JP5714120B2 - 封止温度を制御するアルゴリズムを有する加熱封止装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱封止装置（ヒートシーラ）に関し、とりわけ封止温度を制御する制御するアルゴリズムを利用する加熱封止装置に関する。

現在では、さまざまな電気機器や方法を利用して、食料品等の腐敗しやすいもの、および酸化しやすいものを保護するために、プラスティックバッグおよび容器を用いて真空密封（真空封止）が行われている。これまで市販されてきた電気機器およびいくつかの消費家電は、通常、構成上複雑で製造費用が嵩み、および／または操作が面倒なものであった。

いくつかの異なるタイプの加熱封止機構が、これらの装置に含まれ、真空バッグを気密封止する上である程度うまく機能するものもある。従来式の真空封止装置の１つは、プラスティックバッグ内に挿入される真空ノズルを用いて、空気を吸引する。家庭用少量バッグに適用するものであっても、こうしたシステムは、利用するのが面倒であり、通常、バッグ内に含まれる液体または粉末がノズルに接続された真空ポンプ内に吸い込まれないようにするため、液体分離器またはフィルタが必要となる。さらに、これらのシステムに採用される加熱封止装置は、真空ノズルをバックに挿入し、バックから引き抜く作業を密接に同期させる必要がある。これにより、装置自体のコストおよび複雑さが増す。

米国特許第3,928,938号は、加熱封止機構を採用した別のタイプの真空密封装置を開示している。この家電製品では、ユーザは、パッケージすべき製品を収容したバッグの一部を第１の真空チャンバ内に配置し、バッグの開口端部またはネック部を第２の真空チャンバ内に延長させる。そして第１の真空チャンバを真空吸引して、バッグのネック部を広げ、第１および第２の真空チャンバを互いに分離する。さらに第２の真空チャンバを真空吸引して、バッグ内の空気を排気する。第２の真空チャンバの真空吸引中に、２つのチャンバは互いに分離され、こうした分離は、バッグのネック部が有する物理的特性、真空吸引の密接な同調性および校正、ならびに封止の手順および制御に依存する。このプロセスは、加熱封止機構と連動するものであり、複雑であり、信頼性が低い。

また、これらの先行技術に係る上述の、またはその他の電化製品を使用するためには、専用のバッグを製造業者から購入して使用しなければならない。真空使用可能なバッグのコストを考慮すると、バッグ材料を極力温存することが好ましい。上記電化製品が有する１つの問題は、図１２の先行技術で示すように、バッグの端部から加熱封止部までの間の真空バッグ材料が実質的に無駄になってしまうという点にある。図１２は、加熱封止部２１，２２を含む容器２０を示すものである。たとえば図１２の真空密封した容器２０は、約１０インチの長さを有する。一方、容器２０の端部と各熱封止部２１，２２との間の距離は、約１．５インチである。よって、１０インチの真空密封バッグにおいて、３インチのバッグ材料が必然的に使用されないことになってしまう。したがって、先行技術に係る装置によれば、使用ごとに、真空バッグ材料の約３０％が無駄になってしまう。

先行技術に係る真空パッケージ装置が有する別の問題点は、加熱封止機構の温度をあまり正確に制御できないという点にある。これは、先行技術に係る真空パッケージ装置が単純なオン／オフタイムスイッチを用いて、加熱封止部材（ヒートシーリング部材）を作動させていたためである。先行技術に係る加熱封止制御機構（ヒートシーリング制御機構）を用いた場合、加熱封止部材を冷却させることなく、複数のバッグを加熱封止すると、真空吸引プロセスが完了する前に、バッグを封止し始めることになる。このとき、密封性が有効でなく、バッグ内から気体を完全に排気することが阻害されてしまうことになり、高価なパッケージバックを無駄にすることになる。さらに、リアルタイム温度を考慮せずに加熱封止部材を作動させると、加熱封止部材が過熱して、真空パッケージ装置に損傷を与える虞がある。

したがって、加熱封止部材の温度を正確に制御し、真空パッケージ装置における加熱封止部材の配置位置を最適化するという要請が存在する。

米国特許第3,928,938号明細書

１つ実施形態によれば、封止方法を実行するコントローラを有する封止装置が提供され、前記封止方法は、センサを用いて、少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度を検知するステップと、封止操作サイクルにおいて用いられる第１の温度に基づいて駆動制御信号を決定するステップと、封止操作サイクルが完了したとき、封止表示灯を消灯させるステップとを有し、封止操作サイクルは少なくとも封止時間および待機時間を含み、封止時間は、前記少なくとも１つの加熱封止部材を駆動して、容器を封止するために予定した温度まで加熱する時間に対応し、待機時間は、容器を封止した後、前記少なくとも１つの加熱封止部材を冷却する時間に対応し、前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度に関する複数の値、ならびに前記第１の温度に関する複数の値のそれぞれに対応する封止時間および待機時間の複数の値が、参照テーブルに格納されていることを特徴とするものである。

別の実施形態によれば、真空吸引封止装置が提供され、この真空吸引封止装置は、少なくとも１つの封止サイクルにおいて、真空吸引封止装置内に配置された真空パッケージ容器を封止するための少なくとも１つの加熱封止部材と、少なくとも１つの封止サイクルを開始する前に、少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度を検知するための温度センサと、前記少なくとも１つの封止サイクルにおいて、温度センサからの信号に基づいて、前記少なくとも１つの加熱封止部材の温度を制御する加熱封止部材コントローラと、前記少なくとも１つの封止サイクルが継続中に点灯し、完了後に消灯する封止表示灯とを有し、コントローラからの信号が、真空パッケージ容器を封止するための予定した温度まで加熱封止部材を加熱するために、第１の時間、加熱封止部材に電源供給し、真空パッケージ容器を封止した後、前記少なくとも１つの加熱封止部材を冷却する時間に対応する待機時間を起動し、前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度に関する複数の値、ならびに前記第１の温度に関する複数の値のそれぞれに対応する封止時間および待機時間の複数の値が、参照テーブルに格納されていることを特徴とするものである。

別の実施形態によれば、封止方法を実行するコントローラを有する封止装置が提供され、前記封止方法は、第１のセンサを用いて、少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度を検知するステップと、第２のセンサを用いて、封止装置の基部の第２の温度を検知するステップと、前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度が第１の閾値温度より低くないか否か、基部の第２の温度が第２の閾値温度より低くないか否かについて判断するステップと、前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度が第１の閾値温度より低くなく、かつ基部の第２の温度が第２の閾値温度より低くない場合には、すべての真空吸引封止操作キーを無効化して、封止表示灯を点滅させるステップと、前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度が第１の閾値温度より低く、かつ基部の第２の温度が第２の閾値温度より低い場合には、封止表示灯を点灯させて、封止操作サイクルを開始するステップと、封止操作サイクルが完了したとき、封止表示灯を消灯させるステップと、封止操作サイクルにおいて用いられる加熱封止部材の検知された第１の温度に基づいて駆動制御信号を決定するステップとを有する。封止操作サイクルは少なくとも封止時間および待機時間を含み、封止時間は、前記少なくとも１つの加熱封止部材を駆動して、容器を封止するために予定した温度まで加熱する時間に対応し、待機時間は、容器を封止した後、前記少なくとも１つの加熱封止部材を冷却する時間に対応し、前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度に関する複数の値、ならびに前記第１の温度に関する複数の値のそれぞれに対応する封止時間および待機時間の複数の値が、参照テーブルに格納されていることを特徴とするものである。

