JP7061372B2

JP7061372B2 - Sealing device

Info

Publication number: JP7061372B2
Application number: JP2019016357A
Authority: JP
Inventors: 和宏神山
Original assignee: Fuji Impulse Co Ltd
Current assignee: Fuji Impulse Co Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: JP2020121798A

Description

本発明は、包装材をシールするシール装置、例えば、ヒートシール装置、インパルスシーラに関する。 The present invention relates to a sealing device for sealing a packaging material, for example, a heat sealing device, an impulse sealer.

従来のシール装置は、ユーザによって設定された入力値（加熱時間または加熱温度を決定する入力パラメータ）に応じて、加熱部（「ヒータ」とも称する。）を発熱させ（加熱させ）て包装材などをシールしている。
しかし、加熱部が設置されているフレーム全体の温度上昇（蓄熱）の応答性は、加熱部周辺のフレーム領域よりも遅く、さらに、加熱部から離れるほど遅くなる。連続シール動作において、加熱部の加熱温度（または加熱時間）の調整が有効になるまでにある程度の時間がかかり、その間にシール動作を行うと、シール面の到達温度は入力された設定温度よりも非常に高く上昇してしまう。 In a conventional sealing device, a heating unit (also referred to as a "heater") is heated (heated) according to an input value (a heating time or an input parameter that determines a heating temperature) set by a user, such as a packaging material. Is sealed.
However, the responsiveness of the temperature rise (heat storage) of the entire frame in which the heating portion is installed is slower than that of the frame region around the heating portion, and further, the distance from the heating portion becomes slower. In the continuous sealing operation, it takes a certain amount of time for the adjustment of the heating temperature (or heating time) of the heating part to become effective, and if the sealing operation is performed during that period, the ultimate temperature of the sealing surface becomes higher than the input set temperature. It will rise very high.

また、加熱部に温度センサー（例えば、熱電対など）を設置し、温度センサーの測定温度に応じて加熱を終了させる技術もある（特許文献１参照）。温度センサーを加熱部に接するように設置してある場合には、温度センサーを定期的に交換する必要がある。 There is also a technique of installing a temperature sensor (for example, a thermocouple or the like) in the heating unit and terminating the heating according to the measured temperature of the temperature sensor (see Patent Document 1). If the temperature sensor is installed so as to be in contact with the heating part, it is necessary to replace the temperature sensor regularly.

また、ヒータが発熱する前における対象物、ヒータ、及び放熱部のうち少なくとも一つの温度である加熱前温度を演算する技術がある（特許文献２参照）。特許文献２では、ヒータから離間してある温度検知部でヒータが設置された支持部の温度を検出することが記載されている。 Further, there is a technique for calculating the preheating temperature, which is the temperature of at least one of the object, the heater, and the heat radiating portion before the heater generates heat (see Patent Document 2). Patent Document 2 describes that the temperature of the support portion in which the heater is installed is detected by the temperature detection unit separated from the heater.

特開２０１６－２０３９８３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-203983 特許５８３７９７２号公報Japanese Patent No. 5837972

本発明は、シール面の到達温度を安定させて、シール仕上がり品質を向上できるシール装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、シール面の到達温度を安定化できる加熱制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a sealing device capable of stabilizing the temperature reached on the sealing surface and improving the finished quality of the sealing.
Another object of the present invention is to provide a heating control method capable of stabilizing the ultimate temperature of the sealing surface.

本発明に係るシール装置は、
被シール物のシール部を挟持する圧着部および受け部と、
前記圧着部および／または前記受け部に設けられる加熱部と、
前記加熱部と接触しないように、（前記加熱部が設けられた）前記圧着部および／または（前記加熱部が設けられた）前記受け部に設けられる温度検知部と、
前記加熱部の今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ、ｎは１、２、３・・であり、第ｎ回目の加熱処理を示す。）を設定するためにユーザによってパラメータが入力されるパラメータ入力部と、
前記加熱部と前記温度検知部が、受け部または圧着部のうちいずれか一方に設置されている場合において、
過去の（あるいは予め設定されている）加熱処理（工程）のインターバルを示す加熱休止時間（ａ）と、前回の加熱処理（工程）の際の前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）を少なくとも記憶している記憶部と、
少なくとも、前記温度検知部で検知されるフレーム温度（ｘ）、前記加熱休止時間（ａ）、前記前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）に基づいて、予測初期温度（Ｔｓ）を求める初期温度予測部と、
少なくとも、前記今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）、予め設定されているオーバーシュート温度（Ｔｏ）、前記予測初期温度（Ｔｓ）、予め設定されているシール面の温度上昇値を示す加熱テーブルに基づいて、加熱時間（Ｔｈ）を求める加熱時間決定部と、
前記加熱部に所定電圧を前記加熱時間（Ｔｈ）あたり印加する電圧制御部と、を備える。 The sealing device according to the present invention is
A crimping part and a receiving part that sandwich the sealed part of the object to be sealed,
With the heating portion provided in the crimping portion and / or the receiving portion,
A temperature detection unit provided on the crimping portion (provided with the heating portion) and / or the receiving portion (provided with the heating portion) so as not to come into contact with the heating portion.
A parameter input unit in which parameters are input by the user in order to set the current target heating temperature (B _n, n are 1, 2, 3, ..., Which indicates the nth heat treatment) of the heating unit. When,
When the heating part and the temperature detecting part are installed in either the receiving part or the crimping part,
At least the heating pause time (a) indicating the interval of the past (or preset) heat treatment (process) and the previous target heating temperature (B _n-1 ) at the time of the previous heat treatment (process). The memorized storage part and
At least, an initial temperature for obtaining a predicted initial temperature (Ts) based on the frame temperature (x) detected by the temperature detection unit, the heating pause time (a), and the previous target heating temperature ( _Bn-1 ). Prediction department and
At least based on the heating table showing the target heating temperature ( _Bn ) this time, the preset overshoot temperature (To), the predicted initial temperature (Ts), and the preset temperature rise value of the sealing surface. And the heating time determination unit that obtains the heating time (Th),
The heating unit is provided with a voltage control unit that applies a predetermined voltage per heating time (Th).

