JP6691383B2 - Toilet device and film sealing device - Google Patents

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Description

本発明は、トイレ装置及びフィルムシール装置に関するものである。   The present invention relates to a toilet device and a film sealing device.

仮設トイレや移動式トイレのようなトイレ装置には、排泄物(以下、内容物という。)を熱可塑性の筒状フィルムに入れ、これをヒータ付きのフィルムシール装置によって封止し、さらに切断して内容物を個別に包装するものがある。   For toilet devices such as temporary toilets and mobile toilets, excrement (hereinafter referred to as contents) is put in a thermoplastic tubular film, which is sealed by a film sealing device with a heater and further cut. In some cases, the contents are individually packaged.

この種のトイレ装置は、フィルムを封止する際に、フィルムをアクチュエータによって絞り込み、ヒータとこのヒータにフィルムを押圧する圧着部によって保持してシールする。従って、保持されたフィルムは、位置によってフィルムの重なり具合が異なるため、厚みにばらつきがあり、ヒータの温度管理がシールの気密性を確保する点において重要な要素となる。温度が高すぎたり低すぎたりすると、フィルムが破れたり、シールが不完全となるからである。   In this type of toilet device, when sealing a film, the film is narrowed down by an actuator, and is held and sealed by a heater and a pressure-bonding portion that presses the film against the heater. Therefore, the held films have different thicknesses of the films depending on the positions, and thus the thickness varies, and the temperature control of the heater is an important factor in ensuring the airtightness of the seal. This is because if the temperature is too high or too low, the film will tear or the seal will be incomplete.

この点に関し、ヒータ部分の温度を検知する温度検知器を備え、この温度検知器によって検知した温度に基づいてヒータの温度を制御するシール装置が提案されている。   In this regard, there has been proposed a sealing device that includes a temperature detector that detects the temperature of the heater portion and that controls the temperature of the heater based on the temperature detected by the temperature detector.

しかしこの装置によっては、温度検出器の価格が高いため、トイレ装置全体の製造コストが高いものとなってしまう。   However, depending on this device, the cost of the temperature detector is high, and the manufacturing cost of the entire toilet device is high.

特許第4470859号公報Patent No. 4470859

本発明は温度検知器を用いずに、フィルムのシールを確実に行うとともに、製造コストが安価なトイレ装置を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a toilet device that reliably seals a film without using a temperature detector and has a low manufacturing cost.

前記課題を解決するため、本発明に係るトイレ装置は、便座部と、前記便座部の下方に配置され、熱可塑性樹脂によって形成されたチューブ状のフィルムを送り出すフィルムフィードローラと、前記フィルムを絞り込む絞り込み部と、前記フィルムを加熱するヒータと、 前記ヒータに前記フィルムを圧接する圧着部と、前記ヒータの抵抗値を検出するヒータ抵抗値検出部と、前記ヒータ抵抗値検出部が検出した前記抵抗値に基づいて前記ヒータを制御する制御部と、を備える。   In order to solve the above-mentioned problems, the toilet device according to the present invention includes a toilet seat portion, a film feed roller that is disposed below the toilet seat portion, and sends out a tubular film formed of a thermoplastic resin, and the film is narrowed down. A narrowing portion, a heater for heating the film, a pressure bonding portion for pressing the film to the heater, a heater resistance value detecting portion for detecting a resistance value of the heater, and the resistance detected by the heater resistance value detecting portion. A control unit that controls the heater based on a value.

本発明によれば、フィルムのシールを確実に行うとともに、製造コストが安価なトイレ装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a toilet device that reliably seals a film and is inexpensive to manufacture.

本発明を適用するトイレ装置の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the toilet device to which this invention is applied. 本発明のシール装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the sealing device of this invention. 図2のシール装置のシール動作を示す図。The figure which shows the sealing operation | movement of the sealing device of FIG. 本発明のトイレ装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the toilet device of this invention. ヒータ抵抗検出部の回路構成例を示す図。The figure which shows the circuit structural example of a heater resistance detection part. 制御部によるフィルムのカット動作を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a film cutting operation by the control unit. ヒータの状態を示す状態遷移図。The state transition diagram which shows the state of a heater. 加熱中モードにおけるインターバルタイマの出力信号と電圧・電流測定のサンプリングのタイミングを示すタイミングチャート。The timing chart which shows the output signal of the interval timer in the heating mode, and the sampling timing of voltage / current measurement. 冷却中モードにおけるインターバルタイマの出力信号と電圧・電流測定のサンプリングのタイミングを示すタイミングチャート。The timing chart which shows the output signal of the interval timer in the cooling mode, and the sampling timing of voltage / current measurement. 図9におけるヒータ電流・電圧測定の動作を模式的に拡大して表示した説明図。Explanatory drawing which expanded the operation | movement of the heater electric current / voltage measurement in FIG. 9 typically, and was displayed.

