JPH0333608Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、たとえばガラス、金属などからな
る容器に、たとえばアルミニウム箔などからなる
柔軟性を有する蓋材をヒートシールするために用
いられるヒートシールヘツドの構造の改良に関す
る。

第１図は、この考案が適用される容器の一例と
しての広口ガラスびんを示す略図的側面図であ
る。第１図に示されるような広口ガラスびん１
は、食品および医薬品などの保存において広く用
いられている。ところで、このような食品および
医薬品などの保存に際しては、容器が密封されて
いることが必要とされる。外部からの雑菌および
水蒸気などの進入を防止するためである。そこ
で、広口ガラスびん１の上部のフランジ部２に対
して、たとえばアルミニウム箔などからなる金属
製蓋材でシールすることが一般に行なわれてい
る。通例は、アルミニウム箔のシールされる側の
面に、合成樹脂などを塗布しておき、広口ガラス
びん１のフランジ部２に重ね合わせて、上方から
ヒートシールヘツドにより、加熱しつつ下方に圧
力を付加することにより、広口ガラスびん１のシ
ールが達成されていた。

しかしながら、シールされる部分すなわち第１
図ではフランジ部２は、必ずしも平坦に形成され
ておらず、約0.1ないし0.5ミリ程度の深さで波打
つているが通例である。そのため、ヒートシール
に際しては、このようなシールされる部分の波打
ちを吸収しつつすなわちシールされる部分の凹凸
に蓋材が完全に密着するようにヒートシールされ
ない限り、シールの不良が発生するという問題が
生じる。

この問題を解決するために、従来より様々な試
みが企てられてきた。第１に、ヒートシールヘツ
ドのシール材に接する面にゴムなどの弾性体を設
けることが試みられている。この第１の方法で
は、ゴムなどの弾性体の弾性により、シールされ
る部分の凹凸を吸収するとともに、この弾性体を
介して熱を蓋材に伝達してヒートシールを実施す
るものである。しかしながら、たとえばゴムなど
の弾性体を通じて熱を伝達するものであるため、
ゴムが熱により変形しがちであること、一般にゴ
ムなどの弾性体は熱伝導性が良くないため熱効率
の点で問題があることよび耐久性に難があること
などの欠端点を有する。第２に、ヒートシールヘ
ツドのシールされる材料と反対側の部分にたとえ
ば金属スプリングなどを連結することにより、シ
ールされる材料の凹凸をこのスプリングにより吸
収することが企てられていた。しかしながら、こ
のような金属スプリングを用いることには、構造
が複雑となりそのため装置が大型になること、装
置の保守・修理が困難になることおよび装置のコ
ストが増大することなどの種々の欠点が存在し
た。第３に、シールされる材料のシールされる表
面の凹凸に関係なく、確実にヒートシールを行な
う方法として高周波誘導加熱法が実施されてい
る。しかしながら、高周波誘導加熱方法は、極め
て大がかりな装置を必要とし、かつ莫大な費用を
必要とする。

以上のように、従来のヒートシール法では、容
器のシールされる部分の凹凸を完全に吸収するこ
とは困難であり、あるいは良好なヒートシールが
得られるにしても極めて大がかりな装置を必要と
しかつそのコストが非常に大きいという欠点が存
在した。

それゆえに、この考案の主たる目的は、シール
される部材のシールされる部分に凹凸が存在して
も、良好なヒートシールを可能とする安価なヒー
トシールヘツドを提供することである。

この考案は、要約すれば、ヒータに連結された
ヒータブロツクと、シール材側に向かつて平らに
突出したリング状のシール寄与部分を有し、かつ
ヒータブロツクに少なくとも一部が熱的に接続さ
れた金属薄板と、金属薄板の少くともシール寄与
部分のシール材側と反対側の面にシール寄与部分
に沿うように平らな形態で一体的に配置されシー
ル寄与部分の全面を支持する固相の弾性体と、金
属薄板のシール寄与部分より内側の部分をシール
材側からヒータブロツクに向かつて押しつける内
周固定板と、金属薄板のシール寄与部分より外側
の部分をシール材側からヒータブロツクに向かつ
て押しつける外周固定板とを備える、ヒートシー
ルヘツドである。