以下の図面を参照しながら、詳細な説明を当業者が考慮すれば、本発明、その利点、および特徴をより十分に理解することができる。
本発明に係る実施形態による真空パッケージ装置の斜視図であって、その蓋部の閉口状態を示すものである。 本発明に係る択一的な実施形態による真空パッケージ装置の斜視図であって、その蓋部が閉じた状態を示すものである。 図１に示す装置を下から見た斜視図である。 図１Ａに示す装置を後方から見た斜視図である。 図１Ａおよび図２Ａに示す装置とともに用いられるＤＣ電源アダプタの斜視図である。 図１に示す装置のコントロールパネルの拡大斜視図である。 図１Ａおよび図２Ａに示す装置のコントロールパネルの斜視図である。 図１に示す装置の斜視図であって、その蓋部の開口状態を 図１に示す装置の斜視図であって、その蓋部が開口状態にあり、そのトラフが取り外された状態を示すものである。 装置から取り外されたトラフの斜視図である。 図１に示す装置の水平断面図である。 別の実施形態に係る図１の装置の水平断面図である。 加熱封止部材の制御回路の概略的な回路図である 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明により真空封止されたバッグを示す。 先行技術により真空封止されたバッグを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。 本発明に係る方法ステップを示すフローチャートを示す。

本明細書は、真空パッケージ装置における加熱封止部材の配置位置および制御に関するいくつかの実施形態について説明する。加熱封止部材は、真空パッケージ装置の蓋部または基部に取り付けることができる。加熱封止部材をバッグ自体の端部により接近して配置するので、真空パッケージ装置における加熱封止部材の配置位置は、無駄となるバック材料を最小限に抑えるものである。また本発明に係る装置は、数多くの異なる入力値に基づいて加熱封止部材に供給される電流量を調整できる加熱封止コントローラを有する。当業者ならば理解されるように、以下説明する真空パッケージ装置に関する方法および構造は、これに限定することを意図するものではない。

図１は、容器内の真空パッケージ物品のための真空パッケージ装置１００を示すものである。真空パッケージ装置１００は、蓋部１０２と、装置１００の後方側部にピボット回転可能に接続された基部１０４とを有する。蓋部は、ブレード（図示せず）が取り付けられたブレードハンドル１０８を有し、ブレードは真空パッケージ装置１００の実質的な長さ全体に延びるスロット１１０内に滑動可能に係合されている。ブレードは、真空パッケージ装置１００内に保存されるフレキシブルな真空バッグ材料の領域を切断するものである。

また図１は、真空パッケージ装置１００の基部１０４がドア部１１４で覆われた開口部１１２を有することを示す。ドア部１１４は、基部１０４の内部に滑動可能に取り付けられ、ユーザがより簡単にドア部１１４を開口状態および閉口状態にスライド移動させることができるように突起部１１６を有する。ゴミ（デブリ）を収集するためのトラフ（溝部）を、このドア部を介して真空パッケージ装置１００内に配置してもよい。コントロールパネル１１８は、基部１０４に固定され、蓋部１０２の上方まで延びている。図３および図９を参照して説明すると、オペレータは、制御パネル１１８に入力して、真空パッケージ装置１００の加熱封止プロセスを制御することができる。

図１Ａは、上述の真空パッケージ装置１００と同様の別の実施形態に係る真空パッケージ装置１５０を示すものである。コントロールパネル１６８は、蓋部１５２に隣接して基部１５５に固定されている。蓋部１５２は、真空パッケージ装置１５０の後方側部にピボット回転可能に接続されている。図３Ａおよび図９を参照して説明すると、オペレータは、コントロールパネル１６８に入力して、真空パッケージ装置１５０の加熱封止操作を制御することができる。蓋部１５２と基部１５５との間にスロット１６０が設けられ、容器２０（図１２）がスロット内に挿入され、コントローラ（制御部）９２（図９）で制御される加熱部材４２０によって封止（シーリング）される。外部にある容器（図示せず）を真空吸引するチューブを固定するためのポート１７５が設けてある。

図２は、真空パッケージ装置１００を下方から見た斜視図である。真空パッケージ装置１００は、基部１０４に取り付けられた交流（ＡＣ）電源コード２０２を有する。また基部１０４は、電源コード２０２を保管するための凹部２０４を有する。少なくとも部分的に電源コードを凹部２０４内に保持するために、基部はコード固定フランジ２０６を有する。図２に示す実施形態において、電源コード２０２は、加熱部材および真空パッケージ装置１００に電源供給するものである。

任意的であるが、図２Ａに示す別の実施形態に係る真空パッケージ装置１５０では、交流電源コード（図示せず）に加え、直流（ＤＣ）電源コード２２０（図２Ｂ）を設けて、加熱部材および真空パッケージ装置１００の真空ポンプに電源供給してもよい。電源コード２２０は、第１の端部においてプラグ２２１を有し、プラグは基部１５５に設けた入力端子２１５（図２Ａ）に差し込むものである。電源コード２２０の第２の端部は、自動車のシガレットライタ用の１２Ｖ出力端子等のＤＣ電源に接続される。電源コード２２０は、第２の端部において、シガレットライタ用の出力端子に接続されるシガレットライタアダプタ２２３を有していてもよい。

図３は、図１に示すコントロールパネルの拡大図である。コントロールパネル１１８は、基部１０４に着脱可能に取り付けられたフェイスプレート３０２を有する。コントロールパネル１１８は、回転式ダイヤル３０４、キャンセル制御ボタン３０６、即時封止ボタン３０８、延長真空制御ボタン３１０、アクセサリポート（付属品ポート）３１２、および表示灯３１４を有する。別の実施形態では、コントロールパネル１１８は、他のさまざまな制御ボタンを含み、他のさまざまな制御ボタンを含まなくともよい。

回転式ダイヤル３０４は、たとえば「アクセサリ（付属品）」１，２，３および「シールのみ」、真空パッケージ装置１００のさまざまな態様を制御することができる複数の位置を有していてもよい。しかし他の実施形態では、回転式ダイヤルは、真空パッケージ装置１００のさまざまな態様を制御できる、より数多くの、またはより数少ない設定値を有するものであってもよい。回転式ダイヤル３０４がアクセサリ位置にあるとき、アクセサリポート３１２が起動して、アクセサリ（図示せず）を真空パッケージ装置１００に直接に、または真空ホースを取り付けることができる。回転式ダイヤル３０４がアクセサリ位置以外の任意の位置にあるとき、アクセサリポート３１２を封止して、アクセサリポート３１２を介した吸引は行われない。

回転式ダイヤル３０４が位置１、位置２、および位置３にあるとき、ユーザは、真空吸引プロセスの期間、および加熱封止部材が作動している時間の長さを制御することができる。位置１にあるとき、封止機構（シーリング機構）は第１の所定期間作動し、ライトシーリング（軽薄封止）を実現する。位置２にあるとき、封止機構は第２の所定期間作動し、ミディアムシーリング（中程度封止）を実現し、位置３にあるとき、封止機構は第３の所定期間作動し、ヘビーシーリング（重厚封止）を実現する。位置１は、脆い内容物モードに対応し、その作動制御信号の封止期間は、通常内容物モードの封止期間より短い封止期間とする。すなわちユーザは、封止プロセス期間を選択することができる。たとえばポテトチップスまたは果物を封止するためには、脆い封止またはライトシーリングが必要となり、肉を封止するためには、ヘビーシーリングが必要となることもある。「シールのみ」の位置にあるとき、ユーザは、真空パッケージ装置１００を用いて、主要真空吸引チャンバの真空吸引を必要とすることなく、封止機構のみを作動させることができる。

ただし図１３に示す装置は、５つの位置を含む回転式ダイヤル３０４を有し、択一的な実施形態では、より数多くの、またはより数少ない位置を含む回転式ダイヤル３０４を有していてもよい。たとえば「スマート（賢い）シーリング」を含んでいてもよい。「スマートシーリング」が選択されると、この装置は、封止部材の実際の温度に応じて封止部材を加熱すべき電流を自動的に制御する。反復的に通電した後、加熱封止部材が高温になるので、封止部材を封止温度に達するまで加熱するために必要な電力は、より少なくて済む。加熱封止部材の制御方法については、図９を参照しながら以下説明する。