以下、本発明の一実施形態にかかるフィルムシール装置及びトイレ装置を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a film sealing device and a toilet device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係るトイレ装置1を示す斜視図である。図1に示すように、トイレ装置1は、内部にフィルムシール装置(以下、シール装置2という。)を備える本体部11と、本体部11の上面に設置される便座部12と、便座部12の直下に設けられる開口部13と、前記本体部11の機構に指示を与える指示コントローラ14と、を備える。   FIG. 1 is a perspective view showing a toilet device 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, a toilet device 1 includes a main body 11 having a film sealing device (hereinafter referred to as a sealing device 2) inside, a toilet seat 12 installed on the upper surface of the main body 11, and a toilet seat 12. And an instruction controller 14 for giving an instruction to the mechanism of the main body portion 11.

図2は、シール装置2の構成を示す図である。図2においては、シール動作前の様子が図示されている。図2に示すように、シール装置2は、フィルムフィードローラ201と、第1アクチュエータ203及び第2アクチュエータ204と、ヒータ205と、圧着部206と、切断ローラ207と、を備える。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the sealing device 2. In FIG. 2, the state before the sealing operation is illustrated. As shown in FIG. 2, the sealing device 2 includes a film feed roller 201, a first actuator 203 and a second actuator 204, a heater 205, a pressure bonding section 206, and a cutting roller 207.

フィルム210は、チューブ形状をなし、開口部13の周囲に開口した状態により折りたたまれて配置され、先端は開口部の下方に引き出される。フィルム210は熱可塑性の樹脂によって形成される。   The film 210 has a tube shape, is folded and arranged in a state of being opened around the opening 13, and the tip end is pulled out below the opening. The film 210 is formed of a thermoplastic resin.

フィルムフィードローラ201は、従動して回転する従動フィードローラ202と対となって開口部13の下方に配置される。フィルムフィードローラ201はフィルムフィードモータM1によって矢印X1に示す方向に回転される。フィルムフィードローラ201と従動フィードローラ202の対は、フィルム210の幅方向両端部にそれぞれ一つずつ配置される。   The film feed roller 201 is arranged below the opening 13 in pairs with the driven feed roller 202 that is driven and rotated. The film feed roller 201 is rotated in the direction indicated by the arrow X1 by the film feed motor M1. One pair of the film feed roller 201 and the pair of driven feed rollers 202 are arranged at both ends of the film 210 in the width direction.

第1アクチュエータ203及び第2アクチュエータ204(以下、絞り込み部ともいう。)は、フィルムフィードローラ201の下方に配置される。第1アクチュエータ203及び第2アクチュエータ204は、平面視が中央に凹となる形状をなし、この凹部が互いに対向して配置される。第1アクチュエータ203及び第2アクチュエータ204はこの凹部にフィルム210を絞り込むように作動する。第1アクチュエータ203は固定され、第2アクチュエータ204が駆動部D1により前記第1アクチュエータ203の方に向けて変位されることによりフィルム210の開口径が第1アクチュエータ203及び第2アクチュエータ204によって絞り込まれる。   The first actuator 203 and the second actuator 204 (hereinafter, also referred to as a narrowing portion) are arranged below the film feed roller 201. The first actuator 203 and the second actuator 204 have a shape having a recess in the center in a plan view, and the recesses are arranged to face each other. The first actuator 203 and the second actuator 204 operate to squeeze the film 210 into this recess. The first actuator 203 is fixed, and the second actuator 204 is displaced toward the first actuator 203 by the driving unit D1, so that the opening diameter of the film 210 is narrowed by the first actuator 203 and the second actuator 204. .

ヒータ205は、前記絞り込み部の下方に配置される。ヒータ205は、フィルム210側の先端に加熱部を有する。圧着部206は、耐熱性の樹脂によって形成され、駆動部D1によって絞り込まれたフィルム210をヒータ205の方向に押圧する。   The heater 205 is arranged below the narrowed portion. The heater 205 has a heating portion at the tip on the film 210 side. The pressure-bonding portion 206 is made of a heat-resistant resin and presses the film 210 narrowed down by the driving portion D1 toward the heater 205.

切断ローラ207は、従動して回転する従動切断ローラ208と対となってヒータ205の直下に配置される。切断ローラ207はローラモータM2によって図3に示す矢印X4の方向に回転される。従動切断ローラ208は駆動部D1によって切断ローラ207の方向に変位される。ここで、第2アクチュエータ204、圧着部206、及び従動切断ローラ208は、連動して駆動部D1によって変位動作をさせられる。   The cutting roller 207 is arranged immediately below the heater 205 in combination with a driven cutting roller 208 that is driven and rotated. The cutting roller 207 is rotated in the direction of arrow X4 shown in FIG. 3 by the roller motor M2. The driven cutting roller 208 is displaced in the direction of the cutting roller 207 by the drive unit D1. Here, the second actuator 204, the pressure-bonding section 206, and the driven cutting roller 208 are interlocked with each other to be displaced by the driving section D1.