この考案のその他の目的と特徴は、図面を参照
して行なう以下の詳細な説明により一層明らかと
なろう。

第２図は、この考案の一実施例のヒートシール
ヘツドを説明するための部分切欠断面図である。
第２図を参照して、この実施例のヒートシールヘ
ツド１１は、シヤンク１２とシヤンク１２の先端
に固定されたヒータブロツク１３を備える。シヤ
ンク１２の他方端部は、特に図示されていない
が、ヒートシールヘツド１１を上下に移動させる
機構に連結されている。ヒータブロツク１３は、
熱伝導性の良好な金属材料から構成されており、
その内部にヒータ１４が埋込まれている。また、
ヒータブロツク１３の下面には、弾性体としての
ゴム板１５がドーナツ状に貼付けられている。ゴ
ム板１５としては、好ましくは耐熱ゴムが使用さ
れ、たとえば商品名「Viton」として知られてい
るフツ素ゴム（連続使用最高温度は250℃）また
はシリコンゴム（連続使用最高温度は230℃）が
用いられ得る。このゴム板１５は、モールド品で
あつてもよく、あるいは一般のゴム・シートから
任意の大きさに切り抜かれたものであつてもよ
い。さらに、ゴム板１５の厚みは、耐久性および
弾性効果の点から、0.05mm以上であることが好ま
しいが、シールの対象となる容器に応じて適宜の
厚みに選ばれ得る。ゴム板１５の下面には、たと
えばアルミニウムからなる金属箔板１６がドーナ
ツ状に貼付けられている。ここで注意すべきこと
には、金属薄板１６内周端部および外周端部はヒ
ータブロツク１３に直接接触されている。したが
つて、ヒータ１４からヒータブロツク１３を介し
て伝えられる熱は、金属薄板１６に直接伝熱され
る。金属薄板１６としては、アルミニウムの他、
熱伝導性に優れた金属であるならばいかなる材料
をも使用することができる。もつとも、厚みにつ
いては、強度上の問題および柔軟性の問題を考慮
するならば、0.05ないし0.5mmくらいの厚みのも
のが適当である。また、金属薄板１６の材料の選
定にあたつては、シールされる容器に収納される
内容物との関係を考慮する必要もある。すなわ
ち、食品あるいは医薬品などを収納する容器にあ
つては、シール部分から重金属などが容器内部に
混入するおそれを防止するために、金属薄板１６
としては、重金属を発生しないたとえばアルミニ
ウムなどが好ましい。さらに、好ましくは、金属
薄板１６の下方面は、たとえばテフロンまたはシ
リコンなどの離型剤でコーテイングされてもよ
い。ヒートシール完了後にシールされた材料から
の分離を容易かつ確実にするためである。

このように配置されたゴム板１５および金属薄
板１６は、内周固定板１７および外周固定板１８
により、ヒータブロツク１３に対して挾み付けら
れて固定されている。内周固定板１７はねじ１９
により、ヒータブロツク１３に取付けられてい
る。また外周固定板１８は、図示しないが、ヒー
タブロツク１３の側面の外周部分にねじにより取
付けられている。この固定板１７，１８を構成す
る材料としては、熱伝導性に優れた材料が好まし
い。なぜならば、実施例に示すように固定板１７
および１８がヒータブロツク１３と直接に接触し
ている場合には、ヒータブロツク１３から伝熱さ
れる熱を金属薄板１６に伝える役割を果たし得る
からである。すなわち、熱伝導性に優れた材料で
固定板１７，１８を構成することにより、金属薄
板１６に対してより効果的にヒータブロツク１３
からの熱を伝えることができる。

以上のように構成されるこの実施例のヒートシ
ールヘツド１１では、ヒータ１４により発生され
た熱はヒータブロツク１３を介して、またヒータ
ブロツク１３および固定板１７，１８を介して、
金属薄板１６に伝えられる。この金属薄板１６が
ヒートシールヘツド１１のシール面を構成する。
すなわち、第２図の矢印Ｘ方向に、ヒートシール
ヘツド１１が移動し、シールされる広口ガラスび
ん１のフランジ部２の上方に配置された蓋材とし
てのアルミ箔２０に圧接される。アルミ箔２０の
下面すなわちシールされる側の面には、接着剤層
２１が形成されており、ヒートシールヘツド１１
の金属薄板１６から与えられる熱により、溶融
し、広口ガラスびん１のフランジ部２とアルミ箔
２０とを溶着する。この実施例では、広口ガラス
びん１のフランジ部２に凹凸すなわち波打ちが存
在しても、ヒートシールヘツド１１の金属薄板１
６は弾性体としてのゴム板１５により裏打ちされ
ているため、フランジ部２の凹凸に応じて容易に
変形することができる。したがつて、フランジ部
２の凹凸すなわち波打ちに適合するように金属薄
板１６がゴム板１５とともに変形することによ
り、ヒートシールが完全に達成され得る。また、
第２図から明らかなように、金属薄板１６は、ヒ
ートシールヘツド１１の最下端面を構成してい
る。すなわち、ヒートシールヘツド１１の固定板
１７，１８よりも下方に突出されて形成されてい
る。したがつて、広口ガラスびん１のフランジ部
２と、蓋材としてのアルミ箔２０とのシールされ
る部分のみに金属薄板１６が接触されることにな
る。このとき金属薄板１６以外の部分すなわち固
定板１７，１８は、蓋材としてのアルミ箔２０に
接触されることはなく、そのため蓋材としてのア
ルミ箔２０の中央部分は加熱されない。このこと
により、蓋材としてのアルミ箔２０のシールが必
要な部分のみを加熱し、シールが必要でない部分
は加熱しないでおくことが可能となり、容器内部
の不必要な加熱による内圧の上昇に伴うシールの
不良を有効に防止することができる。

