において、対向する一対の挟持部を備え、一方の挟持部に挟持方向へ設けられたスリットが、前記シール部を支持し、前記スリットの両側の挟持面と他方の挟持部の挟持面とが、２枚の前記フィルム状部材をそれぞれ挟持することが好ましい。

本発明の剥離強度試験機用治具は、対向する一対の挟持部を備えており、一方の挟持部に挟持方向へ設けられたスリットがシール部を支持し、スリットの両側の挟持面と、対向する他方の挟持部の挟持面とが、２枚のフィルム状部材をシール部の外側方に位置するようにそれぞれ挟持することができるので、非シール部の２枚のフィルム状部材のみを剥離強度試験機のチャック部に的確かつ容易に固定することができる。

本発明の剥離強度試験機用治具において、前記一方の挟持部の挟持面に、前記スリットよりも幅広の凹条部が形成され、前記他方の挟持部の挟持面に、前記凹条部に対応する凸条部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、非シール部の２枚のフィルム状部材は、凸条部によって分離された後、一対の挟持部の挟持面でシール部の外側方へ向けて挟持されるので、試験片を剥離強度試験機用治具に容易にセットできる。

ヒートシール装置により被シール体をシールする方法について説明するための図である。剥離強度試験機の外観構成を示す斜視図である。剥離強度試験に用いられる試験片の一例を示す図である。試験片を作成するためのカットガイドの一例を示す図である。剥離強度試験機用治具の外観構成を示す斜視図である。試験片を剥離強度試験機にセットする様子を示す斜視図である。別実施形態に係る剥離強度試験機用治具の外観構成を示す斜視図である。別実施形態に係る剥離強度試験機用治具の正面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。被シール体をシールするヒートシール装置としては、自動タイプ、手動タイプ、足踏みタイプなどが公知であるが、本発明の剥離試験機用治具は、いずれのタイプのヒートシール装置によりシールされたシール部のシール強度を試験する際にも利用可能である。

ヒートシール装置により被シール体をシールする方法を図１を用いて簡単に説明する。ここでは、被シール体として、樹脂製フィルムで構成された包装袋Ｐを用いる例について説明する。図１は、包装袋Ｐ内に適宜の内容物を収容し、その開口部をシールする様子を側方より見た図である。

ヒートシール装置１は、上端に線状ヒータを有する加熱部１０と、この加熱部１０に対面する圧着部１１とを備えている。線状ヒータの表面には、フッ素樹脂等による保護カバーを設けてもよい。また、圧着部１１は、シリコンゴム等の弾性体により構成される。

包装袋Ｐの開口部が加熱部１０と圧着部１１との間で挟持されると、自動的に通電・加熱され、シール部が熱融着される。そして、一定時間経過後には内蔵されたタイマー機構が働いて、通電を停止するようになっており、これにより包装袋Ｐの開口部がシールされる。

次いで、剥離強度試験について図２〜４を用いて説明する。図２は、剥離強度試験機の一例を示している。図３は、剥離強度試験に用いられる試験片の一例を示している。図４は試験片を作成するためのカットガイドの一例を示している。

図２は、剥離強度試験機２の外観構成を示す斜視図である。シール強度（剥離強度）を試験する場合には、シール済みの包装袋Ｐを適度の大きさに切断してシール部を含む試験片Ｔを作成し、この試験片Ｔを剥離強度試験機２にセットする。

試験片Ｔは、図３（ａ）に示すように、短冊状をしている。試験片Ｔは、図３（ｂ）に示すように、包装袋Ｐの一部を切断することにより作成される。試験片Ｔには、シール部Ｓと、それ以外の非シール部Ｎが含まれるように作成される。シールされていない非シール部Ｎは、包装袋Ｐを構成する樹脂製フィルムが２枚重なった状態である。