上記発明において、
前記加熱部と前記温度検知部が、受け部および圧着部の両方に設置されている場合において、受け部に第一加熱部と第一温度検知部が設置され、圧着部に第二加熱部と第二温度検知部が設置され、
前記第一加熱部および前記第一温度検知部において、
過去の（あるいは予め設定されている）加熱処理（工程）のインターバルを示す加熱休止時間（ａ）と、前回の加熱処理（工程）の際の前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）を少なくとも記憶している第一記憶部と、
少なくとも、前記第一温度検知部で検知されるフレーム温度（ｘ）、前記加熱休止時間（ａ）、前記前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）に基づいて、予測初期温度（Ｔｓ）を求める第一初期温度予測部と、
少なくとも、前記今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）、予め設定されているオーバーシュート温度（Ｔｏ）、前記予測初期温度（Ｔｓ）、予め設定されているシール面の温度上昇値を示す第一加熱テーブルに基づいて、加熱時間（Ｔｈ）を求める第一加熱時間決定部と、
前記第一加熱部に所定電圧を前記加熱時間（Ｔｈ）あたり印加する第一電圧制御部と、を備え、
前記第二加熱部および前記第二温度検知部において、
過去の（あるいは予め設定されている）加熱処理（工程）のインターバルを示す加熱休止時間（ａ）と、前回の加熱処理（工程）の際の前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）を少なくとも記憶している第二記憶部と、
少なくとも、前記第二温度検知部で検知されるフレーム温度（ｘ）、前記加熱休止時間（ａ）、前記前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）に基づいて、予測初期温度（Ｔｓ）を求める第二初期温度予測部と、
少なくとも、前記今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）、予め設定されているオーバーシュート温度（Ｔｏ）、前記予測初期温度（Ｔｓ）、予め設定されているシール面の温度上昇値を示す第二加熱テーブルに基づいて、加熱時間（Ｔｈ）を求める第二加熱時間決定部と、
前記第二加熱部に所定電圧を前記加熱時間（Ｔｈ）あたり印加する第二電圧制御部と、を備えていてもよい。
また、第一加熱部と第二加熱部が同じ条件である場合に、第一加熱テーブルと第二加熱テーブルが同じ構成であってもよい。
また、第二温度検知部を備えず、第一温度検知部のみが設置されている場合に、第二加熱部は、第一加熱部と同様に第一電圧制御部によって制御されてもよい。
以下の説明において、第一加熱部と第一温度検知部を例に説明する（「第一」を省略している）が、第二加熱部と第二温度検知部についても同様である。 In the above invention
When the heating part and the temperature detecting part are installed in both the receiving part and the crimping part, the first heating part and the first temperature detecting part are installed in the receiving part, and the crimping part has the second heating part. The second temperature detector is installed,
In the first heating unit and the first temperature detection unit,
At least the heating pause time (a) indicating the interval of the past (or preset) heat treatment (process) and the previous target heating temperature (B _n-1 ) at the time of the previous heat treatment (process). The first memory part that I remember,
At least, the predicted initial temperature (Ts) is obtained based on the frame temperature (x) detected by the first temperature detection unit, the heating pause time (a), and the previous target heating temperature ( _Bn-1 ). First initial temperature prediction unit and
At least, the first heating table showing the target heating temperature (B _n ) of this time, the preset overshoot temperature (To), the predicted initial temperature (Ts), and the preset temperature rise value of the sealing surface. The first heating time determination unit for obtaining the heating time (Th) based on
The first heating unit is provided with a first voltage control unit that applies a predetermined voltage per heating time (Th).
In the second heating unit and the second temperature detection unit,
At least the heating pause time (a) indicating the interval of the past (or preset) heat treatment (process) and the previous target heating temperature (B _n-1 ) at the time of the previous heat treatment (process). The second memory part that I remember,
At least, the predicted initial temperature (Ts) is obtained based on the frame temperature (x) detected by the second temperature detection unit, the heating pause time (a), and the previous target heating temperature ( _Bn-1 ). The second initial temperature prediction unit and
At least, the second heating table showing the target heating temperature (B _n ) of this time, the preset overshoot temperature (To), the predicted initial temperature (Ts), and the preset temperature rise value of the sealing surface. The second heating time determination unit for obtaining the heating time (Th) based on
The second heating unit may be provided with a second voltage control unit that applies a predetermined voltage per heating time (Th).
Further, when the first heating unit and the second heating unit have the same conditions, the first heating table and the second heating table may have the same configuration.
Further, when the second temperature detection unit is not provided and only the first temperature detection unit is installed, the second heating unit may be controlled by the first voltage control unit in the same manner as the first heating unit.
In the following description, the first heating unit and the first temperature detection unit will be described as an example (“first” is omitted), but the same applies to the second heating unit and the second temperature detection unit.

「シール面」は、被シール物の直接接触する加熱部の領域または、被シール物と直接接触する加熱部を被覆するカバー部材の領域である。
温度検知部は、加熱部が設置された圧着部または受け部のフレーム面とは異なるフレーム面に配置されていてもよい。板状のフレームを間に介在させて温度検知部と加熱部とが対向するように配置されることが好ましい。フレームの厚みが例えば０．８ｍｍから３ｍｍである。
今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）は、ユーザが加熱処理開始前に入力したパラメータに紐づいており、例えば待機中に、ユーザがパラメータの入力値を変更しない限りは同じ値を維持している。例えば、Ｂ_１は第１回目の加熱処理における目標加熱温度を示し、Ｂ_２は第２回目の加熱処理における目標加熱温度を示す。
「オーバーシュート温度（Ｔｏ）」は、予め設定されているものであって、目標加熱温度の値に応じて例えば実測値や温度シミュレーションなどから決定される。 The "sealed surface" is a region of a heating portion that is in direct contact with the object to be sealed, or a region of a cover member that covers the heating portion that is in direct contact with the object to be sealed.
The temperature detecting portion may be arranged on a frame surface different from the frame surface of the crimping portion or the receiving portion in which the heating portion is installed. It is preferable that the temperature detection unit and the heating unit are arranged so as to face each other with a plate-shaped frame interposed therebetween. The thickness of the frame is, for example, 0.8 mm to 3 mm.
The target heating temperature ( _Bn ) this time is associated with the parameter input by the user before the start of the heat treatment, and is maintained at the same value unless the user changes the input value of the parameter during standby, for example. .. For example, B ₁ indicates the target heating temperature in the first heat treatment, and B ₂ indicates the target heating temperature in the second heat treatment.
The "overshoot temperature (To)" is set in advance and is determined from, for example, an actually measured value or a temperature simulation according to the value of the target heating temperature.

前記加熱休止時間（ａ）は、例えば、前回加熱処理の加熱終了から今回加熱処理の加熱開始までの時間（「前回加熱処理と今回加熱処理とのインターバル」ともいう。）、前々回加熱処理と前回加熱処理のインターバル、これらよりも過去のインターバルであってもよい。このインターバルには、例えば、冷却（放熱）処理の時間、圧着部と受け部による挟持動作の時間、被シール物を交換するための時間なども含まれている。
加熱休止時間演算部は、加熱終了時点から次の加熱開始時点までの差から加熱休止時間（ａ）を求めてもよい。加熱開始時点は、例えばシール装置に接続されるスイッチ（例えば、ハンドスイッチ、フットスイッチ）の入力から求められる。また一定時間ごとに自動で連続シール処理をするモードの時には、その一定時間が加熱休止時間（ａ）に相当する。ここで「シール処理」には、加熱処理と冷却（放熱）処理が含まれており、「一定時間」には冷却（放熱）時間も含まれる。 The heating pause time (a) is, for example, the time from the end of heating of the previous heat treatment to the start of heating of the current heat treatment (also referred to as “interval between the previous heat treatment and the current heat treatment”), the previous heat treatment and the previous time. The heat treatment interval may be an interval earlier than these. This interval also includes, for example, the time for cooling (heat dissipation) processing, the time for the holding operation between the crimping portion and the receiving portion, and the time for replacing the object to be sealed.
The heating pause time calculation unit may obtain the heating pause time (a) from the difference from the heating end time point to the next heating start time point. The heating start time point is determined from the input of a switch (for example, a hand switch, a foot switch) connected to, for example, a sealing device. Further, in the mode in which the continuous sealing process is automatically performed at regular intervals, the fixed time corresponds to the heating pause time (a). Here, the "seal treatment" includes a heat treatment and a cooling (heat dissipation) treatment, and the "fixed time" also includes a cooling (heat dissipation) time.

予測初期温度（Ｔｓ）は、加熱処理する前の「シール面」の予測値である。初めての加熱処理である初回加熱では、予測初期温度（Ｔｓ）は、温度検知部で検知されるフレーム温度（ｘ）になる。
（数１）
Ｔｓ＝ｘ
The predicted initial temperature (Ts) is a predicted value of the "sealing surface" before the heat treatment. In the first heating, which is the first heat treatment, the predicted initial temperature (Ts) becomes the frame temperature (x) detected by the temperature detection unit.
(Number 1)
Ts = x

前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）を前記加熱休止時間（ａ）で除算した値に、前記フレーム温度（ｘ）を加算することで、予測初期温度（Ｔｓ）を求めてもよい。
（数２－１）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／ａ］
The initial temperature prediction unit adds the frame temperature (x) to the value obtained by dividing the previous target heating temperature (B _n-1 ) by the heating pause time (a), thereby adding the predicted initial temperature (Ts). ) May be obtained.
(Number 2-1)
Ts = x + [B _n-1 / a]

前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）を前記加熱休止時間（ａ）で除算した値に、前記フレーム温度（ｘ）を加算し、予め設定されるオフセット（Ｓ）を減算することで、予測初期温度（Ｔｓ）を求めてもよい。オフセット（Ｓ）は、例えば、第１回目加熱時の到達温度に対して、第２回目加熱以降の到達温度をあまり下げたくない場合、またはシール時に被シール物（例えば、包材）を挟んだときにシール面の温度下降を考慮して設定される。
（数３－１）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／ａ］－Ｓ
The initial temperature prediction unit adds the frame temperature (x) to the value obtained by dividing the previous target heating temperature (B _n-1 ) by the heating pause time (a), and sets an offset (S) in advance. ) May be subtracted to obtain the predicted initial temperature (Ts). The offset (S) is, for example, when it is not desired to lower the temperature reached after the second heating so much with respect to the temperature reached during the first heating, or when a sealed object (for example, a packaging material) is sandwiched during sealing. Sometimes it is set in consideration of the temperature drop of the sealing surface.
(Number 3-1)
Ts = x + [B _n-1 / a] -S