図3は、シール装置2のシール動作を説明するための図である。図3に示すように、フィルム210をシールする際には、まずフィルムフィードローラ201が停止される。次に、第2アクチュエータ204、圧着部206、及び従動切断ローラ208が駆動部D1によって矢印方向(図3の左方向)に変位される。絞り込み部がフィルム210を絞り込み、圧着部206が矢印X2に示すヒータ205の方向にフィルム210を押圧する。従動切断ローラ208は駆動部D1によって矢印X3に示す切断ローラ207の方向に押圧される。   FIG. 3 is a diagram for explaining the sealing operation of the sealing device 2. As shown in FIG. 3, when sealing the film 210, the film feed roller 201 is stopped first. Next, the second actuator 204, the pressure-bonding section 206, and the driven cutting roller 208 are displaced in the arrow direction (leftward in FIG. 3) by the driving section D1. The narrowing portion narrows down the film 210, and the pressure bonding portion 206 presses the film 210 in the direction of the heater 205 shown by the arrow X2. The driven cutting roller 208 is pressed in the direction of the cutting roller 207 indicated by the arrow X3 by the drive unit D1.

ここで、シールおよび切断の為の加熱動作がヒータ205によって行われる。ヒータ205のフィルム210を切断する部分はフィルム210をシールする部分よりも先端がとがった形状をなし、温度が高い。そして、ヒータ205はシールおよび切断後に樹脂の固化温度まで冷却される。その後、切断ローラ207が矢印X4に示すフィルム210の引き出し方向に回転し、内容物が封止された状態において切断されたフィルム210は矢印X5に示す下方に自然落下する。   Here, the heating operation for sealing and cutting is performed by the heater 205. The portion of the heater 205 where the film 210 is cut has a sharper tip than the portion where the film 210 is sealed, and the temperature is higher. Then, the heater 205 is cooled to the solidification temperature of the resin after sealing and cutting. After that, the cutting roller 207 rotates in the drawing direction of the film 210 shown by the arrow X4, and the film 210 cut in the state where the contents are sealed naturally drops downward as shown by the arrow X5.

図4は、トイレ装置1に内装されるシール装置2を含む本体部11と指示コントローラ14の構成を示すブロック図である。図4に示すように、指示コントローラ14は、フィルム210のフィードを本体部11の制御部401に指示するフィルムフィードスイッチ411と、フィルム210の切断を本体部11の制御部401に指示するカットスイッチ412と、を備える。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the main body 11 including the seal device 2 installed in the toilet device 1 and the instruction controller 14. As shown in FIG. 4, the instruction controller 14 includes a film feed switch 411 for instructing the control unit 401 of the main body unit 11 to feed the film 210 and a cut switch for instructing the control unit 401 of the main body unit 11 to cut the film 210. 412 and.

本体部11は、マイコン、又はCPU(central processing unit)などの演算装置を含む制御部401と、フィルムフィードモータM1と、駆動部D1と、ローラモータM2と、ヒータ205と、ヒータ抵抗値検出部402と、を備える。   The main body 11 includes a control unit 401 including an arithmetic unit such as a microcomputer or a CPU (central processing unit), a film feed motor M1, a drive unit D1, a roller motor M2, a heater 205, and a heater resistance value detection unit. And 402.

ヒータ抵抗値検出部402は、ヒータ205に印可される電圧値およびヒータ205に流れる電流値を検出し、制御部401に出力する。制御部401は、ヒータ抵抗値検出部402が検出した電圧値および電流値に基づいてヒータ205の抵抗値を演算し、さらにこの算出された抵抗値に基づいてヒータ205の温度を算出する。そして、制御部401はこの算出された温度に基づいてヒータ205の温度制御を行う。   The heater resistance value detection unit 402 detects a voltage value applied to the heater 205 and a current value flowing through the heater 205, and outputs the detected voltage value to the control unit 401. The control unit 401 calculates the resistance value of the heater 205 based on the voltage value and the current value detected by the heater resistance value detection unit 402, and further calculates the temperature of the heater 205 based on the calculated resistance value. Then, the control unit 401 controls the temperature of the heater 205 based on the calculated temperature.