ユーザは、キャンセルボタン３０６を押すと、真空吸引操作または封止操作を行っている間、いつでもこれらの操作をキャンセルすることができる。ユーザは、即時封止ボタンを押すと、いつでも真空パッケージ装置１００の真空吸引操作を終了して、封止操作を開始することができる。ユーザは、延長真空吸引ボタンを押すと、容器（図示せず）を真空吸引する時間を延長することができる。ユーザは、アクセサリポート３１２を用いて、ハンス・Ｊ.クリステン（Hanns J. Kxisten）に１９９０年７月１７日付けで付与され、本願特許出願と同一の出願人に譲渡された米国特許第4,491,310号に開示されたさまざまな容器を真空パッケージ装置に接続することができ、その米国特許に記載された事項は、ここに参考に一体のものとして統合される。

表示灯（インジケータライト）３１４は、真空パッケージ装置１００の状態をユーザに通知する機能を有する。図３に示す実施形態では、表示灯は、装置が非動作状態にあるとき点灯せず、装置が容器を活発に真空吸引しているとき緑色光を点灯し、容器を封止操作を行っているとき緑色光で点滅する。しかし別の実施形態において、表示灯は、さまざまな色の光を、さまざまな明るさで、および／またはさまざまな点滅間隔で点灯して、真空パッケージ装置が実行しているさまざまな操作を示唆することもできる。たとえば表示灯３１４は、装置が現在のところ、延長して真空吸引していることを示唆するために黄色またはその他の色の光を発するものであってもよい。また表示灯３１４は、アクセサリポート３１２が作動していることを示唆するために赤色光を発するものであってもよい。さらに別の実施形態では、コントロールパネル１１８は、表示灯３１４を含まないものであってもよい。

さらに別の実施形態に係る図３Ａに示す真空パッケージ装置１５０においては、加熱封止部材に対する電流を制御するための上記「スマートシーリング」ボタンと同様、回転式ダイヤル３０４の代わりに、コントロールパネル１６８上の単一シーリングボタン３７０が配設されている。同様に、コントロールパネル１６８上には、真空吸引ボタン３７２、および発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい複数の表示灯３８１〜３８５が配設されてもよい。表示灯３８１〜３８５は、連続的な緑色光を発して、真空吸引操作の進捗状況を示唆する。第１の開口位置と第２の開口位置との間で移動可能なレバー３７５を設け、蓋部１５２を閉口状態に係留して、真空吸引操作および封止操作を行うことができる。蓋部１５２が閉口状態に係留されることを示すために、準備完了表示灯３８０が設けられている。準備完了表示灯３８０は、連続的な緑色光を発して、真空パッケージ装置１５０により真空吸引操作および封止操作を行う準備が完了したことを示すものである。封止表示灯３８０は、安定した赤色光を点灯することにより、封止操作が実行中であることを示し、赤色光を消灯することにより、封止操作が完了し、封止されたバッグが真空パッケージ装置１５０から取り外されたことを示すものである。加熱封止部材の制御方法については、図９を参照しながら以下説明する。

図４は、図１の装置の蓋部１０２が開口状態にあるときの装置の斜視図である。蓋部１０２は、可撓性を有するガスケット４０６によって包囲された主要真空吸引チャンバ４０８を有する。主要真空吸引チャンバ４０８は、真空パッケージ装置１００の内部に収容された真空源に接続されている。また蓋部は、加熱封止部材４３３を有する。加熱封止部材４３３は、蓋部が閉口したとき、装置の基部上にある電気接点４３１，４３２に接触する。このように電源供給されて、電気接点を介して封止部材を加熱する。これは、電源コードが装置のヒンジ部を介して蓋部１０２内に挿通させる必要がないので好ましい。これは、装置自体の複雑さを低減するものである。択一的な実施形態において、加熱封止部材は、適切な加熱封止操作を実現するために、２本のワイヤまたは幅広のワイヤであってもよい。

真空パッケージ装置１００の基部１０４は、電気機械的スイッチ４１６を有し、このスイッチは、蓋部１０２が閉口状態にあるとき、突起部４１４が実質的に垂直方向に電気機械的スイッチ４１６に対して位置合わせされるように基部上に配置されている。すなわち蓋部１０２が閉口状態にあって、さらに押圧されると、突起部４１４が電気機械的スイッチ４１６を押下し、真空パッケージ装置１００が起動する。

図４に示す真空パッケージ装置１００の基部１０４は、容器材料４２４を保持するように構成された凹部４２２を有する。真空パッケージ容器材料４２４は、平坦化されたチューブ状容器材料ロールであり、回転支持体４２６上で支持されている。回転支持体４２６は、容器材料４２４のロール端部と係合するように設計され、凹部４２２内で自由に回転する。さらなる実施形態では、容器材料４２４を提供しやすくするための支持機構を設けず、ロールまたは容器材料４２４は、単に凹部４２２内に設置または保管されるものであってもよい。

容器材料ロールは、連続的に接合された単一のプラスティックロールであって、ハンス・Ｊ.クリステン（Hanns J. Kxisten）に１９９５年５月９日付けで付与され、本願特許出願と同一の出願人に譲渡された米国再発行特許第RE34.929号に開示されたものであってよく、その米国特許に記載された事項は、ここに参考に一体のものとして統合される。ただし択一的な実施形態では、容器材料４２４のロールは、任意の好適な材料からなるものであってもよい。

加熱封止機構４３３は、１本またはそれ以上の導電性ワイヤを有し、ワイヤの両端に電位差が加わると発熱するものであってもよい。図示した実施形態において、導電性ワイヤは、テフロンテープで被膜されている。しかし別の実施形態では、ワイヤ露出するか、所定の材料で覆われていてもよい。封止機構４３３を作動させ、容器材料４２４をシーリングガスケット４０６と封止機構４３３との間に配置すると、容器材料４２４を気密封止することができる。真空パッケージ装置１００は、これと一体成形された封止機構４３３を含むものとして説明したが、別の実施形態では、封止機構４３３を装置の基部上に設け、電気接点を蓋部に配設してもよい。さらに、別の実施形態では、容器材料４２４を気密封止するために、加熱封止機構４３３を他のさまざまな位置に配置してもよい。

動作時においては、蓋部１０２は閉口状態にあり、押圧されると、突起部４１４が電気機械的スイッチ４１６を作動し、真空ポンプまたは真空源が作動する。主要真空吸引チャンバ４０４およびトラフ４３０の真空吸引が実行される。蓋部１０２が口状態にあるとき、主要真空吸引チャンバ４０８の周囲のガスケット４０６およびトラフ４３０は、実質的に垂直方向に位置合わせされ、真空吸引回路が得られ、形成される。

洗浄するために、ドア部１１４が開口状態にあるとき、開口部１１２を介して、トラフ４３０を真空パッケージ装置１００から着脱することができる。図４に示す実施形態では、ドア部１１４は、開口状態と平行状態の間で、手動でスライド移動させることができる。しかし別の実施形態では、ドア部１１４を機械的に操作し、および／または任意の好適な手法により開口することができる。さらに別の実施形態においては、ドア部１１４を省略してもよい。

動作に際して、ユーザは、フレキシブルバッグ等の容器２０の開口端部をトラフ４３０内に挿入するか、容器をアクセサリポート３１２に取り付ける。そしてユーザは、回転式ダイヤル３０４の設定を選択して、蓋部１０２を閉じ、閉口位置を超えるまで押圧して、突起部４１４を用いて、電気機械的スイッチ４１６を起動させる。そして真空源４３４がラッチチャンバ４０２を真空吸引して、蓋部１０２を基部１０４に対して保持する。蓋部１０２を基部１０４に固定した後、主要真空吸引チャンバ４０８およびトラフ４３０を真空吸引して、真空パッケージ装置１００内に挿入された開口容器を真空吸引する。真空度が所定レベルに達すると、封止機構４３３が作動して、容器を封止する。真空吸引され、封止された容器は、真空パッケージ装置１００から取り出すことができる。

図５は、図４に示す装置において、ドア部１１４が開口状態にあって、トラフ４３０を取り外したときの斜視図である。この実施形態は、トラフ４３０が挿入され、取り外される凹部５０２を示す。この凹部５０２は、トラフ４３０が凹部５０２内で垂直方向および回転方向に実質的に移動することを防止するように設計された保持フランジ５０４を有する。凹部５０２は、ドア部１１４に対抗する凹部の端部にスロット５０６を有する。スロット５０６は、トラフ４３０の突起部とスナップ式に嵌合するように設計されている。スロット５０６とトラフ４３０の突起部とをスナップ式に嵌合するように設計することで、凹部５０２内でトラフ４３０が水平方向に移動するのを制限することができる。