前記加熱休止時間（ａ）は、前回の加熱休止時間のみでなく、前回よりも前の１または複数の加熱休止時間も反映させてもよい。直前の加熱休止時間であるほど重みづけを高い値にしてもよい。
（数４）
Ｗ_ｍ＝ｆ_１×ａ＋ｆ_２×Ｗ_ｍ－１＋ｆ_３×Ｗ_ｍ－２＋・・
ｍは、加熱回数、ｍ≧２
［ｆ_１×ａ］は、前回と今回との加熱休止時間の項
［ｆ_２×Ｗ_ｍ－１］は、２回前の加熱休止時間の項
［ｆ_３×Ｗ_ｍ－２］は、３回前の加熱休止時間の項
ｆは、重みづけであり、ｆ_１＞ｆ_２＞ｆ_３の関係である。すべてのｆを加算して１になってもよく、１以上、１以下でもよい。
４回前の加熱休止時間も同様に加算することができる。

（数２－２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］
（数３－２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］－Ｓ
The heating pause time (a) may reflect not only the previous heating pause time but also one or a plurality of heating pause times before the previous time. The weighting may be set to a higher value as the heating pause time immediately before.
(Number 4)
W _m = f ₁ x a + f ₂ x W _m-1 + f ₃ x W _m-2 + ...
m is the number of heatings, m ≧ 2
[F ₁ × a] is the item of the heating pause time between the previous time and this time [f ₂ × W _m-1 ], and the item of the heating pause time two times before [f ₃ × W _m-2 ] is 3. The term f of the heating pause time before the rotation is weighting, and has a relationship of f ₁ > f ₂ > f ₃ . All f may be added to become 1, or 1 or more and 1 or less.
The heating pause time four times before can be added in the same manner.

(Number 2-2)
Ts = x + [B _n-1 / W _m ]
(Number 3-2)
Ts = x + [B _n-1 / W _m ] -S

前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）に予め設定された第一係数（ｈ）を乗算し、予め設定された第二係数（ｋ）を加算した値である、修正された目標加熱温度（ＴＢ_ｎ－１）を用いて予測初期温度（Ｔｓ）を求めてもよい。
第一係数（ｈ）、第二係数（ｋ）は、予め設定され、例えば、連続シール処理を行う実験結果から求めることができる。加熱休止時間（ａ）またはＷ_ｎの値が大きいほど、［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｎ］が小さくなるように第一係数（ｈ）、第二係数（ｋ）を設定することができる。
（数５）
ＴＢ_ｎ－１＝（Ｂ_ｎ－１）×ｈ＋ｋ
（数２－３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／ａ］
（数３－３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／ａ］－Ｓ
（数２－４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］
（数３－４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］－Ｓ
The initial temperature prediction unit is a value obtained by multiplying the previous target heating temperature (B _n-1 ) by a preset first coefficient (h) and adding a preset second coefficient (k). , The predicted initial temperature (Ts) may be determined using the modified target heating temperature (TB _n-1 ).
The first coefficient (h) and the second coefficient (k) are set in advance and can be obtained from, for example, the experimental results of performing continuous sealing processing. The first coefficient (h) and the second coefficient (k) can be set so that [TB _n-1 / W _n ] becomes smaller as the value of the heating pause time (a) or W _n becomes larger.
(Number 5)
TB _n-1 = (B _n-1 ) × h + k
(Number 2-3)
Ts = x + [TB _n-1 / a]
(Number 3-3)
Ts = x + [TB _n-1 / a] -S
(Number 2-4)
Ts = x + [TB _n-1 / W _m ]
(Number 3-4)
Ts = x + [TB _n-1 / W _m ] -S

前記加熱時間決定部は、少なくとも、今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）、オーバーシュート温度（Ｔｏ）、前記予測初期温度（Ｔｓ）に基づいて、必要な温度上昇値（Ｔｕ）を求め、前記必要な温度上昇値（Ｔｕ）分の温度を上昇させるために必要な加熱時間（Ｔｈ）を前記加熱テーブルから求めてもよい。
（数６）
Ｔｕ＝Ｂ_ｎ－Ｔｏ－Ｔｓ

前記加熱テーブルは、例えば、時間当たりあるいは交流１サイクル当たりのシール面の温度上昇値を示すデータである。加熱テーブルは、例えば、シール面の温度変化（上昇）の実測値や温度シミュレーションなどにより作成できる。
前記オーバーシュート温度（Ｔｏ）は、例えば、加熱終了時のシール面の温度とシール面の到達温度（Ｔ_ｐｅａｋ）との差である。オーバーシュート温度（Ｔｏ）は、温度応答性の遅れが要因で生じるものである。 The heating time determining unit obtains a required temperature rise value (Tu) based on at least the current target heating temperature ( _Bn ), overshoot temperature (To), and the predicted initial temperature (Ts), and the necessary temperature rise value (Tu) is obtained. The heating time (Th) required to raise the temperature by the temperature rise value (Tu) may be obtained from the heating table.
(Number 6)
Tu _{= Bn} -To-Ts

The heating table is data showing, for example, the temperature rise value of the sealing surface per hour or one AC cycle. The heating table can be created, for example, by measuring the actual temperature change (rise) of the sealing surface or by simulating the temperature.
The overshoot temperature (To) is, for example, the difference between the temperature of the sealing surface at the end of heating and the temperature reached by the sealing surface (T _peak ). The overshoot temperature (To) is caused by a delay in temperature responsiveness.

前記初期温度予測部は、さらに設定冷却時間も考慮するために第三係数（ｕ）を、［Ｂ_ｎ－１／ａ］、［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］または［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］に乗算して予測初期温度（Ｔｓ）を求めてもよい。
これにより、冷却中と冷却終了後の圧着部および受け部が開いている場合に、シール面の温度の下がり方が異なる場合に、加熱時間の調整が可能になる。
シール装置は、さらに、前記加熱部の設定冷却温度および／または冷却時間を入力するための冷却パラメータ入力部を備えていてもよい。また、設定冷却温度および／または冷却時間を予め設定してあってもよく、目標加熱温度や加熱時間に対応して設定冷却温度および／または冷却時間を設定してあってもよい。 The initial temperature predictor sets the third coefficient (u) to [B _n-1 / a], [B _n-1 / W _m ] or [TB _n-1 / W] in order to further consider the set cooling time. _m ] may be multiplied to obtain the predicted initial temperature (Ts).
This makes it possible to adjust the heating time when the temperature of the sealing surface drops differently when the crimping portion and the receiving portion are open during cooling and after cooling.
The sealing device may further include a cooling parameter input unit for inputting the set cooling temperature and / or cooling time of the heating unit. Further, the set cooling temperature and / or the cooling time may be set in advance, and the set cooling temperature and / or the cooling time may be set corresponding to the target heating temperature and the heating time.

前記加熱時間決定部は、前記フレーム温度（ｘ）と前記予測初期温度（Ｔｓ）との差が、所定の閾値を超えた場合に（差が大きい場合に）、求められた必要な加熱時間（Ｔｈ）よりも所定値分大きく決定してもよい。
フレーム温度（ｘ）と予測初期温度（Ｔｓ）との差が大きい場合、つまり、シール面と加熱部周辺部分の温度差が大きいと、加熱時のシール面の温度上昇（加熱）の立ち上がりが遅くなる。そのため、このような場合には加熱時間をより長く設定することが好ましい。 When the difference between the frame temperature (x) and the predicted initial temperature (Ts) exceeds a predetermined threshold value (when the difference is large), the heating time determining unit determines the required required heating time (when the difference is large). It may be determined to be larger than Th) by a predetermined value.
When the difference between the frame temperature (x) and the predicted initial temperature (Ts) is large, that is, when the temperature difference between the sealing surface and the peripheral portion of the heating portion is large, the temperature rise (heating) of the sealing surface during heating is delayed. Become. Therefore, in such a case, it is preferable to set the heating time longer.

前記加熱時間決定部は、今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）と前記予測初期温度（Ｔｓ）との差が、所定の閾値より小さい場合に、求められた必要な加熱時間（Ｔｈ）よりも所定値分大きく決定してもよい。 When the difference between the current target heating temperature (B _n ) and the predicted initial temperature (Ts) is smaller than a predetermined threshold value, the heating time determining unit determines more than the required required heating time (Th) obtained. It may be decided to be larger by the value.