図5は、ヒータ抵抗値検出部402の回路構成例を示す図である。図5に示すように、ヒータ205は、一端が電源508に接続される。ヒータ205の他端はMOS FET(電界効果トランジスタ)などのスイッチング素子505が接続される。ここでは、スイッチング素子505がn型のMOS FETである例を説明する。スイッチング素子505のドレイン端子にはヒータ205の他端が、ソース端子には一端が接地する電流検出用抵抗507が接続され、ゲート端子には検出部制御部501の出力端子OUTが接続される。   FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration example of the heater resistance value detection unit 402. As shown in FIG. 5, the heater 205 has one end connected to the power supply 508. The other end of the heater 205 is connected to a switching element 505 such as a MOS FET (field effect transistor). Here, an example in which the switching element 505 is an n-type MOS FET will be described. The drain terminal of the switching element 505 is connected to the other end of the heater 205, the source terminal is connected to a current detection resistor 507 whose one end is grounded, and the gate terminal is connected to the output terminal OUT of the detection unit control unit 501.

制御部401は検出部制御部501を兼ねていてもよい。以下、制御部401と検出部制御部501とを含めて制御部401ということもある。   The control unit 401 may also serve as the detection unit control unit 501. Hereinafter, the control unit 401 and the detection unit control unit 501 may be collectively referred to as the control unit 401.

電流検出用抵抗507には電流アンプ506が接続され、電流アンプ506によって増幅された電流値Iは検出部制御部501の第1A/Dコンバータの入力端子から入力される。スイッチング素子505のドレイン端子は、電流アンプ506と電流検出用抵抗507に接続する。以下、電流アンプ506を含む電流を検出する回路を電流検出回路という。   A current amplifier 506 is connected to the current detection resistor 507, and the current value I amplified by the current amplifier 506 is input from the input terminal of the first A / D converter of the detection unit control unit 501. The drain terminal of the switching element 505 is connected to the current amplifier 506 and the current detection resistor 507. Hereinafter, the circuit including the current amplifier 506 that detects a current is referred to as a current detection circuit.

電源508には、ヒータ205と並列に第1の抵抗503の一端が接続し、第1の抵抗503の他端には一端が接地する第2の抵抗502が接続される。第1の抵抗503及び第2の抵抗502によって分圧された電圧値Vは検出部制御部501の第2A/Dコンバータの入力端子から入力される。以下、ヒータ205に印可される電圧を検出する回路を電圧検出回路という。   One end of the first resistor 503 is connected to the power source 508 in parallel with the heater 205, and the other end of the first resistor 503 is connected to the second resistor 502 whose one end is grounded. The voltage value V divided by the first resistor 503 and the second resistor 502 is input from the input terminal of the second A / D converter of the detection unit controller 501. Hereinafter, a circuit that detects the voltage applied to the heater 205 is referred to as a voltage detection circuit.

ヒータ抵抗値検出部402は、第1A/Dコンバータによって取得した電流値Iと、ヒータ205に印加される電圧である第2A/Dコンバータによって取得した電圧値Vから、以下の(1)式によって抵抗値Rを求める。
R=V/I ・・・(1)
The heater resistance value detection unit 402 calculates the current value I acquired by the first A / D converter and the voltage value V acquired by the second A / D converter, which is the voltage applied to the heater 205, from the following equation (1). The resistance value R is calculated.
R = V / I (1)

図6は、制御部401によるフィルム210のカット動作を示すフローチャートである。図6に示すように、ステップ601において、制御部401は駆動部D1を駆動させて第2アクチュエータ204、圧着部206、及び従動切断ローラ208を変位させる。   FIG. 6 is a flowchart showing the cutting operation of the film 210 by the control unit 401. As shown in FIG. 6, in step 601, the control unit 401 drives the driving unit D1 to displace the second actuator 204, the pressure bonding unit 206, and the driven cutting roller 208.

ステップ602において、制御部401はヒータ205の温度が閾値より高いかを判定する。制御部401は、ヒータ205の温度が閾値より高いと判定した場合(ステップ602のY)、ステップ603に進み、閾値より高いと判定しない場合(ステップ602のN)、ステップ604に進む。   In step 602, the control unit 401 determines whether the temperature of the heater 205 is higher than the threshold value. When it is determined that the temperature of the heater 205 is higher than the threshold value (Y in step 602), the control unit 401 proceeds to step 603, and when it is not determined to be higher than the threshold value (N in step 602), the control unit 401 proceeds to step 604.

ステップ603において、制御部401はヒータ205の冷却動作を行う。   In step 603, the control unit 401 performs the cooling operation of the heater 205.

ステップ604において、制御部401はヒータ205の加熱動作を行う。   In step 604, the control unit 401 performs the heating operation of the heater 205.