図６は、トラフ４３０の斜視図である。トラフ４３０は、突起部６０２を含む延長部を有する。突起部６０２は、スロット５０６とスナップ式に嵌合するように設計されている。図６に示す実施形態は、図５を参照して上記説明したように、保持フランジ５０４と係合するように設計されたフランジ６０４を有する。また図６に示す実施形態は、ハンドル６０６を有する。このハンドルは、トラフ４３０を取り出し、挿入しやすくするために設けられたものである。

図７は、図１に示す真空パッケージ装置１００をＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。図７は、基部１０４に対して閉口状態にある蓋部１０２を示すものである。基部１０４は、装置の蓋部１０２のシーリングガスケット４０６に対して実質的に垂直方向に位置合わせされるように配置された加熱封止機構４２０を有する。蓋部１０２が基部１０４に対して閉口状態にあるとき、主要真空吸引チャンバ４０８およびトラフ４３０を包囲するガスケット４０６が実質的に垂直方向に位置合わせされて、接触するため、真空吸引チャンバを形成する。また図７に示す実施形態は、真空パッケージ装置１００内に格納された容器材料４２４のロール、および真空ポンプ４３４を示している。

図７の実施形態は、トラフ４３０に隣接して配置された加熱封止機構４２０を示す。操作に際して、加熱部材４２０は、１つまたはそれ以上の電源から電流が供給され、１３０度を超える温度に達するまで加熱され、真空バッグをシーリングする。加熱封止部材４２０は、ガスケット４０６の後方にあって、バッグ端部で封止されるため、パッキングに必要なバッグ材料を最小限に抑制することができる。センサ９０は、温度センサであり、加熱封止部材４２０に隣接して配置されている。センサ９１は、液体センサであり、トラフ４３０内の液体の量および有無を検知するものである。これらの両方のセンサは、図９に示すように、信号をコントローラにフィードバックし、コントローラは、制御信号により加熱封止部材４２０に電源供給する。本発明は、ピストン型真空源として説明するが、この真空源は、真空吸引可能な任意の好適な機構であってもよい。

図８は、装置内に配設された真空封止可能容器８０４を示す。この実施形態では、トラフ４３０の前側表面は、加熱封止部材４２０、および突起部８０２を含む延長部を有する。突起部８０２は、真空吸引チャンバおよびガスケット４０６を含むトラフを封止するように設計されている。装置のこの図面は、開口状態にある真空チャンバ４３０および蓋部１０２を示すものである。加熱部材４２０により加熱封止されるように設計された真空パッケージバッグ８０４は、ユーザにより装置の前方部分に配置される。ガスケット４０６は、矩形状トラフおよび真空チャンバ４３０の周りにある連続的なループである。ガスケット４０６の前方部分はガスケットの後方部分より幅広である。ガスケット４０６の前方部分は幅広であるため、ガスケット４０６は数多くの機能を発揮し、確実に、適正な真空吸引シーリングを実現することができる。

図８から明らかなように、ガスケット４０６を用いて、封止部（シーリング）を形成するとともに、トラフ４３０に隣接して配置された加熱封止部材４２０に接触するように真空パッケージ容器８０４を保持することができる。確実に適正な封止部を実現するためには、真空パッケージバッグ８０４が存在するとき、より幅広のガスケット４０６が必要となる。ガスケット４０６の後方部分は、前方部分ほど数多くの機能を有するものではないので、その幅は狭小なものであってもよい。ガスケット４０６は、真空パッケージ装置１００の蓋部１０２にのみ配設されている。この実施形態では、真空パッケージ装置の基部に設けたトラフの周囲に追加的なガスケットを取り付ける必要はない。これは本発明のさらなる特徴および利点である。

また図８には、バルブ８０８，８１２および流路８０６，８１０が図示されている。バルブ８０８を用いて流路８０６の開閉が行われ、これは（図９に示すコントローラにより）電気的に制御される。バルブ８０８が閉じると、真空ポンプからの空気が流路８０６を介して排気される。この流路は、加熱部材４２０の全体の長さにわたって延びている。この流路を介して排気されることにより、加熱部材４２０の温度を下げるための冷却効果が得られる。空気は、流路８０６を通過して、加熱部材を冷却した空気は、その後、出口流路８１０および出口バルブ８１２を介して排気される。

バルブ８０８の開閉は、温度センサの入力値を受信した加熱封止部材用コントローラからの信号により制御される。バルブ８０８は、加熱封止部材が所定の温度を超えたことに呼応して開口する。たとえば真空パッケージバッグのヒートシーリング層が１３０度で溶融する場合、所定の温度を１２０度に設定することができる。こうして、加熱封止部材４２０を溶融温度以下に維持し、真空パッケージバッグの真空吸引を行っている間で時期尚早に加熱封止が実施されないようにすることができる。コントローラは、加熱封止部材の温度を一定の所定の温度に、または所定温度以下の一定の範囲の温度に維持するように、必要に応じてバルブ８０８を開閉することができる。このプロセスのステップに関するフローチャートを図１９に示す。

図８Ａは、本発明の実施形態に係る真空パッケージ装置であって、２つの加熱封止部材を有するものを示すものである。図８Ａは、真空パッケージバッグ８０４が真空パッケージ装置１０４のトラフ内に配置されるときの装置の基部を上から見た平面図である。この実施形態では、加熱封止部材は、２つの独立したワイヤ４４１，４４２で構成されている。各ワイヤは、コントローラからの電流信号が供給されると、真空パッケージバッグ８０４のシーリング層を溶融する上で十分に高温となる。図９および図１３〜図１８を参照して上記説明したように、これらの２つの加熱封止部材４４１，４４２は、個別に、所定の設定数および／または所定の条件に基づいて正確に温度制御される。たとえば、両方のワイヤに電源供給してヘビーシーリングを形成し、ワイヤ４４１，４４２の内の一方だけに電源供給してライトシーリングを形成し、以下説明するさまざまな理由により、ヘビーシーリングおよびライトシーリングが所望される。

上記実施形態に係る真空パッケージ装置１００，１５０の加熱封止部材の制御回路の概略的な回路図を図９に示す。加熱部材のリアルタイム温度信号ＴＣ１をコントローラ９２にフィードバックする温度センサ９０が含まれている。加熱部材４２０に隣接する基部１０４（図１）または基部１５５（図１Ａ）のリアルタイム温度信号ＴＣ２をコントローラ９２にフィードバックする温度センサ９３が含まれている。コントローラ９２は、特定用途向け集積回路デバイスすなわちＡＳＩＣデバイスである。コントローラ９２は、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、または上記説明したように真空パッケージ装置の機能を制御するようにプログラムすることができる他の任意のタイプのマイクロプロセッサデバイスであってもよい。

上述のように、オーバーヒート封止および不完全封止の問題は、加熱封止部材４２０の不正確な温度制御に起因するものである。センサ９０の温度に基づいて、コントローラ９２は、加熱部材に対する電力をより多く、またはより少なく供給することができる。真空パッケージ装置１００において、たとえば標準的なヘビーシーリングを形成するためには、５秒間の所定期間、加熱部材に電流が供給され、（内側加熱シーリング層を溶融するのに必要な）１３０度（５４℃）の最適な所定の真空バッグ温度が得られる。加熱封止部材の温度がすでに１１０度（４３℃）である場合には、２秒間だけ電流を供給してヘビーシーリングを実現することができる。表示灯３１４（図３）が緑色光を点滅する全体的な時間Ｔは、電流供給された全時間ＴＩの２秒間、および待機時間Ｄの３秒間を考慮して、５秒間としたものである。このプロセスまたはアルゴリズムは、真空パッケージ装置の電力効率を改善し、全体で５秒間のヘビーシーリングパルスによるオーバーヒートで加熱封止部材４２０が損傷しないようにするものである。