前記初期温度予測部が、オフセット（Ｓ）の減算を無くして予測初期温度（Ｔｓ）を求めた場合に、前記加熱時間決定部は、求められた必要な加熱時間（Ｔｈ）よりも所定値分大きく決定してもよい。
これにより、オフセット（Ｓ）に替わり、加熱時間を長くすることに対応している。第１回目加熱処理の到達温度（Ｔ_ｐｅａｋ）に対して、第２回目以降の到達温度（Ｔ_ｐｅａｋ）の低下を改善できる。また、加熱処理時に被シール物を挟んだときに、シール面の温度が下がることを補償できる。 When the initial temperature predicting unit obtains the predicted initial temperature (Ts) without subtracting the offset (S), the heating time determining unit determines the predetermined heating time (Th) rather than the obtained required heating time (Th). You may make a big decision.
This corresponds to a longer heating time instead of the offset (S). It is possible to improve the decrease in the reached temperature (T _peak ) after the second heat treatment with respect to the reached temperature (T _peak ) in the first heat treatment. In addition, it is possible to compensate for the decrease in the temperature of the sealed surface when the object to be sealed is sandwiched during the heat treatment.

前記温度検知部は、例えば、サーミスタ、熱電対などの温度センサーである。 The temperature detection unit is, for example, a temperature sensor such as a thermistor or a thermocouple.

被シール物は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）製フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）製フィルム、ナイロン（登録商標）製フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）製フィルム、塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム、環状ポリオレフィン（ＣＯＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの単層体、それらから選択される積層体が例示される。それぞれのフィルムには、アルミ蒸着、シリカ蒸着などの各種蒸着処理が施されていてもよく、アルミ箔、紙が積層されていてもよい。また、被シール物として、例えば、滅菌バッグ、三方包装袋である。 The material to be sealed includes, for example, a polyethylene (PE) film, a polypropylene (PP) film, a nylon (registered trademark) film, a polyvinyl alcohol (PVA) film, a vinyl chloride (PVC) film, and a cyclic polyolefin (COC) film. , Monolayers such as polyethylene terephthalate (PET) film, and laminates selected from them are exemplified. Each film may be subjected to various vapor deposition treatments such as aluminum vapor deposition and silica vapor deposition, and aluminum foil and paper may be laminated. Further, examples of the object to be sealed include a sterilization bag and a three-way packaging bag.

本発明によれば、シール面の到達温度を安定させて、シール仕上がり品質を向上できる。 According to the present invention, the ultimate temperature of the sealing surface can be stabilized and the finished quality of the sealing can be improved.

実施形態１のヒートシール装置を説明するための図The figure for demonstrating the heat sealing apparatus of Embodiment 1. 温度検知部とヒータの配置を説明するための図The figure for demonstrating the arrangement of a temperature detector and a heater シール面の温度分布を説明するための図Diagram for explaining the temperature distribution of the sealing surface 加熱テーブルを説明するための図Illustration for explaining a heating table 温度上昇値のデータを加算したイメージ図Image diagram with temperature rise data added 実施例１および比較例１のシール回数に対する到達温度の推移グラフTransition graph of the reached temperature with respect to the number of seals of Example 1 and Comparative Example 1. 実施例２および比較例２のシール回数に対する到達温度の推移グラフTransition graph of the reached temperature with respect to the number of seals of Example 2 and Comparative Example 2.

本発明に係るシール装置の一例として、インパルス式ヒートシーラー（以下、単に「ヒートシーラー」という。）を用いて説明する。図１Ａは、ヒートシーラー１の側断面図である。 As an example of the sealing device according to the present invention, an impulse type heat sealer (hereinafter, simply referred to as “heat sealer”) will be described. FIG. 1A is a side sectional view of the heat sealer 1.

図１Ａに示すように、本実施形態に係るヒートシーラー１は、装置本体２と、装置本体２に対して可動する可動体３と、互いに接離することで、包材（例えば、ポリエチレンの包材等）１００を挟んでシールする一対の圧着部５、受け部４とを備えている。 As shown in FIG. 1A, the heat sealer 1 according to the present embodiment has a packaging material (for example, polyethylene packaging) by contacting and separating the apparatus main body 2 and the movable body 3 movable with respect to the apparatus main body 2 from each other. A pair of crimping portions 5 and receiving portions 4 for sandwiching and sealing 100) are provided.

ヒートシーラー１は、可動体３を可動させる駆動部６と、装置本体２に固定され、包材１００を載置するための載置台７と、一対の圧着部５、受け部４が包材１００を押圧する圧力を変更させる圧力変更部８とを備えている。 The heat sealer 1 has a drive unit 6 for moving the movable body 3, a mounting table 7 fixed to the apparatus main body 2 for mounting the packaging material 100, a pair of crimping portions 5, and a receiving portion 4 for the packaging material 100. It is provided with a pressure changing unit 8 for changing the pressure for pressing.

また、ヒートシーラー１は、シール処理を行う指示が入力される指示入力部９と、包材１００をシール処理するための設定（例えば、目標加熱温度、設定冷却時間、包材１００の種類等）が入力されるパラメータ入力部１０とを備えている。 Further, the heat sealer 1 has an instruction input unit 9 for inputting an instruction to perform the sealing process and a setting for sealing the packaging material 100 (for example, a target heating temperature, a set cooling time, a type of the packaging material 100, etc.). It is provided with a parameter input unit 10 to which is input.

ヒートシーラー１は、受け部４を固定している。また、可動体３は、長尺に形成されている。そして、可動体３の基端部は、装置本体２に回動可能に取り付けられていると共に、可動体３の先端部は、圧着部５を固定している。したがって、駆動部６により、可動体３が基端部３ａを中心にして回動することで、一対の圧着部５、受け部４が接離する。 The heat sealer 1 fixes the receiving portion 4. Further, the movable body 3 is formed to be long. The base end portion of the movable body 3 is rotatably attached to the apparatus main body 2, and the tip end portion of the movable body 3 fixes the crimping portion 5. Therefore, the drive unit 6 rotates the movable body 3 about the base end portion 3a, so that the pair of crimping portions 5 and the receiving portion 4 are brought into contact with each other.

図１Ｂに示すように、受け部４は、包材１００を加熱して溶融すべく、通電されることにより発熱するヒータ４５と、ヒータ４５を支持する支持部４１とを備えている。また、受け部４は、ヒータ４５と支持部４１とを電気的に絶縁すべく、ヒータ４５と支持部４１との間に配置される絶縁部４３と、ヒータ４５を外側から被覆する被覆部４４とを備えている。 As shown in FIG. 1B, the receiving portion 4 includes a heater 45 that generates heat by being energized in order to heat and melt the packaging material 100, and a support portion 41 that supports the heater 45. Further, the receiving portion 4 has an insulating portion 43 arranged between the heater 45 and the support portion 41 in order to electrically insulate the heater 45 and the support portion 41, and a covering portion 44 that covers the heater 45 from the outside. And have.

ヒータ４５は、帯状に形成されている。そして、ヒータ４５は、インパルス通電される（瞬間的に大電流を流す）ことにより発熱する導電性発熱材で構成されている。本実施形態においては、ヒータ４５は、ニクロムで形成されている。例えば、ヒータ４５の厚み寸法（図１Ｂの上下方向の寸法）は、０．１～０．３ｍｍである。ヒータ４５は、鉄クロムまたはインバー合金などで構成されていてもよい。 The heater 45 is formed in a band shape. The heater 45 is made of a conductive exothermic material that generates heat by being impulsively energized (a large current is instantaneously passed). In this embodiment, the heater 45 is made of nichrome. For example, the thickness dimension of the heater 45 (dimension in the vertical direction in FIG. 1B) is 0.1 to 0.3 mm. The heater 45 may be made of iron chromium, an Invar alloy, or the like.

支持部４１は、ヒータ４５の熱が絶縁部４３を経由して伝導され、該熱を外部に放出するように構成されている。本実施形態においては、支持部４１は、金属（例えばアルミ）で構成されている。例えば、支持部４１の厚み寸法（図１Ｂの上下方向の寸法、金属厚み）は、例えば、０．８～２．６ｍｍである。 The support portion 41 is configured such that the heat of the heater 45 is conducted through the insulating portion 43 and the heat is released to the outside. In the present embodiment, the support portion 41 is made of metal (for example, aluminum). For example, the thickness dimension of the support portion 41 (vertical dimension in FIG. 1B, metal thickness) is, for example, 0.8 to 2.6 mm.