ステップ605において、制御部401はヒータ冷却動作またはヒータ加熱動作のいずれかの動作開始から所定時間を経過したかを判定する。制御部401は、所定時間経過したと判定した場合(ステップ605のY)、ステップ606に進み、所定時間経過していないと判定した場合(ステップ605のN)、ステップ602に戻る。このステップ602からステップ605までの動作は所定時間の間、ヒータ205の温度を閾値に保つための動作である。   In step 605, the control unit 401 determines whether a predetermined time has elapsed from the start of the heater cooling operation or the heater heating operation. When the control unit 401 determines that the predetermined time has elapsed (Y in step 605), the control unit 401 proceeds to step 606, and when it determines that the predetermined time has not elapsed (N in step 605), the control unit 401 returns to step 602. The operation from step 602 to step 605 is an operation for keeping the temperature of the heater 205 at a threshold value for a predetermined time.

ステップ606において、制御部401はヒータ冷却動作を行う。   In step 606, the control unit 401 performs the heater cooling operation.

ステップ607において、制御部401はヒータ205の温度を算出し、ヒータ205の温度がフィルム210の樹脂の凝固する温度まで冷却したかを判定する。制御部401は、ヒータ205がフィルム210の樹脂が凝固する温度まで冷却されたと判定した場合(ステップ607のY)、ステップ608に進み、ヒータ205がフィルム210の樹脂が凝固する温度まで冷却されていないと判定した場合(ステップ607のN)、ステップ606に戻る。   In step 607, the control unit 401 calculates the temperature of the heater 205 and determines whether the temperature of the heater 205 has cooled to the temperature at which the resin of the film 210 solidifies. When the control unit 401 determines that the heater 205 has cooled to the temperature at which the resin of the film 210 solidifies (Y in step 607), the control unit 401 proceeds to step 608, and the heater 205 has cooled to the temperature at which the resin of the film 210 solidifies. If it is determined that there is not (N in step 607), the process returns to step 606.

ステップ608において、制御部401はローラモータM2を駆動させ、フィルム210を引き出し方向に引き出す。これは、ヒータ205の加熱動作によってフィルム210は切断されているが、加熱の際に溶けた樹脂がヒータ205に凝固することによりフィルム210がヒータ205に付着してしまった場合にも自然落下できるようにするためにフィルム210をヒータ205から引き剥がす動作である。   In step 608, the control unit 401 drives the roller motor M2 to pull out the film 210 in the pulling direction. This is because the film 210 is cut by the heating operation of the heater 205, but the resin melted during heating is coagulated in the heater 205 and the film 210 can be naturally dropped even if the film 210 adheres to the heater 205. In order to do so, the film 210 is peeled off from the heater 205.

ステップ609において、制御部401は駆動部D1を駆動させて第2アクチュエータ204、圧着部206、及び従動切断ローラ208を初期位置に戻るように変位させる。   In step 609, the control unit 401 drives the driving unit D1 to displace the second actuator 204, the pressure bonding unit 206, and the driven cutting roller 208 so as to return to the initial position.

図7は、トイレ装置1のヒータ205における状態を示す状態遷移図である。図7に示すように、ヒータ205の状態は、電源OFF状態710と、冷却中モード720と、加熱中モード730とがある。   FIG. 7 is a state transition diagram showing a state of the heater 205 of the toilet device 1. As shown in FIG. 7, the state of the heater 205 includes a power OFF state 710, a cooling mode 720, and a heating mode 730.

電源OFF状態710において電源が投入されると、トイレ装置1のヒータ250は冷却中モード720のオフセット電流測定721に遷移する。オフセット電流測定721においては、電流アンプ506の電流のオフセット誤差が検出される。   When the power is turned on in the power OFF state 710, the heater 250 of the toilet device 1 transits to the offset current measurement 721 in the cooling mode 720. In the offset current measurement 721, the offset error of the current of the current amplifier 506 is detected.

ヒータ250は、インターバルタイマが所定時間ごとに出力する信号に基づいて電圧・電流測定722とオフセット電流測定721とを交互に遷移する。電圧・電流測定722においては、トイレ装置1は制御部401によってヒータ205の電圧測定と電流測定とを、一度のインターバルタイマにてほぼ同時に行う。ここで、電圧値及び電流値を測定するためには電流をヒータ205に流さなければならない。従って、制御部401は冷却に支障がない程度の微小な時間だけ電流をヒータ205に流して測定を行う。   The heater 250 alternates between the voltage / current measurement 722 and the offset current measurement 721 based on the signal output by the interval timer every predetermined time. In the voltage / current measurement 722, the toilet device 1 causes the control unit 401 to measure the voltage and the current of the heater 205 at substantially the same time with one interval timer. Here, in order to measure the voltage value and the current value, a current must be passed through the heater 205. Therefore, the control unit 401 conducts the measurement by passing an electric current through the heater 205 for a minute time that does not hinder the cooling.