すなわち、加熱封止部材４２０があまりにも高温であることをセンサ９０が検知したとき、実際のシーリング時間ＴＩ（加熱封止部材に電流供給される時間）は短くなり、待機時間Ｄは長くなる。加熱封止部材４２０がより低温であることをセンサ９０が検知したとき、実際のシーリング時間ＴＩは長くなり、待機時間Ｄは短くなる。別の実施形態に係る真空パッケージ装置１５０において、真空パッケージ装置１５０がオーバーヒートせずに反復的に作動可能な（２５サイクル以上）の反復的なシーリングサイクルの回数を重ねると、実際のシーリング時間ＴＩは変化し、待機時間Ｄは同様に実質的に長くなることが確認されている。単一シーリングボタン３７０が押下されたときに、封止操作サイクルは始まる。真空吸引ボタン３７２が押下されたときに、真空吸引操作および封止操作は始まる。封止操作サイクルの真空吸引操作については、真空シーリング装置１００に係る上記実施形態において説明したが、択一的な実施形態に係る真空パッケージ装置１５０の操作についても実質的に同様である。

進捗表示灯３８１〜３８５は、真空封止操作サイクルが継続するとき作動し、真空封止操作サイクルの真空吸引操作の進捗に関するさまざまな状況を表示するものである。たとえば例示された実施形態において、５つの進捗表示灯は、真空封止操作サイクルの真空吸引操作の５つの対応する操作を行う間、以下説明するように順次点灯する。真空吸引操作サイクルの最初の２０％の操作を行う間、進捗表示灯３８１が点灯し、真空吸引操作サイクルの次の２０％の操作を行う間、進捗表示灯３８２が点灯する等々である。真空封止操作サイクルの真空吸引操作について、進捗表示灯の個数および／または態様に関して数多く可能性が想到され、上記具体例に限定する意図はない。複数の進捗表示灯３８１〜３８５は、電流供給されて連続的に点灯するが、赤色または黄色を含む他の任意の色を発することもできる。

封止操作サイクルおよび真空吸引封止操作サイクルの両方の封止操作は、加熱封止部材４２０に電流供給される時間ＴＩと、電流供給が遮断された後の待機時間Ｄとを有する。封止操作が行われ、封止操作が完了するまで消滅しないとき、封止表示灯３８６は駆動（電流供給）され、発光する。封止表示灯３８６は、駆動され、赤色光を発するが、緑色や黄色等の任意の他の色で発光するものであってもよい。

真空吸引シーリング装置１５０の加熱封止部材４２０のリアルタイム温度ＴＣ１に関し、ＡＣ電源およびＤＣ電源の両方に対するシーリング時間またはシーリングのための全体時間Ｔ（電流供給時間ＴＩ＋待機時間Ｄ）の具体例は、下記の表Ａおよび表Ｂ等の参照テーブルに記録しておいてもよい。

［表Ａ］（ＡＣ電源の場合）
ＴＣ１≦４０℃のとき、ＴＩ＝９秒、Ｄ＝３秒
４０℃＜ＴＣ１≦４５℃のとき、ＴＩ＝８秒、Ｄ＝４秒
４５℃＜ＴＣ１≦５０℃のとき、ＴＩ＝７秒、Ｄ＝５秒
５０℃＜ＴＣ１≦５５℃のとき、ＴＩ＝６秒、Ｄ＝６秒
ＴＣ１＞５５℃のとき、ＴＩ＝５秒、Ｄ＝７秒

［表Ｂ］（ＤＣ電源の場合）
ＴＣ１≦３０℃のとき、ＴＩ＝２０秒、Ｄ＝３秒
３０℃＜ＴＣ１≦４５℃のとき、ＴＩ＝１８秒、Ｄ＝５秒
４５℃＜ＴＣ１≦５０℃のとき、ＴＩ＝ ８秒、Ｄ＝７秒
ＴＣ１＞５５℃のとき、ＴＩ＝ ５秒、Ｄ＝７秒

ＤＣ電源からの電流の振幅は、通常、ＡＣ電源により提供される振幅より小さいため、加熱部材４２０に電流供給されている時間ＴＩは、表ＢのＤＣ電源の場合の方が長いことに留意されたい。択一的には、予定された最適な封止温度まで加熱部材４２０を加熱するために、上記数値は、当業者に広く知られたアルゴリズムを用いて計算することができる。

コントローラ９２は、基部１５５の温度ＴＣ２が６５℃を超えたこと、または温度ＴＣ１が７５℃を超えたことをセンサ９３が検知した場合、真空パッケージ装置１５０における上記真空吸引操作および封止操作を中止することができる。上記いずれかの条件が合致する場合、コントローラ９２は、温度ＴＣ２が６５℃より低くなり、かつ温度ＴＣ１が７５℃より低くなるまで、封止表示灯３８６を赤色光で点滅させ、単一シーリングボタン３７０および真空ボタン３７２を含むすべての動作制御を停止する。

パルスの幅を変更することに加え、必要ならば、コントローラは、パルスの振幅またはパルスの振幅と幅の両方を変更してもよい。図８Ａに示す２つの加熱部材に対する駆動パルスを制御するとき、コントローラ９２は、上述のように温度状態に基づいてワイヤ４４１またはワイヤ４４２の一方のみを駆動してもよい。たとえば加熱部材がすでに高温である場合、一方の加熱部材４４１のみを駆動する。加熱部材が低温状態にあるとき、コントローラは、ワイヤ４４１またはワイヤ４４２の両方を駆動する。

液体センサ９１は、トラフ４３０内にある液体の存在または容量を示唆する信号をコントローラ９２にフィードバックする。これは、液体が加熱封止部材の加熱効果を低減する傾向があるとき、液体の存在により、加熱部材４２０の封止温度をより高くする必要があるので、重要なことである。したがってコントローラ９２は、液体が存在する場合には、より長い時間、加熱封止駆動信号を供給するか、または図８Ａに示すように、シーリング駆動パルスを両方のシーリング加熱部材４４１，４４２に供給することになる。図１５は、このプロセスを詳細に示すものである。液体センサの詳細に関しては、発明者のチャールズ・ウェイド・アルプリットン（Charles Wade Albritton）、ロンドン・ハイゲル（Landon Higer）、およびジョン・ビータース（John Peters）による「雫受け内の流体検知方法（Fluid Sensing in a Drip Tray）」と題する米国仮出願第60/492,046号の明細書で開示された液体センサの詳細が参考にここに一体のものとして統合される。

図１０は、真空パッケージ装置を制御する方法を示すものである。ステップＳ１０において、オペレータが容器バックの第１の端部をシーリング（封止）することから、プロセスは始まる。オペレータは真空バッグの第１および第２の端部をまったく同様の手法でシーリングすることが好ましい。まったく同様の手法でバッグの両端をシーリングすることにより、オペレータによる誤解を少なくし、バッグ材料の無駄を省略することができる。バッグの第１の端部をシーリングした後、オペレータは包装すべきアイテム（封入物）をバッグ内に挿入する。そしてステップＳ２０において、シーリングの準備が整ったバッグを装置内に配置し、真空吸引し、容器の第２の端部を加熱封止する。ステップＳ３０において、オペレータは、適当な種別のシーリングを選択する。ステップＳ４０において、装置自体の蓋部を閉じることにより、加熱封止部材を所定位置に移動させる。ステップＳ５０において、封止部材への電流を制御することにより、選択された種別のシーリングを調節する。上述のように、複数のセンサからの入力値、内部論理回路およびプログラミングに応じて、加熱封止操作がコントローラにより制御される。このプロセスは、ステップＳ６０で完了する。

本発明によりシーリング（封止）されたバッグを図１１に示す。真空封止されたバッグは、真空パッケージ装置により処理された後、シール部１１，１２を有する。第１および第２の端部とシール部１１，１２との間のバッグ材料の長さは最小限に抑えられる。トラフに隣接する加熱封止部材を採用することにより、容器の端部により接近した位置にシール部を形成することができ、バッグの無駄をより少なくすることができる。これは、図１２に示す先行技術に係るバッグに比して実質的な改善である。図１２は、シール部２１，２２は、容器の端部から離れているため、ユーザにとっては実質的な無駄が生じコスト高となる。