なお、ヒートシーラー１は、ヒータ４５の熱が伝導されて且つ該熱を放出する放熱部１４を備えている。そして、支持部４１は、放熱部１４の少なくとも一部を構成している。本実施形態においては、放熱部１４は、支持部４１及び装置本体２で構成されている。 The heat sealer 1 includes a heat radiating unit 14 through which the heat of the heater 45 is conducted and the heat is released. The support portion 41 constitutes at least a part of the heat dissipation portion 14. In the present embodiment, the heat dissipation unit 14 is composed of a support unit 41 and a device main body 2.

絶縁部４３は、ヒータ４５と支持部４１とを電気的に絶縁すると共に、ヒータ４５の熱を支持部４１に伝導するように、構成されている。本実施形態においては、絶縁部４３は、ガラステープとしている。例えば、絶縁部４３の厚み寸法（図１Ｂの上下方向の寸法）は、０．１～０．２ｍｍである。
別実施形態として、絶縁部４３は、例えば、サーコンシート、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、またはフッ素樹脂含浸ガラスクロスであってもよい。絶縁部４３は、１種または複数種の上記材料層が積層されて受け部４の支持部４１に設置されていてもよい。 The insulating portion 43 is configured to electrically insulate the heater 45 and the support portion 41 and to conduct the heat of the heater 45 to the support portion 41. In the present embodiment, the insulating portion 43 is a glass tape. For example, the thickness dimension of the insulating portion 43 (the vertical dimension in FIG. 1B) is 0.1 to 0.2 mm.
As another embodiment, the insulating portion 43 may be, for example, a sircon sheet, a polyimide film, a fluororesin film, or a fluororesin-impregnated glass cloth. The insulating portion 43 may be installed on the support portion 41 of the receiving portion 4 by laminating one or more of the above material layers.

被覆部４４は、ヒータ４５を保護し且つ受け部４と被シール物１００とを容易に剥離できるように、構成されている。本実施形態においては、被覆部４４は、フッ素樹脂テープとしている。例えば、被覆部４４の厚み寸法（図１Ｂの上下方向の寸法）は、０．１～０．２ｍｍである。
別実施形態として、被覆部４４は、例えば、ポリイミドフィルムまたはフッ素樹脂含浸ガラスクロスであってもよい。被覆部４４は、１種または複数種の上記材料層が積層されてヒータ４５を保護するように設置されていてもよい。 The covering portion 44 is configured so as to protect the heater 45 and easily peel off the receiving portion 4 and the object to be sealed 100. In the present embodiment, the covering portion 44 is a fluororesin tape. For example, the thickness dimension of the covering portion 44 (the vertical dimension in FIG. 1B) is 0.1 to 0.2 mm.
As another embodiment, the covering portion 44 may be, for example, a polyimide film or a fluororesin-impregnated glass cloth. The covering portion 44 may be installed so as to protect the heater 45 by laminating one or more kinds of the above material layers.

圧着部５は、受け部４と対面するように配置される弾性部５１と、弾性部５１を支持する本体部５２とを備えている。本実施形態においては、弾性部５１は、シリコーンゴムであり、本体部５２は、金属（例えば、アルミ）である。例えば、弾性部５１の厚み寸法（図１Ｂの上下方向の寸法）は、３～６ｍｍであり、本体部５２の厚み寸法（図１Ｂの左右方向の寸法）は、２５～３５ｍｍである。
別実施形態として、弾性部５１は、例えば、ゴム状弾性体、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素系ゴムなどが挙げられ、シリコーンゴムが好ましい。 The crimping portion 5 includes an elastic portion 51 arranged so as to face the receiving portion 4, and a main body portion 52 that supports the elastic portion 51. In the present embodiment, the elastic portion 51 is made of silicone rubber, and the main body portion 52 is made of metal (for example, aluminum). For example, the thickness dimension of the elastic portion 51 (vertical dimension in FIG. 1B) is 3 to 6 mm, and the thickness dimension of the main body portion 52 (horizontal dimension in FIG. 1B) is 25 to 35 mm.
As another embodiment, examples of the elastic portion 51 include a rubber-like elastic body, natural rubber, synthetic rubber, silicone rubber, urethane rubber, ethylene propylene rubber, fluororubber, and the like, and silicone rubber is preferable.

温度検知部１１は、温度を測定するサーミスタで構成される。温度検知部１１は、支持部４１に接して配置され、ヒータ４５とは支持部４１の厚み分で離間して配置される。
また、温度検知部１１は、支持部４１の内部に設けられる収容部４１ａに収容される。本実施形態において、支持部４１がアルミダイカスト品で構成され、その内部に収容部４１ａを形成している。
別実施形態として温度検知部１１は、例えば、熱電対などその他の温度センサーであってもよい。温度検知部１１で測定されたフレーム温度（ｘ）は、制御部１２へ送られ、記憶部１２１に時刻と紐づけて記憶される。 The temperature detection unit 11 is composed of a thermistor that measures the temperature. The temperature detection unit 11 is arranged in contact with the support portion 41 and is separated from the heater 45 by the thickness of the support portion 41.
Further, the temperature detection unit 11 is housed in a housing unit 41a provided inside the support unit 41. In the present embodiment, the support portion 41 is made of an aluminum die-cast product, and the accommodating portion 41a is formed inside the support portion 41.
As another embodiment, the temperature detection unit 11 may be another temperature sensor such as a thermocouple. The frame temperature (x) measured by the temperature detection unit 11 is sent to the control unit 12 and stored in the storage unit 121 in association with the time.

図１Ｂに示すように、制御部１２は、各種データを記憶する記憶部１２１を備える。
記憶部１２１は、過去のあるいは予め設定されている加熱処理のインターバルを示す加熱休止時間（ａ）と、前回のあるいは過去の全ての加熱処理の際の前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）を記憶している。また、記憶部１２１は、加熱テーブルも記憶している。また、記憶部１２１は、パラメータ入力部１０で入力された各種入力値（例えば、今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）を記憶している。 As shown in FIG. 1B, the control unit 12 includes a storage unit 121 that stores various data.
The storage unit 121 has a heating pause time (a) indicating a past or preset heat treatment interval, and a previous target heating temperature (B _n-1 ) during all previous or past heat treatments. I remember. The storage unit 121 also stores the heating table. Further, the storage unit 121 stores various input values (for example, the target heating temperature (B _n ) this time) input by the parameter input unit 10.

初期温度予測部１２２は、温度検知部１１で検知されるフレーム温度（ｘ）、加熱休止時間（ａ）、前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）に基づいて、予測初期温度（Ｔｓ）を求める。 The initial temperature prediction unit 122 determines the predicted initial temperature (Ts) based on the frame temperature (x) detected by the temperature detection unit 11, the heating pause time (a), and the previous target heating temperature (B _n-1 ). demand.

加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）、予め設定されているオーバーシュート温度（Ｔｏ）、予測初期温度（Ｔｓ）、予め設定されているシール面の温度上昇値を示す加熱テーブルに基づいて、加熱時間（Ｔｈ）を求める。 The heating time determination unit 123 indicates the target heating temperature ( _Bn ) this time, the preset overshoot temperature (To), the predicted initial temperature (Ts), and the preset temperature rise value of the sealing surface. The heating time (Th) is calculated based on the table.

電圧制御部１２４は、ヒータ４５に所定電圧（電圧源は不図示）を加熱時間（Ｔｈ）あたり印加する。
また、制御部１２は、駆動部６の動作を制御することで、可動体３が基端部３ａを中心にして回動し一対の圧着部５、受け部４が接離する。 The voltage control unit 124 applies a predetermined voltage (voltage source is not shown) to the heater 45 per heating time (Th).
Further, the control unit 12 controls the operation of the drive unit 6 so that the movable body 3 rotates around the base end portion 3a and the pair of crimping portions 5 and the receiving portion 4 come into contact with each other.