なお、上述の実施例においては、ヒータ１４を
内蔵するヒータブロツク１３と、弾性体としての
ゴム板１５とは直接接触されていたが、この考案
において、弾性体は必ずしもヒータブロツクに直
接接触される必要はない。なぜならば、この考案
における弾性体は、ヒータからの熱をシールされ
る部材に伝えるために存在するものではなく、単
に弾性を提供するためにのみ存在するものだから
である。もつとも、上述の実施例のように、弾性
体としてのゴム板１５もまた加熱されることが熱
効率の点からは好ましい。なぜならば、弾性体は
金属薄板に接触して配置されるため、金属薄板に
伝えられた熱をヒートシールに有効に利用するた
めには、弾性体もまた金属薄板と同等の温度に上
昇されていることが好ましいからである。また、
上述の実施例においては弾性体としてのゴム板１
５は、たとえばフツ素ゴムあるいはシリコンゴム
から構成されていたが、必ずしもゴムには限られ
ず、発泡樹脂あるいはその他適宜の弾性材料で構
成され得ることを指摘しておく。さらに、上述の
実施例ではヒータブロツク１３の下部に埋設され
た形態に弾性体としてのゴム１５および金属薄板
１６が取付けられていたが、このような構造に限
られるものではない。すなわち、ヒータブロツク
の下面に、単にゴム、金属薄板の順に平板状に重
ね合わされて貼着される構造でもよい。

上述の実施例の効果を裏付けるために、ゴム板
１５として厚み１mmのフツ素ゴムを用い、金属薄
板１６として0.15mmの厚みのアルミ板を用いて、
230℃で１秒間加熱して使用した結果、均一な加
熱・加圧シールが達成されたことを指摘してお
く。これに対して、金属薄板を使用せずに、他の
条件は同一にして実験したところ、均一な加熱・
加圧シールを達成するには少なくとも約1.5秒必
要であつた。また、ゴム板１５として厚さ３mmの
シリコンゴムを用い、金属薄板１６として厚さ
0.3mmの鉛板を用いて、150℃で１秒間加熱するこ
とにより、均一な加熱・加圧シールが達成できた
ことをも指摘しておく。

以上のように、この考案によれば、金属薄板の
シール寄与部分より内側の部分を押付ける内周固
定板と、シール寄与部分より外側の部分を押しつ
ける外周固定板とが備えられているため、金属薄
板を安定して取付けることができる。また、金属
薄板として薄いものを用いることができる。

さらに、実施例で説明したように、ヒータブロ
ツクと内周固定板および外周固定板とが直接に接
触している場合には、内周固定板および外周固定
板によつて熱が金属薄板に伝導されるため、熱を
効果的に金属薄板に伝えることができるようにな
る。

また、この考案によれば、金属薄板の少なくと
もシール寄与部分のシール材側と反対側の面に固
相の弾性的が一体的に配置されているため、シー
ルされる容器のフランジ部にたとえ凹凸が存在し
ても、金属薄板がよく馴染み、良好なヒートシー
ルを容易に達成することができる。

さらに、この考案によれば、金属薄板はシール
材側に向かつて平らに突出したリング状のシール
寄与部分を有しており、このシール寄与部分によ
りヒートシールするため、ヒートされる容器のヒ
ートシールされない中央部分には接触せず、この
ためシールの必要な部分のみを加熱し、シールが
必要でない部分は加熱しないでおくことが可能と
なり、容器内部の不必要な加熱による内圧の上昇
に伴なうシールの不良を有効に防止することがで
きる。

さらに、この考案では、シール寄与部分が平ら
に突出したリング状に形成されており、かつこの
シール寄与部分の内側には、平らな形態の固相の
弾性体が一体的に配置されているため、シールす
る容器の口径が異なるものであつても、ヒートシ
ールすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案が適用される容器の一例と
しての広口ガラスびんを示す略図的側面図であ
る。第２図は、この考案の一実施例のヒートシー
ルヘツドを説明するための部分切欠断面図であ
る。 図において、１１はヒートシールヘツド、１３
はヒートブロツク、１４はヒータ、１５は弾性体
としてのゴム板、１６は金属薄板を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ヒータに連結されたヒータブロツクと、 シール材側に向かつて平らに突出したリング状
   のシール寄与部分を有し、かつ前記ヒータブロツ
   クに少なくとも一部が熱的に接続された金属薄板
   と、 前記金属薄板の少なくとも前記シール寄与部分
   のシール材側と反対側の面に前記シール寄与部分
   に沿うように平らな形態で一体的に配置され、前
   記シール寄与部分の全面を支持する固相の弾性体
   と、 前記金属薄板のシール寄与部分より内側の部分
   をシール材側から前記ヒータブロツクに向かつて
   押しつける内周固定板と、 前記金属薄板のシール寄与部分より外側の部分
   をシール材側から前記ヒータブロツクに向かつて
   押しつける外周固定板とを備えることを特徴とす
   る、ヒートシールヘツド。