剥離強度試験では、この短冊状の試験片Ｔのシール部Ｓについて剥離強度試験を行なう。この際、正確な剥離強度が計測できるように、試験片Ｔのサイズは一定にすることが好ましい。そのため、図４に示すような薄板状のカットガイド３を包装袋Ｐの上に置き、矩形状のガイド孔３０の周囲に沿って包装袋Ｐを切断するようにする。試験片Ｔのサイズは適宜設定することができるが、図４のカットガイド３は、２種類のサイズの試験片Ｔを切り出すことができるように、２種類のガイド孔３０が設けてある。

剥離強度試験機２は、一対のチャック部２０を備えており、これに試験片Ｔの非シール部Ｎ、すなわち２枚の樹脂製フィルムをそれぞれ挟持させる。一方のチャック部２０は、モーター（不図示）と連結しており、モーターを駆動することで、試験片Ｔを引っ張り、シール強度を計測することができる。また、剥離強度試験機２は、操作パネル２５を備えており、操作パネル２５には、テンキーなどの操作ボタン２５ａと、液晶やそのほかの表示素子による表示パネル２５ｂなどが含まれる。

図２に示されるように、各チャック部２０にはハンドル２１が設けられており、試験片Ｔをセットする場合には、ハンドル２１を操作してチャック部２０を開閉するようにすればよい。一対のチャック部２０のうち、図２の右側のチャック部２０は支持部２２により固定された状態で支持される。左側のチャック部２０は、可動支持台２３により支持されている。可動支持台２３は、リニアガイド機構２４により左右方向に沿ってスライド移動が可能である。モーターを駆動することで、左側のチャック部２０を左右方向に移動させることができ、シール部Ｓを引き離す（剥離させる）際に必要な力を測定することで、試験片Ｔの剥離強度試験を行なうことができる。

次いで、試験片Ｔを剥離強度試験機２にセットするために用いられる剥離強度試験機用治具について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は、本発明に係る剥離強度試験機用治具（以下、単に冶具と称する）４の外観構成を示す斜視図である。

治具４は、対向する一対の挟持部４０，４１から構成される。一対の挟持部４０，４１は、つるまき状のばね４２によって互いの挟持面４０ａ，４１ａが近づく方向に付勢されおり、一対の挟持面４０ａ，４１ａにより非シール部Ｎの樹脂製フィルムを挟持することができる。なお、このような挟持部４０，４１とばね４２とから構成される治具４は、市販されている洗濯ばさみなどを流用して作成することもできる。また、挟持部４０，４１の材質としては、特定のものに限定されるものではなく、樹脂、金属、木等が挙げられる。

一方の挟持部４０には、挟持方向（ばね４２による付勢方向）にスリット（支持手段に相当）４０ｂが設けられている。このスリット４０ｂにより、挟持部４０の挟持面４０ａは２分割されている。なお、支持手段としては、スリット４０ｂに限定されるものではなく、シール部Ｓを支持可能な構成であればよい。

図５（ｂ）は、治具４に試験片Ｔをセットした状態を示す斜視図である。図に示すように、試験片Ｔのシール部Ｓは、スリット４０ｂに挿入されて挟持方向に支持され、非シール部Ｎのそれぞれの樹脂製フィルムＦは、スリット４０ｂの両側の挟持面４０ａと、他方の挟持部４１の挟持面４１ａとによって挟持される。これにより、試験片Ｔは、正面視で逆Ｔ字形の状態で治具４に保持される。なお、樹脂製フィルムＦの先端は、それぞれ治具４の外側方に突出している。

そして、試験片Ｔを図５（ｂ）に示す状態のまま、剥離強度試験機２にセットする。具体的には、図６に示すように、試験片Ｔを保持した治具４を剥離強度試験機２の前方から近付けていき、治具４の左右に突出したそれぞれの樹脂製フィルムＦを、ハンドル２１の操作により開いたチャック部２０に挿入し、ハンドル２１の操作によりチャック部２０を閉じて樹脂製フィルムＦを挟持する。このように、本発明の治具４によれば、試験片Ｔを正面視で逆Ｔ字形に保持することができるので、薄い樹脂製フィルムＦで構成された被シール体であっても、剥離強度試験機２に対して、試験片Ｔを的確かつ容易にセットすることができる。