（１回目のシール処理）
図２は、第１回と第２回のシール処理に応じたシール面の温度分布を示す。第１回の加熱処理では、シール面の温度は略室温（例えば２０℃）である。ヒータ４５に所定電圧を印加することで室温から温度上昇が起こる。温度上昇および温度下降は、例えば、いずれも略非線形である。
加熱終了時点のシール面の温度は、必要な温度上昇値（Ｔｕ）と予測初期温度（Ｔｓ）を加算した値（つまり今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）からオーバーシュート温度（Ｔｏ）を減算した値）である。加熱終了しても温度はさらに上昇し、到達温度（Ｔ_ｐｅａｋ）に達してから下降する。加熱終了時のシール面の温度とシール面の到達温度（Ｔ_ｐｅａｋ）との差がオーバーシュート温度（Ｔｏ）である。オーバーシュート温度は、熱伝送、放熱特性、装置個体差によって変わるため、実験や温度シミュレーションなどで予め求めてられていてもよい。
予測初期温度（Ｔｓ）は、加熱処理する前の「シール面」の予測値である。
第１回の加熱処理では、予測初期温度（Ｔｓ）は、温度検知部１１で検知されたフレーム温度（ｘ）になる。
（数１）
Ｔｓ＝ｘ (First sealing process)
FIG. 2 shows the temperature distribution of the sealing surface according to the first and second sealing treatments. In the first heat treatment, the temperature of the sealing surface is approximately room temperature (for example, 20 ° C.). By applying a predetermined voltage to the heater 45, the temperature rises from room temperature. Both the temperature rise and the temperature fall are, for example, substantially non-linear.
The temperature of the sealing surface at the end of heating is the sum of the required temperature rise value (Tu) and the predicted initial temperature (Ts) (that is, the overshoot temperature (To) is subtracted from the current target heating temperature ( _Bn )). Value). Even after the heating is completed, the temperature rises further, reaches the reached temperature (T _peak ), and then falls. The difference between the temperature of the sealing surface at the end of heating and the temperature reached by the sealing surface (T _peak ) is the overshoot temperature (To). Since the overshoot temperature varies depending on heat transmission, heat dissipation characteristics, and individual differences of the device, it may be obtained in advance by an experiment, temperature simulation, or the like.
The predicted initial temperature (Ts) is a predicted value of the "sealing surface" before the heat treatment.
In the first heat treatment, the predicted initial temperature (Ts) becomes the frame temperature (x) detected by the temperature detection unit 11.
(Number 1)
Ts = x

加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）、オーバーシュート温度（Ｔｏ）、予測初期温度（Ｔｓ）に基づいて、必要な温度上昇値（Ｔｕ）を求める。
（数６）
Ｔｕ＝Ｂ_ｎ－Ｔｏ－Ｔｓ＝Ｂ_ｎ－Ｔｏ－ｘ
図３Ａに示す加熱テーブルは、交流１サイクル当たりのシール面の温度上昇値を示すデータ配列である。図３Ｂは、例えば、加熱テーブルの温度上昇値のデータを加算したイメージ図である。
加熱時間決定部１２４は、必要な温度上昇値（Ｔｕ）分の温度を上昇させるために必要な加熱時間（Ｔｈ）を加熱テーブルから求める。
求められた加熱時間（Ｔｈ）に対応して、電圧制御部１２４は、ヒータ４５に所定電圧（電圧源は不図示）を印加する。 The heating time determination unit 123 obtains a required temperature rise value (Tu) based on the current target heating temperature ( _Bn ), overshoot temperature (To), and predicted initial temperature (Ts).
(Number 6)
Tu = B _n -To-Ts = B _n -To-x
The heating table shown in FIG. 3A is a data array showing the temperature rise value of the sealing surface per AC cycle. FIG. 3B is an image diagram obtained by adding data on the temperature rise value of the heating table, for example.
The heating time determination unit 124 obtains the heating time (Th) required to raise the temperature by the required temperature rise value (Tu) from the heating table.
Corresponding to the obtained heating time (Th), the voltage control unit 124 applies a predetermined voltage (voltage source is not shown) to the heater 45.

（２回目のシール処理）
図２に示す通り、シール面の温度は、到達温度から略非線形に下降していく。
第２回目のシール処理が開始された際に、加熱休止時間ａ１が算出される。
加熱休止時間演算部１２５は、記憶部１２１に記憶された前回の加熱終了時刻と次の加熱開始時点の時刻との差から加熱休止時間（ａ）を求める。加熱開始時点は、ヒートシーラー１に接続されたシール開始スイッチ（例えば、ハンドスイッチ、フットスイッチ（９））の入力された時刻またはその時刻から所定時間遅延した時刻から求められてもよい。また加熱休止時間を、前回の加熱終了時からタイマカウントを開始し、今回の加熱開始直前までの経過時間から求めてもよい。 (Second sealing process)
As shown in FIG. 2, the temperature of the sealing surface decreases substantially non-linearly from the reached temperature.
When the second sealing process is started, the heating pause time a1 is calculated.
The heating pause time calculation unit 125 obtains the heating pause time (a) from the difference between the previous heating end time stored in the storage unit 121 and the time at the next heating start time. The heating start time may be obtained from the input time of the seal start switch (for example, the hand switch, the foot switch (9)) connected to the heat sealer 1 or a time delayed by a predetermined time from that time. Further, the heating pause time may be obtained from the elapsed time from the end of the previous heating to the time immediately before the start of the current heating by starting the timer count.

初期温度予測部１２２は、前回（第１回目）の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）を加熱休止時間（ａ）で除算した値に、温度検知部１１で検知されたフレーム温度（ｘ）を加算することで、予測初期温度（Ｔｓ）を求める。
（数２－１）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／ａ］ The initial temperature prediction unit 122 divides the target heating temperature (B _n-1 ) of the previous time (first time) by the heating pause time (a), and divides the frame temperature (x) detected by the temperature detection unit 11 into the value. By adding, the predicted initial temperature (Ts) is obtained.
(Number 2-1)
Ts = x + [B _n-1 / a]

また、別実施形態として、初期温度予測部１２２は、オフセット（Ｓ）を考慮してもよい。
（数３－１）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／ａ］－Ｓ Further, as another embodiment, the initial temperature prediction unit 122 may consider the offset (S).
(Number 3-1)
Ts = x + [B _n-1 / a] -S

また、別実施形態として、初期温度予測部１２２は、前回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ－１）に予め設定された第一係数（ｈ）を乗算し、予め設定された第二係数（ｋ）を加算した値である、修正された目標加熱温度（ＴＢ_ｎ－１）を用いて予測初期温度（Ｔｓ）を求めてもよい。
第一係数（ｈ）、第二係数（ｋ）は、予め設定され、例えば、連続加熱処理を行う実験結果から求めることができる。加熱休止時間（ａ）またはＷ_ｍの値が大きいほど、［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］が小さくなるように第一係数（ｈ）、第二係数（ｋ）を設定することができる。
（数５）
ＴＢ_ｎ－１＝（Ｂ_ｎ－１）×ｈ＋ｋ
（数２－３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／ａ］
（数３－３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／ａ］－Ｓ Further, as another embodiment, the initial temperature prediction unit 122 multiplies the previous target heating temperature (B _n-1 ) by a preset first coefficient (h), and the preset second coefficient (k). The predicted initial temperature (Ts) may be obtained by using the modified target heating temperature (TB _n-1 ) which is a value obtained by adding the above.
The first coefficient (h) and the second coefficient (k) are set in advance and can be obtained from, for example, the experimental results of performing continuous heat treatment. The first coefficient (h) and the second coefficient (k) can be set so that [TB _n-1 / W _m ] becomes smaller as the value of the heating pause time (a) or W _m becomes larger.
(Number 5)
TB _n-1 = (B _n-1 ) × h + k
(Number 2-3)
Ts = x + [TB _n-1 / a]
(Number 3-3)
Ts = x + [TB _n-1 / a] -S

加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）、オーバーシュート温度（Ｔｏ）、上記いずれかの予測初期温度（Ｔｓ）に基づいて、必要な温度上昇値（Ｔｕ）を求める。
（数６）
Ｔｕ＝Ｂ_ｎ－Ｔｏ－Ｔｓ The heating time determination unit 123 obtains a required temperature rise value (Tu) based on the current target heating temperature ( _Bn ), overshoot temperature (To), and any of the above predicted initial temperatures (Ts).
(Number 6)
Tu _{= Bn} -To-Ts

加熱時間決定部１２３は、必要な温度上昇値（Ｔｕ）分の温度を上昇させるために必要な加熱時間（Ｔｈ）を加熱テーブルから求める。
求められた加熱時間（Ｔｈ）に対応して、電圧制御部１２４は、ヒータ４５に所定電圧（電圧源は不図示）を印加する。 The heating time determination unit 123 obtains the heating time (Th) required to raise the temperature by the required temperature rise value (Tu) from the heating table.
Corresponding to the obtained heating time (Th), the voltage control unit 124 applies a predetermined voltage (voltage source is not shown) to the heater 45.