図１３は、真空パッケージ装置を制御する方法１３００を示す。この方法は、ステップＳ１３０２において、オペレータ容器が容器を装置内に配置することにより、貯蔵容器を真空回路に接続することから始まる。ステップＳ１３０４において、オペレータ容器が装置の蓋部を閉じることにより、真空回路を閉じる。ステップＳ１３０６において、加熱封止の種別が決定される。図１４〜図１８を参照して以下説明するように、このステップは、加熱封止部材に供給される制御信号の正確な特性を決定するために、さまざまなパラメータからの入力を含むものであってもよい。ステップＳ１３０８において、容器は真空吸引され、シーリングの準備が整う。ステップＳ１３１０において、加熱封止部材は、決定された制御信号に基づいて駆動される。このステップは、一方または両方のワイヤ４４１，４４２（図８Ａ）に電流供給されたか否かの決定を含むものであってもよい。ステップＳ１３１２において、封止プロセスの結果がユーザにフィードバックされる。たとえばコントロールパネル上の表示灯は、封止プロセスが実行中であること、および／または完了したことを表示するものであってもよい。図９に示すように、加熱封止コントローラは、加熱封止部材に供給される電流を決定し、調整するものである。上述のように、加熱封止操作は、複数のセンサ、内部論理回路およびプログラミングに基づいて、加熱封止操作が制御される。

図１４は、上記ステップＳ１３０６における制御信号の決定方法をより詳細に示すものである。このプロセスは、ユーザが選択した加熱封止の種別に関する入力値を受信することにより、ステップＳ１４０２から始まる。この入力値は、上述のように、図３に示すコントロールパネルから入力される。ステップＳ１４０４において、適当な制御信号はコントローラ９２により決定される。このように、加熱封止部材に対する制御信号の時間が入力される。以下説明するように、オペレータが設定する制御信号は、トラフ内で検知された液体の容量、および／または加熱部材の温度に応じて変化させてもよい。

図１５は、上記ステップＳ１３１０における制御信号の調整手法をより詳細に示すものである。このプロセスは、上記ステップＳ１３０８における真空吸引プロセス中に、トラフ内の液体の存在および容量をモニタすることにより、ステップＳ１５０２から始まる。図７に示す液体検知電極が、この情報をコントローラ回路９２に提供する。ステップＳ１５０４において、液体の容量が所定の閾値を超えたか否かを判断する。液体の容量が所定の閾値より少量である場合には、ステップＳ１５０８に移行し、加熱封止部材に対する時間を（オペレータにより設定された）標準的な期間に設定する。ステップＳ１５０４において、所定量の液体が存在すると判断された場合には、ステップＳ１５０６において、加熱封止部材への制御信号の設定期間を長くなるように、または図８Ａに示す加熱封止ワイヤ４４１，４４２の両方を駆動するように調整する。真空パッケージ装置のトラフ内に液体検知電極を配置することにより、加熱封止をより正確に制御して、バッグの無駄を少なくすることができる。これは、先行技術に係る真空パッケージ装置に対する実質的な改善であり、加熱封止操作をモニタし、真空吸引プロセス中に検知された液体の容量に応じて調整することができる。

図１６は、上記ステップＳ１３１０における制御信号の決定手法をより詳細に示すものである。このプロセスは、加熱封止部材の現在の温度を測定することにより、ステップＳ１６０２から始まる。図７に示す温度センサが、この情報をコントローラ回路９２に提供する。ステップＳ１６０４において、コントローラは、温度が所定の閾値を超えたか否かを判断する。温度が所定の閾値より低い場合、ステップＳ１６０８に移行し、標準的な手法で、真空パッケージ装置は継続的に真空吸引操作および加熱封止操作を行う。ステップＳ１６０４において、温度の所定閾値を超えたと判断された場合には、ステップＳ１６０６において、加熱封止部材が冷却されるまで、所定の期間、上記操作を保留し、待機する。

真空パッケージ装置のトラフに隣接する温度センサを採用することにより、加熱封止操作をより正確に制御して、バッグの無駄を少なくすることができる。これは、先行技術に係る真空パッケージ装置に対する実質的な改善であり、加熱封止操作をモニタし、複数のセンサ入力値および制御モードに応じて調整することができる。

上記説明したように、加熱封止操作を保留することに加えて、本発明は、加熱部材の温度に基づいて制御信号の時間を調整することができる。図１７は、コントローラ９２により実施されるステップ１７００のフローチャートを示す。コントローラ９２は、オペレータが選択できる加熱封止操作のすべての設定値に関して、制御信号時間を記憶する。ライトシーリング（軽薄シーリング）およびヘビーシーリング（重厚シーリング）の制御信号時間を、リアルタイムでフィードバッグされた加熱封止部材の温度に基づいて増減させることができる。封止操作中の加熱封止部材の温度を一定に、または予め設定された温度範囲内に維持するようにコントローラ９２をプログラムしてもよい。

加熱封止部材の温度が検知されて、コントローラに送信されたとき、このプロセスはステップＳ１７０２から始まる。ステップＳ１７０４において、コントローラは、リアルタイムで検知された温度に基づいて、加熱封止部材に供給される制御信号の時間を調整するものである。上記説明したアルゴリズムを用いて、検知された温度に応じて、より大きい、またはより小さい電流を加熱封止部材に供給する。たとえば、加熱封止部材が高温の場合には、シーリングのために３秒間だけ電流を流すことで足り、加熱封止部材が低温の場合には、同様の加熱封止を実現するためには電流を５秒間流す必要がある。信号供給時間を変化させることに加え、他の実施形態によれば、図８Ａに示す各シーリングワイヤ４４１，４４２に個別にリアルタイムで制御信号の振幅および／または期間を調整することができる。ステップＳ１７０４は、加熱封止部材が冷却されるまで待機するステップを含む。

またコントローラ９２により実行されるアルゴリズムは、冷却期間のための待機時間を調整することができる。たとえば高温の加熱部材を１５０度から１００度まで冷却するためには、２０秒間の待機時間が必要となり、高温の加熱部材を１３５度から１００度まで冷却するためには、１０秒間の待機時間が必要となる。このアルゴリズムにより、封止操作中の加熱部材の温度を一定に維持することができる。

図１８は、本発明に係る別の方法を示すものである。この方法において、コントローラ９２は、コントロールパネルからの入力値、加熱封止部材の温度、およびトラフ内で検知された液体の容量に基づいて、加熱封止部材に供給される制御信号を調整する。ユーザが選択した加熱封止の種別を受信することにより、このプロセスはステップＳ１８０２から始まる。ステップＳ１８０４において、コントローラは、加熱封止部材の温度に関する情報を温度センサ９０から受信する。ステップＳ１８０６において、コントローラは、トラフ内の液体の容量に関する情報を液体センサ９１から受信する。ステップＳ１８０８において、コントローラは、上述のすべての情報を取り込み、選択されたシーリング設定値、加熱部材の温度、およびトラフ内の液体容量に基づいて制御信号を調整する。ステップＳ１８１０において、適当な制御信号がコントローラから送信され、加熱封止部材を駆動する。

たとえばオペレータがミディアムシーリング（中程度のシーリング）を選択すると、４秒間の制御信号が供給される。加熱封止部材の温度が１１０度であると検知された場合、加熱部材がすでに高温であるので、制御信号時間から０．５秒差し引いてもよい。液体の容量が実質的であることが液体センサにより検知された場合、コントローラは、制御信号時間に１．０秒を追加してもよい。したがって、加熱封止部材に供給される制御信号の適当な供給時間は４．５秒となる。コントローラ９２は、関連するパラメータに基づき、アルゴリズムまたはテーブルＡまたはテーブルＢ等の参照テーブルを用いて調整された制御信号期間を決定する。