＜別実施形態＞
図７は、別実施形態に係る治具４を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一対の挟持部４０，４１を離間させた状態の斜視図である。また、図８は、治具４の正面図を示しており、（ａ）は試験片を未セットの状態、（ｂ）は試験片をセットしている途中の状態、（ｃ）は試験片のセットが完了した状態である。図のように、一方の挟持部４０の挟持面４０ａに、スリット４０ｂよりも幅広の凹条部４０ｃが形成され、他方の挟持部４１の挟持面４１ａに凹条部４０ｃに対応する凸条部４１ｂが形成されている。凹条部４０ｃと凸条部４１ｂとの間には、図８（ａ）のように、樹脂フィルムＦの厚み以上の間隙を設けている。

まず、図８（ｂ）のように、挟持部４０と挟持部４１を離間させ、両者の隙間に試験片Ｔを前方より挿入する。次いで、挟持部４０と挟持部４１を近接させていき、図８（ｃ）のように、非シール部Ｎのそれぞれの樹脂製フィルムＦを、スリット４０ｂの両側の挟持面４０ａと、他方の挟持部４１の挟持面４１ａとによって挟持する。この際、非シール部Ｎの２枚の樹脂製フィルムＦは、凸条部４１ｂによって、外側方に容易に分離されていく。

図８（ｃ）の状態で、治具４の左右に突出したそれぞれの樹脂製フィルムＦを、剥離強度試験機の一対のチャック部に固定し、治具４を外して剥離強度試験を開始する。このとき、２枚の樹脂製フィルムＦを互いに反対方向に引っ張ってシール部Ｓを剥離開始させるまでに、凸条部４１ｂの高さ（凹条部４０ｃの深さ）の分だけ余裕がある。これにより、２枚の樹脂製フィルムＦを剥離強度試験機の一対のチャック部にそれぞれ固定する際に、仮に２枚の樹脂製フィルムＦが互いに少しだけ反対方向に引き離されても、シール部Ｓの剥離は開始されず、剥離強度試験の前にシール部Ｓが剥離することを防止できる。

剥離強度試験機は、上記のものに限定されるものではなく、非シール部Ｎの２枚の樹脂製フィルムＦを両側に引っ張って、シール部Ｓの剥離強度を試験することができる構成であればよい。また、被シール体の材質や使用目的は、特定のものに限定されるものではなく、被シール体の内部に収容される物についても、特定のものに限定されるものではない。また、ヒートシール装置は、インパルス式ヒートシーラーでなくてもよい。

１ヒートシール装置
２剥離強度試験機
３カットガイド
４剥離強度試験機用治具
１０加熱部
１１圧着部
２０チャック部
３０ガイド孔
４０挟持部
４０ａ挟持面
４０ｂスリット
４０ｃ凹条部
４１挟持部
４１ａ挟持面
４１ｂ凸条部
Ｐ包装袋
Ｔ試験片
Ｓシール部
Ｎ非シール部
Ｆ樹脂製フィルム

Claims

重ねた２枚のフィルム状部材の一部をシールしたシール部の剥離強度を試験する剥離強度試験機に対して、試験片をセットするために用いられる剥離強度試験機用治具であって、
対向する一対の挟持部を備え、
一方の挟持部に挟持方向へ設けられたスリットが、前記シール部を支持し、
前記スリットの両側の挟持面と他方の挟持部の挟持面とが、２枚の前記フィルム状部材をそれぞれ挟持して前記シール部の外側方へ向けて保持し、
前記一方の挟持部の挟持面に、前記スリットよりも幅広の凹条部が前記挟持方向に見て前記スリットと重なる位置に形成され、
前記他方の挟持部の挟持面に、前記凹条部に対応する凸条部が形成されていることを特徴とする剥離強度試験機用治具。