（３回目のシール処理）
３回目のシール処理において、加熱休止時間（ａ）の項を、過去の加熱休止時間の重みづけで補償する。
（数４）
Ｗ_ｍ＝ｆ_１×ａ＋ｆ_２×Ｗ_ｍ－１
ｍは、加熱回数、ｍ≧２
［ｆ_１×ａ］は、前回と今回との加熱休止時間の項
［ｆ_２×Ｗ_ｍ－１］は、２回前の加熱休止時間の項
ｆ_１＞ｆ_２、ｆ_１＋ｆ_２＝１
（数２－２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］
（数３－２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］－Ｓ
（数２－４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］
（数３－４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］－Ｓ
(Third seal treatment)
In the third sealing process, the item of the heating pause time (a) is compensated by the weighting of the past heating pause time.
(Number 4)
W _m = f ₁ x a + f ₂ x W _m-1
m is the number of heatings, m ≧ 2
[F ₁ x a] is the term of the heating pause time between the previous time and this time [f ₂ x W _m-1 ] is the term of the heating pause time two times before f ₁ > f ₂ , f ₁ + f ₂ = 1
(Number 2-2)
Ts = x + [B _n-1 / W _m ]
(Number 3-2)
Ts = x + [B _n-1 / W _m ] -S
(Number 2-4)
Ts = x + [TB _n-1 / W _m ]
(Number 3-4)
Ts = x + [TB _n-1 / W _m ] -S

加熱時間決定部１２４は、必要な温度上昇値（Ｔｕ）分の温度を上昇させるために必要な加熱時間（Ｔｈ）を加熱テーブルから求める。
求められた加熱時間（Ｔｈ）に対応して、電圧制御部１２４は、ヒータ４５に所定電圧（電圧源は不図示）を印加する。 The heating time determination unit 124 obtains the heating time (Th) required to raise the temperature by the required temperature rise value (Tu) from the heating table.
Corresponding to the obtained heating time (Th), the voltage control unit 124 applies a predetermined voltage (voltage source is not shown) to the heater 45.

（４回目のシール処理）
４回目のシール処理において、加熱休止時間（ａ）の項を、過去の加熱休止時間の重みづけで補償する。
（数４）
Ｗ_ｍ＝ｆ_１×ａ＋ｆ_２×Ｗ_ｍ－１＋ｆ_３×Ｗ_ｍ－２
ｍは、加熱回数、ｍ≧２
［ｆ_１×ａ］は、前回と今回との加熱休止時間の項
［ｆ_２×Ｗ_ｍ－１］は、２回前の加熱休止時間の項
［ｆ_３×Ｗ_ｍ－２］は、３回前の加熱休止時間の項
ｆ_１＞ｆ_２＞ｆ_３、ｆ_１＋ｆ_２＋ｆ_３＝１
（数２－２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］
（数３－２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］－Ｓ
（数２－４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］
（数３－４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］－Ｓ
(4th sealing process)
In the fourth sealing process, the item of the heating pause time (a) is compensated by the weighting of the past heating pause time.
(Number 4)
W _m = f ₁ x a + f ₂ x W _m-1 + f ₃ x W _m-2
m is the number of heatings, m ≧ 2
[F ₁ × a] is the item of the heating pause time between the previous time and this time [f ₂ × W _m-1 ], and the item of the heating pause time two times before [f ₃ × W _m-2 ] is 3. Item of heating pause time before rotation f ₁ > f ₂ > f ₃ , f ₁ + f ₂ + f ₃ = 1
(Number 2-2)
Ts = x + [B _n-1 / W _m ]
(Number 3-2)
Ts = x + [B _n-1 / W _m ] -S
(Number 2-4)
Ts = x + [TB _n-1 / W _m ]
(Number 3-4)
Ts = x + [TB _n-1 / W _m ] -S

５回目以降の加熱処理についても、上記と同様に加熱時間（Ｔｈ）を求めることができる。 For the fifth and subsequent heat treatments, the heating time (Th) can be obtained in the same manner as described above.

制御部１２およびその構成要素は、専用回路、ファームウエア、メモリとＣＰＵ（ＭＰＵ）との協働作用で構成されていてもよい。制御部１２およびその構成要素が実行する手順はソフトウエアプログラムとしてメモリに記憶されていてもよく、別情報処理装置から送られたプログラムでもよい。 The control unit 12 and its components may be configured by a cooperative action of a dedicated circuit, firmware, a memory and a CPU (MPU). The procedure executed by the control unit 12 and its components may be stored in a memory as a software program, or may be a program sent from another information processing device.

（実施例）
実施例に用いたシール装置は、受け部４側にヒータと温度検知部を設置し、さらに圧着部５側に、フレームに弾性部、ガラステープ、ヒータ、ガラステープを、この順序に設置した。圧着部５には温度検知部を設置していない。すなわち、受け部と圧着部の両方のフレームにヒータが設置された上下加熱タイプである。圧着部側のヒータに対する加熱制御は、受け部側の温度検知部に基づいて上記で求められた加熱時間（Th）分加熱する制御である。つまり、上下ヒータ共に同じ加熱時間で制御される。
図４Ａ、４Ｂに、実施例１、２と比較例１、２におけるシール回数と到達温度およびシール周期の関係を示す。グラフの左縦軸に到達温度、右縦軸に周期を示し、横軸はシール回数である。到達温度は受け部側のシール面の到達温度を示す。
実施例１、２は、本実施形態１における（数３－４）（数６）を用いて予測初期温度（Ｔｓ）および必要な温度上昇値（Ｔｕ）を求め、必要な加熱時間（Ｔｈ）を加熱テーブルから求め、制御を行った。
比較例１、２は、温度検知部のフレームの測定温度に応じて加熱終了時を決定される制御を行った。
周期は、加熱時間、冷却時間、待機時間のトータルである。冷却時間と待機時間が加熱休止時間に相当する。
実施例１、比較例１は、目標加熱温度の時間と冷却する時間がともに０．８秒であり、アルミ包材を２枚重ねてシール処理をした。
実施例２、比較例２は、目標加熱温度の時間と冷却する時間がともに１．２秒であり、ナイロン製包材を２枚重ねてシール処理をした。
結果として、図４Ａ、４Ｂに示す通り、実施例１、２は、いずれも到達温度のばらつきを低下することができ、シールの仕上がり品質が向上した。
また、周期が短いほどその効果が顕著であることが分かった。これは周期が長くなるほど、フレームのシール面の温度が低下するため、比較例の制御方法でも仕上がり品質を維持できていると考えらえる。
上記実施例および比較例では、各包材を２枚重ねてシール処理したが、１枚でのシール処理でも同様に到達温度のばらつきを低下することができ、シールの仕上がり品質が向上した。
以上では上下加熱方式のシール装置であったが、受け部のみあるいは圧着部のみに配置した下加熱または上加熱方式のシール装置でも、同様に到達温度のばらつきを低下することができ、シールの仕上がり品質が向上した。 (Example)
In the sealing device used in the embodiment, a heater and a temperature detection unit were installed on the receiving portion 4 side, and an elastic portion, a glass tape, a heater, and a glass tape were installed on the frame on the crimping portion 5 side in this order. The crimping portion 5 is not provided with a temperature detecting portion. That is, it is a vertical heating type in which heaters are installed on both the frames of the receiving portion and the crimping portion. The heating control for the heater on the crimping portion side is a control for heating for the heating time (Th) determined above based on the temperature detecting portion on the receiving portion side. That is, both the upper and lower heaters are controlled with the same heating time.
4A and 4B show the relationship between the number of seals, the reached temperature, and the seal cycle in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. The left vertical axis of the graph shows the temperature reached, the right vertical axis shows the period, and the horizontal axis shows the number of seals. The ultimate temperature indicates the ultimate temperature of the sealing surface on the receiving portion side.
In Examples 1 and 2, the predicted initial temperature (Ts) and the required temperature rise value (Tu) are obtained using (Equation 3-4) and (Equation 6) in the first embodiment, and the required heating time (Th) is obtained. Was obtained from the heating table and controlled.
In Comparative Examples 1 and 2, control was performed in which the end of heating was determined according to the measured temperature of the frame of the temperature detection unit.
The cycle is the total of heating time, cooling time, and standby time. The cooling time and standby time correspond to the heating pause time.
In Example 1 and Comparative Example 1, both the target heating temperature time and the cooling time were 0.8 seconds, and two aluminum packaging materials were overlapped and sealed.
In Example 2 and Comparative Example 2, both the target heating temperature time and the cooling time were 1.2 seconds, and two nylon packaging materials were overlapped and sealed.
As a result, as shown in FIGS. 4A and 4B, in all of Examples 1 and 2, the variation in the reached temperature could be reduced, and the finished quality of the seal was improved.
It was also found that the shorter the cycle, the more remarkable the effect. This is because the temperature of the sealing surface of the frame decreases as the cycle becomes longer, so it can be considered that the finished quality can be maintained even with the control method of the comparative example.
In the above-mentioned Examples and Comparative Examples, two packaging materials were laminated and sealed, but the variation in the reached temperature could be similarly reduced by the sealing treatment with one sheet, and the finished quality of the seal was improved.
In the above, it was a vertical heating type sealing device, but even with a lower heating or upper heating type sealing device arranged only in the receiving part or the crimping part, the variation in the reached temperature can be reduced in the same way, and the seal finish can be finished. The quality has improved.