ヒータ205は、制御部401が加熱の要求が発生することによってヒータ過熱ステップ(図6のステップ604)に入った場合、加熱中モード730に遷移し、ヒータ205をONする。加熱中モード730においては、制御部401はインターバルタイマが所定時間ごとに出力する信号に基づいて、ヒータ電圧測定731とヒータ電流測定732とを繰り返す。そして、制御部401は冷却の要求が発生してヒータ冷却ステップ(図6のステップ603及びステップ606)に入った場合、ヒータ205をOFFして冷却中モード720に遷移させる。   When the heater 205 enters the heater overheating step (step 604 in FIG. 6) due to the request for heating, the heater 205 transitions to the heating mode 730 and turns on the heater 205. In the heating mode 730, the control unit 401 repeats the heater voltage measurement 731 and the heater current measurement 732 based on the signal output by the interval timer every predetermined time. Then, when a cooling request is generated and the heater cooling step (step 603 and step 606 of FIG. 6) is entered, the control unit 401 turns off the heater 205 and shifts to the cooling mode 720.

図8は、加熱中モード730におけるインターバルタイマの出力信号と電圧・電流測定のサンプリングのタイミングを示すタイミングチャートである。図8に示すように、インターバルタイマは所定時間T1、例えば5msごとに信号を出力する。ヒータ205は加熱をするためにONのままであり、制御部401はインターバルタイマの出力信号に基づいて、電圧・電流測定のサンプリングを行う。   FIG. 8 is a timing chart showing an output signal of the interval timer and sampling timing for voltage / current measurement in the heating mode 730. As shown in FIG. 8, the interval timer outputs a signal every predetermined time T1, for example, every 5 ms. The heater 205 remains ON for heating, and the control unit 401 samples the voltage / current measurement based on the output signal of the interval timer.

図9は、冷却中モード720におけるインターバルタイマの出力信号と電圧・電流測定のサンプリングのタイミングを示すタイミングチャートである。図9に示すように、インターバルタイマは所定時間T1、例えば5msごとに信号を出力する。制御部401は、インターバルタイマの信号が出力されるたびに、ヒータ電流・電圧測定の動作とオフセット電流測定の動作とを交互に繰り返す。   FIG. 9 is a timing chart showing the output signal of the interval timer and the sampling timing of voltage / current measurement in the cooling mode 720. As shown in FIG. 9, the interval timer outputs a signal every predetermined time T1, for example, every 5 ms. The control unit 401 alternately repeats the heater current / voltage measurement operation and the offset current measurement operation each time the interval timer signal is output.

ヒータ電流・電圧測定の動作においては、ヒータ205は冷却のためにOFFされているが、電圧及び電流を測定するために冷却に支障のない時間だけヒータをONして電流を流す。そして、制御部401はヒータ205の電流値と電圧値を測定する。   In the heater current / voltage measurement operation, the heater 205 is turned off for cooling, but in order to measure the voltage and current, the heater is turned on and the current is passed for a time that does not hinder cooling. Then, the control unit 401 measures the current value and voltage value of the heater 205.

オフセット電流測定の動作においては、制御部401はヒータ205をOFFしたままオフセット電流を測定する。ここで、ヒータ抵抗値検出部402が検出する電流値Iは電流アンプ506のオフセット誤差を含んでいる。従って、電流値Iからこのオフセット誤差を差し引く必要がある。このため、予め電流OFFの状態における電流値をサンプリングしてオフセット電流値を測定しておく。   In the offset current measurement operation, the control unit 401 measures the offset current with the heater 205 kept off. Here, the current value I detected by the heater resistance value detection unit 402 includes an offset error of the current amplifier 506. Therefore, it is necessary to subtract this offset error from the current value I. Therefore, the offset current value is measured in advance by sampling the current value in the current OFF state.

図10は、図9におけるヒータ電流・電圧測定の動作を模式的に拡大して表示した説明図である。図10に示すように、制御部401はインターバルタイマの出力信号に基づいて、ヒータ205を冷却に支障がない時間T2、例えば20μsの間ONして電流を流す。   FIG. 10 is an explanatory view schematically showing the heater current / voltage measurement operation in FIG. 9 in an enlarged manner. As shown in FIG. 10, the control unit 401 turns on the heater 205 for a time T2 that does not hinder cooling, for example, 20 μs, based on the output signal of the interval timer, and passes a current.

さらに制御部401は、所定の時間間隔である安定期間が経過した後に、電圧値Vを測定し、次に電流値Iを測定する。ここで、電圧は例えば12Vからヒータ205への電流による電圧低下値ΔVだけ低い電圧値Vが検知される。   Further, the control unit 401 measures the voltage value V and then the current value I after a stable period, which is a predetermined time interval, has elapsed. Here, for example, a voltage value V lower than the voltage drop value ΔV due to the current from 12 V to the heater 205 is detected.