別の実施形態において、図１８に示すプロセスが図８Ａで示す加熱封止ワイヤに適用される。この構成において、コントローラ９２は、コントローラパネル、加熱封止部材の温度、およびトラフ内の液体容量に基づき、複数の加熱部材に供給される制御信号を（オン／オフ制御して）調整する。たとえば加熱部材が（所定温度を超えて）高温であると温度センサにより検知された場合、２本のワイヤのうち１本のみのワイヤに通電してもよい。液体が検知された場合、両方のワイヤを駆動して、液体の存在が加熱封止に影響を与えないようにする。オペレータは、コントロールパネルスイッチを用いて、「ライト（軽薄）」または「ヘビー（重厚）」シーリングを選択することができる。この具体例では、「ライト」シーリングを選択すれば、一方のみのワイヤに通電し、「ヘビー（重厚）」シーリングを選択すれば、両方のワイヤに通電することになる。

図１９は、本発明に係る別の実施形態によるステップのフローチャートを示す。真空パッケージ装置が容器を真空吸引しているときに、加熱封止部材の現在の温度をモニタするときことにより、このプロセスはステップＳ１９０２から始まる。図７に示す温度センサは、この情報をコントローラ回路９２に供給する。ステップＳ１９０４において、コントローラは、温度が所定の閾値を超えたか否か判断する。温度が所定レベルより低い場合には、ステップＳ１９０８を実行し、真空パッゲージ装置は、標準的な手法で真空吸引操作および加熱封止操作を継続する。

ステップＳ１９０４において、温度が所定の温度を超えると判断された場合、ステップＳ１９０６実行し、コントローラは、加熱封止部材を冷却するために、真空ポンプを駆動して、排気空気が加熱封止部材の下方に流れるようにバルブを開口する信号を生成する。このプロセスは、リアルタイムにフィードバックして、加熱封止部材の温度を制御するものである。このプロセスは、不完全封止の程度を低減するもので、不完全封止は使用前から加熱封止部材が高温であり、真空パッケージバッグが完全に真空吸引される前に、そのヒートシーリング層（加熱封止層）が時期尚早に溶融し始めるときに起こる。このプロセスは、加熱封止部材が許容可能な温度範囲を維持して、上述の手法を用いて、コントローラにより順次制御されるものにであってもよい。

図２０は、本発明の別の実施形態に係る予備加熱（プレヒート）方法を示すものである。この方法は、特に、厚い真空パッケージ容器、および大きな隆起物や模様を有する真空パッケージ容器を加熱封止するのに適している。封止機構を予備加熱レベルまで駆動することにより、ステップＳ１００から始まる。予備加熱ステップＳ１００は、通常、真空吸引ステップと協働して実施され、簡便にかつ迅速に容器を準備完了状態にするものである。予備加熱ステップＳ１００は、封止機構の温度をたとえば実際の封止温度より若干低い温度等の任意の適当なレベルまで上げることができる。このステップは、実際の容器封止について、真空吸引操作により遅延する傾向がある封止操作を実質的に開始するのではなく、準備を整えるものである。ステップＳ１０２は、加熱封止機構に十分な電流を供給することにより、封止プロセスを完了させるものである。

図２１は、真空封止装置１５０を封止操作する際、上記ステップＳ１３１０における制御信号の調整方法についてより詳細に説明するものである。ステップＳ２１０２において、センサ９３により測定された基部１５５の温度ＴＣ２が６５℃未満であるか否か、または加熱部材４２０の温度ＴＣ１が７５℃未満であるか否か判断される。上記条件の両方を満たさない場合、ステップＳ２１０４において、コントローラ９２は封止表示灯３８６を赤色点滅させ、これらの条件を満たすまで、単一封止ボタン３７０および封止・真空吸引ボタン３７２を含むすべての操作制御を停止させる。上記条件の両方を満たすと、コントローラ９２は、加熱部材４２０および封止表示灯３８６を駆動することができる。

ステップＳ２１０８において、加熱部材４２０のリアルタイム温度ＴＣ１に応じた長さの時間ＴＩだけ加熱部材４２０に電流供給することにより、容器２０が封止される。たとえば加熱封止部材４２０のリアルタイム温度ＴＣ１が４０℃（華氏１０４度）以下であると検知された場合、加熱部材４２０は、９秒間の時間ＴＩだけに電流が供給される。加熱部材４２０が所定のリアルタイム温度ＴＣ１であるときに電流供給される時間ＴＩは、アルゴリズムを用いて計算してもよいし、または表Ａおよび表Ｂ等の参照テーブルから求められる値として記憶しておいてもよい。９秒間の時間ＴＩが経過した後、ステップＳ２１１０において、コントローラ９２は加熱部材４２０への電流供給を停止し、時間ＴＩに依存する待機時間Ｄを起動する（求める）。待機時間Ｄは、アルゴリズムを用いて計算してもよいし、または表Ａおよび表Ｂ等の参照テーブルから加熱部材４２０の時間ＴＩに応じて得られる値であってもよい。待機時間Ｄが経過した後、ステップＳ２１１２において、コントローラ９２は封止表示灯３８６を消灯させる。必要ならば、その後さらに真空吸引封止操作サイクルまたは封止操作サイクルを開始してもよい。封止操作後に待機時間Ｄが経過しなければ、加熱部材４２０は、あまりにも高温であり、次の封止操作サイクルにおいて、別の容器２０を真空封止装置１５０内に挿入することができない。待機時間Ｄが経過することにより、確実に加熱部材４２０を十分に冷却させ、さらなる容器２０を真空封止装置１５０内に挿入することを可能にする。

上述の装置は、加熱封止機構が真空チャンバの外側にあるものとして説明した。しかし本発明の教示内容は、真空チャンバの内側にある加熱封止機構を有する装置においても同様に機能する。その具体例の１つが、２００３年７月３１日付けで出願され、同一の出願人に譲渡された米国仮出願第60/492,090号に開示されており、その開示内容が参考にここに一体のものとして統合される。さらに上述の装置は、容器が真空チャンバの外側にあるものとして説明した。理解されるように、本発明の開示内容は、チャンバ内真空パッケージ装置においても同様に適用される。

すなわち上記説明した真空パッケージ装置は、加熱封止部材の冷却するための数多くの実施形態および冷却方法を提供し、加熱封止部材を制御し、駆動するための実施形態および方法を提供し、必要ならば、これらを組み合わせて、または個別に利用することができる。当業者ならば理解されるように、上記説明した開示内容は、単なる具体例に過ぎず、いかようにも限定する意図を有するものではない。当業者ならば容易に理解されるように、本発明の範囲および精神に適合する本発明の数多くの実施形態が想到され、実施可能である。

本明細書において引用された文献は、その全体について参考として一体のものとして明示的に統合される。

当業者ならば理解されるように、本発明は、上記明細書等で特に解説し、説明したものに限定されるものではない。さらに特に言及されていなければ、すべての添付図面は実寸大ではないことに留意されたい。本発明の範疇および精神は、添付のクレームによってのみ限定されるものであって、本発明の範疇および精神から逸脱することなく、上記開示内容からさまざまな変形例や変更例が実現可能である。

２０…容器、２１，２２…加熱封止部、９２…コントローラ（制御部）、９０…温度センサ、９１…液体センサ、１００，１５０…真空パッケージ装置、１０２，１５２…蓋部、１０４，１５５…基部、１０８…ブレードハンドル、１１０…スロット、１１４…ドア部、１１２…開口部、１１６…突起部、１１８，１６８…コントロールパネル、１６０…スロット、１７５…ポート、２０２…交流（ＡＣ）電源コード、２０４…凹部、２０６…コード固定フランジ、２２０…直流（ＤＣ）電源コード、２１５…入力端子、２２１…プラグ、２２３…シガレットライタアダプタ、４２０，４３３…加熱封止部材、３０２…フェイスプレート、３０４…回転式ダイヤル、３０６…キャンセル制御ボタン、３０８…即時封止ボタン、３１０…延長真空制御ボタン、３１２…アクセサリポート（付属品ポート）、３１４…表示灯、３７０…単一シーリングボタン、３７２…真空吸引ボタン、３８１〜３８５…表示灯、３７５…レバー、３８０…準備完了表示灯、４０６…ガスケット、４０８…主要真空吸引チャンバ、４１６…電気機械的スイッチ、４１４…突起部、４２２…凹部、４２４…容器材料、４２６…回転支持体、４３０…トラフ、４３１，４３２…電気接点、４３３…加熱封止機構、４３４…真空ポンプ、４４１，４４２…加熱封止部材、５０２…凹部、５０４…保持フランジ、５０６…スロット、６０２…突起部、６０４…フランジ、６０６…ハンドル、８０２…突起部、８０４…真空封止可能容器、８０６，８１０…流路、８０８，８１２…バルブ、８１０…出口流路、８１２…出口バルブ。