（別実施形態）
（１）初期温度予測部は、さらに設定冷却時間も考慮するために第三係数（ｕ）を、［Ｂ_ｎ－１／ａ］、［Ｂ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］または［ＴＢ_ｎ－１／Ｗ_ｍ］に乗算して予測初期温度（Ｔｓ）を求めてもよい。
（２）加熱時間決定部は、フレーム温度（ｘ）と予測初期温度（Ｔｓ）との差が、所定の閾値を超えた場合に（差が大きい場合に）、求められた必要な加熱時間（Ｔｈ）よりも所定値分大きく決定してもよい。
（３）加熱時間決定部は、今回の目標加熱温度（Ｂ_ｎ）と予測初期温度（Ｔｓ）との差が、所定の閾値より小さい場合に、求められた必要な加熱時間（Ｔｈ）よりも所定値分大きく決定してもよい。
（４）初期温度予測部が、オフセット（Ｓ）の減算を無くして予測初期温度（Ｔｓ）を求めた場合に、加熱時間決定部は、求められた必要な加熱時間（Ｔｈ）よりも所定値分大きく決定してもよい。
（５）上記実施形態では、受け部４にヒータ４５（加熱部）と温度検知部１１が設置されてたが、圧着部５の方にヒータおよび温度検知部が設けられたヒータ装置でも本発明は適用できる。
また、圧着部および受け部の両方にヒータ（加熱部）を設け、受け部に温度検知部が設けられたヒータ装置でも本発明は適用できる。
また、圧着部にヒータ（加熱部）、受け部に温度検知部が設けられたヒータ装置でも本発明は適用できる。 (Another embodiment)
(1) The initial temperature predictor sets the third coefficient (u) to [B _n-1 / a], [B _n-1 / Wm] or [TB _n _-1 ] in order to further consider the set cooling time. / W _m ] may be multiplied to obtain the predicted initial temperature (Ts).
(2) The heating time determination unit determines the required required heating time (when the difference is large) when the difference between the frame temperature (x) and the predicted initial temperature (Ts) exceeds a predetermined threshold value. It may be determined to be larger than Th) by a predetermined value.
(3) The heating time determination unit is larger than the required required heating time (Th) obtained when the difference between the current target heating temperature (B _n ) and the predicted initial temperature (Ts) is smaller than a predetermined threshold value. It may be determined larger by a predetermined value.
(4) When the initial temperature prediction unit obtains the predicted initial temperature (Ts) without subtracting the offset (S), the heating time determination unit has a predetermined value rather than the obtained required required heating time (Th). You may make a larger decision.
(5) In the above embodiment, the heater 45 (heating unit) and the temperature detection unit 11 are installed in the receiving unit 4, but the present invention also includes a heater device in which the heater and the temperature detection unit are provided in the crimping unit 5. Is applicable.
Further, the present invention can also be applied to a heater device in which a heater (heating portion) is provided in both the crimping portion and the receiving portion and the temperature detecting portion is provided in the receiving portion.
Further, the present invention can also be applied to a heater device provided with a heater (heating portion) in the crimping portion and a temperature detecting portion in the receiving portion.

１ヒートシーラー
２装置本体
３可動体
４受け部
４１支持部
４５ヒータ
５圧着部
５１弾性部
１０パラメータ入力部
１１温度検知部
１２制御部
１２１記憶部
１２２初期温度予測部
１２３加熱時間決定部 1 Heat sealer 2 Device body 3 Movable body 4 Receiving part 41 Support part 45 Heater 5 Crimping part 51 Elastic part 10 Parameter input part 11 Temperature detection part 12 Control part 121 Storage part 122 Initial temperature prediction part 123 Heating time determination part

Claims

A crimping part and a receiving part that sandwich the sealed part of the object to be sealed,
With the heating portion provided in the crimping portion and / or the receiving portion,
A temperature detection unit provided on the crimping portion and / or the receiving portion so as not to come into contact with the heating portion.
A parameter input unit in which parameters are input by the user to set the current target heating temperature (B _n ) of the heating unit, and a parameter input unit.
When the heating part and the temperature detecting part are installed in either the receiving part or the crimping part,
A storage unit that at least stores the heating pause time (a) indicating the interval of the past heat treatment and the previous target heating temperature (B _n-1 ) at the time of the previous heat treatment.
At least, an initial temperature for obtaining a predicted initial temperature (Ts) based on the frame temperature (x) detected by the temperature detection unit, the heating pause time (a), and the previously set heating temperature ( _Bn-1 ). Prediction department and
At least based on the heating table showing the target heating temperature ( _Bn ) this time, the preset overshoot temperature (To), the predicted initial temperature (Ts), and the preset temperature rise value of the sealing surface. And the heating time determination unit that obtains the heating time (Th),
The heating unit is provided with a voltage control unit that applies a predetermined voltage per heating time (Th) .
The initial temperature prediction unit adds the frame temperature (x) to the value obtained by dividing the previous target heating temperature (B _n-1 ) by the heating pause time (a), thereby adding the predicted initial temperature (Ts). ) Ask
Sealing device.

A crimping part and a receiving part that sandwich the sealed part of the object to be sealed,
With the heating portion provided in the crimping portion and / or the receiving portion,
A temperature detection unit provided on the crimping portion and / or the receiving portion so as not to come into contact with the heating portion.
A parameter input unit in which parameters are input by the user to set the current target heating temperature (B _n ) of the heating unit, and a parameter input unit.
When the heating part and the temperature detecting part are installed in either the receiving part or the crimping part,
A storage unit that at least stores the heating pause time (a) indicating the interval of the past heat treatment and the previous target heating temperature (B _n-1 ) at the time of the previous heat treatment.
At least, an initial temperature for obtaining a predicted initial temperature (Ts) based on the frame temperature (x) detected by the temperature detection unit, the heating pause time (a), and the previously set heating temperature ( _Bn-1 ). Prediction department and
At least based on the heating table showing the target heating temperature ( _Bn ) this time, the preset overshoot temperature (To), the predicted initial temperature (Ts), and the preset temperature rise value of the sealing surface. And the heating time determination unit that obtains the heating time (Th),
The heating unit is provided with a voltage control unit that applies a predetermined voltage per heating time (Th) .
The initial temperature prediction unit adds the frame temperature (x) to the value obtained by dividing the previous target heating temperature (B _n-1 ) by the heating pause time (a), and sets an offset (S) in advance. ) Is subtracted to obtain the predicted initial temperature (Ts).
Sealing device.

The claim that the heating pause time (a) uses not only the previous heating pause time but also one or a plurality of heating pause times before the previous time, and the weighting is set higher as the heating pause time immediately before. The sealing device according to 1 or 2 .

Instead of the previous target heating temperature (B _n-1 ), the initial temperature prediction unit multiplies the previous target heating temperature (B _n-1 ) by a preset first coefficient (h). The predicted initial temperature (Ts) is obtained by using the modified target heating temperature (TB _n-1 ), which is a value obtained by adding a preset second coefficient (k), according to claim 1 or 2 . Sealing device.

The sealing device according to claim 1 , wherein the heating time determining unit determines a predetermined value larger than the required required heating time (Th).