制御部401は、次の(2)式により電流差分ΔIを算出する。
電流差分ΔI=I−(オフセット電流値) ・・・(2)
ここで、オフセット電流値は、上述のあらかじめ電流OFFの状態における電流値をサンプリングして測定したオフセット電流値である。
The control unit 401 calculates the current difference ΔI by the following equation (2).
Current difference ΔI = I- (offset current value) (2)
Here, the offset current value is an offset current value measured by sampling the current value in the current OFF state in advance.

制御部401は、このΔIを(1)式のIに、電圧値Vを(1)式のVに代入して抵抗値Rを算出する。   The control unit 401 calculates the resistance value R by substituting ΔI into I of the equation (1) and the voltage value V into V of the equation (1).

次に、制御部401は、次の(3)式により抵抗値Rに基づいてヒータ205の温度Tを算出する。
T=(R−R)/(α・R) ・・・(3)
ここで、R0は、0℃におけるヒータ205の抵抗値、αは、ヒータ205の発熱体材質の温度係数である。
Next, the control unit 401 calculates the temperature T of the heater 205 based on the resistance value R by the following equation (3).
T = (R−R 0 ) / (α · R 0 ) ... (3)
Here, R0 is the resistance value of the heater 205 at 0 ° C., and α is the temperature coefficient of the heating element material of the heater 205.

以上述べたように、本発明のトイレ装置1は、便座部12と、熱可塑性樹脂によって形成されたチューブ状のフィルム210を送り出すフィルムフィードローラ201と、フィルム210を絞り込む絞り込み部と、フィルム210を加熱するヒータ205と、ヒータ205にフィルム210を圧接する圧着部206と、ヒータ205の下方に配置され、フィルム210を下方に引く切断ローラ207と、ヒータ205の抵抗値Rを検出するヒータ抵抗値検出部402と、ヒータ抵抗値検出部402が検出した抵抗値Rに基づいてヒータ205を制御する制御部401と、を備える。   As described above, the toilet device 1 of the present invention includes the toilet seat portion 12, the film feed roller 201 that sends out the tubular film 210 formed of the thermoplastic resin, the narrowing portion that narrows the film 210, and the film 210. A heater 205 for heating, a pressure-bonding portion 206 for pressing the film 210 to the heater 205, a cutting roller 207 arranged below the heater 205 for pulling the film 210 downward, and a heater resistance value for detecting a resistance value R of the heater 205. A detection unit 402 and a control unit 401 that controls the heater 205 based on the resistance value R detected by the heater resistance value detection unit 402 are provided.

従って、本発明によれば、熱電対等の温度検出器を用いなくとも、フィルムのシールを確実に行うとともに、製造コストが安価なフィルムシール装置を提供することができるという効果がある。   Therefore, according to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a film sealing device which surely seals a film without using a temperature detector such as a thermocouple and which has a low manufacturing cost.

1 トイレ装置
2 シール装置
11 本体部
12 便座部
13 開口部
14 指示コントローラ
201 フィルムフィードローラ
202 従動フィードローラ
203 第1アクチュエータ
204 第2アクチュエータ
205 ヒータ
206 圧着部
207 切断ローラ
208 従動切断ローラ
210 フィルム
401 制御部
402 ヒータ抵抗値検出部
411 フィルムフィードスイッチ
412 カットスイッチ
501 検出部制御部
502 第2の抵抗
503 第1の抵抗
505 スイッチング素子
506 電流アンプ
507 電流検出用抵抗
508 電源
1 Toilet device 2 Sealing device 11 Main body part 12 Toilet seat part 13 Opening part 14 Instruction controller 201 Film feed roller 202 Driven feed roller 203 First actuator 204 Second actuator 205 Heater 206 Crimping part 207 Cutting roller 208 Driven cutting roller 210 Film 401 control Unit 402 Heater resistance detection unit 411 Film feed switch 412 Cut switch 501 Detection unit control unit 502 Second resistor 503 First resistor 505 Switching element 506 Current amplifier 507 Current detection resistor 508 Power supply

Claims (8)