Claims (24)

1. 封止装置を制御する方法であって、
   第１のセンサを用いて、封止装置の少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度を動的に検知するステップと、
   第１の温度に対する第１の検知値に基づいて、調整可能な封止時間および調整可能な待機時間に対する第１の値を決定するステップと、
   調整可能な封止時間は、加熱封止部材を駆動して、容器を封止するために予定した温度まで加熱するために必要な第１の期間を含み、調整可能な待機時間は、容器を封止した後、加熱封止部材を冷却するために必要な第２の期間を含み、
   調整可能な封止時間に対して決定された第１の値で特定される期間、加熱封止部材に駆動制御信号を供給するステップと、
   調整可能な封止時間および調整可能な待機時間の経過後、封止表示灯を消灯させるステップとを有し、
   加熱封止部材の第１の温度に対する複数の第１の値、ならびに第１の温度に対する複数の第１の値に対応する調整可能な封止時間および調整可能な待機時間に対する複数の値が、参照テーブルに格納されていることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   参照テーブルは、交流電源のための温度、封止時間、および待機時間の複数の値に対応することを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、
   参照テーブルは、直流電源のための温度、封止時間、および待機時間の複数の値に対応することを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、
   封止装置内に配置される容器を真空吸引するステップをさらに有することを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、
   封止ボタンが押下されたとき、封止操作サイクルを開始するステップをさらに有することを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、
   真空吸引封止ボタンが押下されたとき、真空吸引封止操作サイクルを開始するステップをさらに有することを特徴とする方法。
7. 請求項１に記載の方法であって、
   封封止表示灯が消灯した後、準備完了表示灯を点灯させるステップをさらに有することを特徴とする方法。
8. 真空吸引封止装置であって、
   少なくとも１つの封止サイクルにおいて、真空吸引封止装置内に配置された真空パッケージ容器を封止するように構成された少なくとも１つの加熱封止部材と、
   加熱封止部材の第１の温度を検知するように構成された温度センサと、
   第１の温度に対する第１の検知値に基づいて、調整可能な封止時間および調整可能な待機時間に対する第１の値を決定し、調整可能な封止時間に対して決定された第１の値で特定される期間、加熱封止部材に駆動制御信号を供給するように構成された加熱封止部材コントローラとを備え、
   調整可能な封止時間は、加熱封止部材を駆動して、容器を封止するために予定した温度まで加熱するために必要な第１の期間を含み、調整可能な待機時間は、容器を封止した後、加熱封止部材を冷却するために必要な第２の期間を含み、
   加熱封止部材の第１の温度に対する複数の第１の値、ならびに第１の温度に対する複数の第１の値に対応する調整可能な封止時間および調整可能な待機時間に対する複数の値が、参照テーブルに格納されていることを特徴とする真空吸引封止装置。
9. 請求項８に記載の真空吸引封止装置であって、
   参照テーブルは、交流電源のための温度、封止時間、および待機時間の複数の値に対応することを特徴とする真空吸引封止装置。
10. 請求項８に記載の真空吸引封止装置であって、
    参照テーブルは、直流電源のための温度、封止時間、および待機時間の複数の値に対応することを特徴とする真空吸引封止装置。
11. 封止装置を制御する方法であって、
    第１のセンサを用いて、封止装置の少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度を検知するステップと、
    第２のセンサを用いて、封止装置の基部の第２の温度を検知するステップと、
    前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度が第１の閾値温度より低くないか否か、基部の第２の温度が第２の閾値温度より低くないか否かについて判断するステップと、
    前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度が第１の閾値温度より低くなく、かつ基部の第２の温度が第２の閾値温度より低くない場合には、すべての真空吸引封止操作キーを無効化して、封止表示灯を点滅させるステップと、
    前記少なくとも１つの加熱封止部材の第１の温度が第１の閾値温度より低く、かつ基部の第２の温度が第２の閾値温度より低い場合には、封止表示灯を点灯させて、封止操作サイクルを開始するステップと、
    第１の温度に対する第１の検知値に基づいて、調整可能な封止時間および調整可能な待機時間に対する第１の値を決定するステップと、
    調整可能な封止時間は、加熱封止部材を駆動して、容器を封止するために予定した温度まで加熱するために必要な第１の期間を含み、調整可能な待機時間は、容器を封止した後、加熱封止部材を冷却するために必要な第２の期間を含み、
    調整可能な封止時間および調整可能な待機時間の経過後、封止表示灯を消灯させるステップとを有し、
    封止操作サイクルにおいて用いられる加熱封止部材の検知された第１の温度に基づいて駆動制御信号を決定するステップとを有し、
    加熱封止部材の第１の温度に対する複数の第１の値、ならびに第１の温度に対する複数の第１の値に対応する調整可能な封止時間および調整可能な待機時間に対する複数の値が、参照テーブルに格納されていることを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、
    第１の閾値温度を７５℃に選択するステップを有することを特徴とする方法。
13. 請求項１１に記載の方法であって、
    第２の閾値温度を６５℃に選択するステップを有することを特徴とする方法。
14. 請求項１１に記載の方法であって、
    封止操作が完了し、封止表示灯が消灯した後、準備完了表示灯を点灯させるステップをさらに有することを特徴とする方法。
15. 請求項１４に記載の方法であって、
    準備完了表示灯は、点灯したとき、緑色光を発することを特徴とする方法。
16. 請求項１１に記載の方法であって、
    封止ボタンが押下されたとき、封止操作サイクルを開始するステップを有することを特徴とする方法。
17. 請求項１１に記載の方法であって、
    真空吸引封止ボタンが押下されたとき、真空吸引封止操作サイクルを開始するステップを有することを特徴とする方法。
18. 請求項１１に記載の方法であって、
    加熱封止部材の第１の温度が第１の閾値温度より低くなく、かつ基部の第２の温度が第２の閾値温度より低くない場合には、すべての真空吸引封止操作キーを無効化して、赤色光の封止表示灯を点滅させることを特徴とする方法。
19. 請求項１１に記載の方法であって、
    参照テーブルは、交流電源のための温度、封止時間、および待機時間の複数の値に対応することを特徴とする方法。
20. 請求項１１に記載の方法であって、
    参照テーブルは、直流電源のための温度、封止時間、および待機時間の複数の値に対応することを特徴とする方法。
21. 請求項１に記載の方法であって、
    第１の温度に対する第２の検知値に基づいて、調整可能な封止時間および調整可能な待機時間を動的に調整するステップをさらに有することを特徴とする方法。
22. 請求項１に記載の方法であって、
    封止装置のトラフ内の液体の量および液体の有無のうち少なくとも一方を検知するステップをさらに有することを特徴とする方法。
23. 請求項２２に記載の方法であって、
    トラフ内の液体の量および液体の有無のうち少なくとも一方に基づいて、少なくとも調整可能な封止時間を動的に調整するステップをさらに有することを特徴とする方法。
24. 請求項１に記載の方法であって、
    ガスケットの第１および第２の部分を用いて真空封止部を形成するステップと、
    ガスケットの第１の部分を用いて、さらに封止装置のトラフに隣接して配置された加熱封止部材に、真空パッケージ容器を接触させるステップとを有し、
    ガスケットの第１の部分の第１の幅は、ガスケットの第２の部分の第２の幅より小さいことを特徴とする方法。

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