便座部と、
前記便座部の下方に配置され、熱可塑性樹脂によって形成されたチューブ状のフィルムを送り出すフィルムフィードローラと、
前記フィルムを加熱するヒータと、
前記ヒータに前記フィルムを圧接する圧着部と、
前記ヒータに流れる電流を検出し増幅する電流アンプを含む電流検出回路と、前記ヒータに印可される電圧を検出する電圧検出回路とを備えて前記ヒータの抵抗値を検出するヒータ抵抗値検出部と、
前記ヒータ抵抗値検出部が前記電流アンプによって増幅された電流及び前記ヒータに印加される電圧をサンプリングし、サンプリングされた前記電流から前記電流アンプのオフセット電流値を差し引いて検出した前記抵抗値に基づいて前記ヒータを制御する制御部と、
を備えるトイレ装置。
Toilet seat part,
A film feed roller which is arranged below the toilet seat portion and which sends out a tubular film formed of a thermoplastic resin,
A heater for heating the film,
A crimping portion for pressing the film to the heater,
A heater resistance value detection unit that includes a current detection circuit including a current amplifier that detects and amplifies a current flowing through the heater, and a voltage detection circuit that detects a voltage applied to the heater, and detects a resistance value of the heater. ,
Based on the resistance value detected by the heater resistance value detection unit sampling the current amplified by the current amplifier and the voltage applied to the heater, and subtracting the offset current value of the current amplifier from the sampled current. And a control unit for controlling the heater,
Toilet device equipped with.
前記フィルムを絞り込む絞り込み部を、前記フィルムフィードローラと前記ヒータとの間に備える請求項1に記載のトイレ装置。   The toilet device according to claim 1, further comprising: a narrowing portion that narrows down the film between the film feed roller and the heater. 前記ヒータの下方に配置され、前記フィルムの引き出し方向に引く切断ローラをさらに備える請求項1又は請求項2に記載のトイレ装置。   The toilet device according to claim 1 or 2, further comprising a cutting roller that is arranged below the heater and that pulls in a drawing direction of the film. 前記制御部は、
前記ヒータが冷却中のとき、前記ヒータをOFFしたまま前記オフセット電流値をサンプリングし、さらに前記ヒータを所定時間だけONして前記電流アンプによって増幅された電流値及び前記ヒータに印加される電圧値をサンプリングし、
前記ヒータが加熱中のとき、前記電流アンプによって増幅された電流値及び前記ヒータに印加される電圧値をサンプリングする請求項1〜3のいずれかに記載のトイレ装置。
The control unit is
When the heater is cooling, the offset current value is sampled while the heater is off, and the heater is turned on for a predetermined time, and the current value amplified by the current amplifier and the voltage value applied to the heater. Is sampled,
The toilet device according to claim 1 , wherein when the heater is heating, the current value amplified by the current amplifier and the voltage value applied to the heater are sampled.
前記制御部は、
前記抵抗値から前記ヒータの温度を算出し、この温度と閾値とに基づいて前記ヒータの制御を行う請求項4に記載のトイレ装置。
The control unit is
The toilet device according to claim 4 , wherein the temperature of the heater is calculated from the resistance value, and the heater is controlled based on the temperature and a threshold value.
熱可塑性のフィルムを加熱するヒータと、
前記ヒータに前記フィルムを圧接する圧着部と、
前記ヒータに流れる電流を検出し増幅する電流アンプを含む電流検出回路と、前記ヒータに印可される電圧を検出する電圧検出回路とを備えた前記ヒータの抵抗値を検出するヒータ抵抗値検出部と、
前記ヒータ抵抗値検出部が前記電流アンプによって増幅された電流値及び前記ヒータに印加される電圧値をサンプリングし、サンプリングされた前記電流値と前記電圧値とから前記電流アンプのオフセット電流値を差し引いて検出した前記抵抗値に基づいて前記ヒータを制御する制御部と、
を備えるフィルムシール装置。
A heater that heats the thermoplastic film,
A crimping portion for pressing the film to the heater,
A heater resistance value detection unit that detects a resistance value of the heater , including a current detection circuit including a current amplifier that detects and amplifies a current flowing through the heater, and a voltage detection circuit that detects a voltage applied to the heater. ,
The heater resistance value detector samples the current value amplified by the current amplifier and the voltage value applied to the heater, and subtracts the offset current value of the current amplifier from the sampled current value and the voltage value. a control unit for controlling the heater based on the resistance value detected Te,
A film sealing device.
前記ヒータの下方に配置され、前記フィルムを前記フィルムの引き出し方向に引く切断ローラをさらに備える請求項6に記載のフィルムシール装置。 The film sealing device according to claim 6 , further comprising a cutting roller that is disposed below the heater and that pulls the film in a drawing direction of the film. 前記制御部は、
前記ヒータが冷却中のとき、前記ヒータをOFFしたまま前記オフセット電流値をサンプリングし、さらに前記ヒータを所定時間だけONして前記電流アンプによって増幅された前記電流値及び前記ヒータに印加される前記電圧値をサンプリングし、
前記ヒータが加熱中のとき、前記電流アンプによって増幅された前記電流値及び前記ヒータに印加される前記電圧値をサンプリングする請求項7に記載のフィルムシール装置。
The control unit is
When the heater is cooling, the offset current value is sampled while the heater is off, and the heater is turned on for a predetermined time to apply the current value amplified by the current amplifier to the heater. Sampling the voltage value,
The film sealing device according to claim 7 , wherein when the heater is heating, the current value amplified by the current amplifier and the voltage value applied to the heater are sampled.
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