JPH0687167A - 熱可塑性プラスチックシートの溶着接続方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性プラスチックシートを溶着接続する
際に、溶着部分が厚くならずに十分な強度を確保できる
溶着接続方法及び装置を提供することを目的とする。 【構成】 熱可塑性プラスチックシートの二つのシート
端部を溶着して接続する装置において、二つのシートを
所定長にわたり重ね合わせた状態で重ね合わせ部の両側
の位置にて二つのシートのそれぞれを保持する保持装置
６，７と、少なくとも一方のシートに上記重ね合わせた
長さ方向の張力を加える緊張装置８と、上記重ね合わせ
部をその任意位置にて切断する切断装置４と、切断後に
上記張力を解除して一方のシートの切断縁を他方のシー
トの切断縁に乗り上げさせて形成される乗り上げ部を加
熱・加圧溶着する溶着装置５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性プラスチックシ
ートの溶着接続方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性プラスチックシートをそ
の端部同士で継ぎ合わせる場合に、プラスチックシート
の端面を直線状としてその端部を溶着している。この場
合、端部の合わせ方は、端部の切断面を突き合わせる方
法や端部を重ね合わせる方法、あるいは端部を合掌状態
に合わせる方法など種々の方法で溶着していた。

【０００３】プラスチックシートの端面を突き合わせて
溶着した場合、溶着部分の厚さは元のシートの厚さとほ
ぼ同じ位にすることができる。しかし、強度が十分でな
い。

【０００４】溶着部分の強度を強くするために、端部を
重ね合わせると強度的には強くできるが、溶着部分の厚
さが元のシートの厚さより厚くなり、シート全体にわた
り厚さの均一性を必要とする場合には、この方法は好ま
しくない。

【０００５】例えば、熱可塑性プラスチックシートを無
端ベルトとして利用する場合には、シートの溶着による
継ぎ目と継ぎ目以外の部分との厚さの差が少ないものが
要求される。この厚さの差が大きいと、ベルト駆動用の
ローラ部を継ぎ目部分が通過するときに振動、速度変動
などが起きやすく、ベルトの機能を十分に発揮できなく
なる。

【０００６】継ぎ目でシートの厚さが厚くならない繋ぎ
方法として、シートを溶着するときに、シートを突き合
わせた部分にシートと同じ材質の薄いテープを貼り付け
て、これらを一体として溶着する方法も行われている
が、この方法は作業が繁雑である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱可塑性プ
ラスチックシートを溶着して継ぐときに、溶着部分のシ
ートの厚さと元のシートの厚さの差が大きくなること、
あるいは溶着部分のシートの強度が元のシートの強度よ
り劣る等の既述の問題を解決し、さらには、溶着時に受
ける熱履歴に起因する溶着部分での曲がり、反りなどの
変形を生じることのない熱可塑性プラスチックシートの
溶着接続方法及び装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、溶着接続方法に関し、熱可塑性プラスチックシー
トの二つのシート端部を溶着して接続する方法におい
て、二つのシートを所定長にわたり重ね合わせた状態で
重ね合わせ部の両側の位置にて二つのシートのそれぞれ
を保持し、少なくとも一方のシートに上記重ね合わせた
長さ方向の張力を加えながら上記重ね合わせ部をその任
意位置にて切断し、切断後に重ね合わせ部から接続しな
いシート片を除去した後上記張力を解除して一方のシー
トの切断縁を他方のシートの切断縁に乗り上げさせ、該
乗り上げ部を加熱・加圧溶着することにより達成され
る。

【０００９】また、上記方法を実施するための装置に関
しては、熱可塑性プラスチックシートの二つのシート端
部を溶着して接続する装置において、二つのシートを所
定長にわたり重ね合わせた状態で重ね合わせ部の両側の
位置にて二つのシートのそれぞれを保持する保持装置
と、少なくとも一方のシートに上記重ね合わせた長さ方
向の張力を加える緊張装置と、上記重ね合わせ部をその
任意位置にて切断する切断装置と、切断後に上記張力を
解除して一方のシートの切断縁を他方のシートの切断縁
に乗り上げさせて形成される乗り上げ部を加熱・加圧溶
着する溶着装置とを有することにより達成される。

【００１０】なお、ここで二つのシートとはシート端部
及びその近傍において別の部分をなしていることを指称
し、ある程度離れた部位にて互いにつながっていてもよ
い。すなわち、全く別の二枚のシートのそれぞれ一つの
端部を接続する場合も、あるいは一枚のシートの両端部
を接続する場合をも包含している。

【００１１】

【作用】かかる構成の本発明にあっては、熱可塑性プラ
スチックシートは次の要領で溶着接続される。

【００１２】二つのシート端部が重ね合わせ部を有す
る状態で保持装置により保持される。

【００１３】少なくとも一方のシートに張力が加えら
れた状態で、上記重ね合わせ部にて両シートを切断しそ
の切断面をそろえる。

【００１４】次に、上記重ね合わせ部から接続しない
シート片を除去した後、上記張力を解除すると一方のシ
ートの切断縁は他方のシートの切断縁に乗り上げて、互
いの切断面が平行となるようにして若干の幅の乗り上げ
部を形成するようになる。

【００１５】しかる後に、上記乗り上げ部を加熱・加
圧溶着して、両シート端部が接続される。その際、上記
乗り上げ部の幅は正確に小さい寸法とされ該乗り上げ部
が加熱と同時に加圧も受けるので、溶着部の厚さはシー
トの厚さと然程変わらないものとなる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面にもとづき本発明の一実施例
について説明する。

【００１７】本実施例では、所定幅の熱可塑性プラスチ
ックシートをロール原反から引き出して、所定長さの無
端ベルトを得る場合を例としている。

【００１８】図１において、装置の基台１の左部にはロ
ールスタンド２が垂立して設けられ、シートのロール原
反Ｐを回転自在に支持している。上記基台１には諸部材
を支持する壁部３が紙面に平行に垂立して設けられてい
る。

【００１９】上記壁部３には、上記ロール原反Ｐから引
き出されたシートＰ１を切断する切断装置４と、該切断
装置４に隣接して設けられた溶着装置５と、該溶着装置
５の前後に設けられた保持装置６，７と、そして該前後
の保持装置６，７の間に設けられた緊張装置８を主とし
て有している。

【００２０】切断装置４は、シリンダ（例えばエアシリ
ンダ）４Ｃによって上下動するカッタ（刃体）４Ａと、
その下方にあって上記カッタ４Ａと協働する受台４Ｂと
から成っている。上記カッタ４Ａは紙面に直角な方向に
延びる刃縁を有しその長さはシートの幅よりも長いもの
となっており、本実施例の場合、その長手方向に横断面
が鋸歯状をなしていて、シートを鋸歯状に切断できるよ
うになっている。

【００２１】溶着装置５は上部電極５Ａと下部電極５Ｂ
とを有し、上部電極５Ａがシリンダ５Ｃによって上下動
するようになっている。上記上部電極５Ａと切断装置４
のカッタ４Ａは共通の取付部材９Ａに取り付けられ、ま
た下部電極と切断装置４の受台４Ｂは共通の取付部材９
Ｂに取り付けられており、これらの取付部材９Ａ，９Ｂ
はそれぞれのシリンダ１０Ａ，１０Ｂによって同期して
水平に移動し上記溶着装置が原位置と切断装置のあった
位置との間を往復できるようになっている。

【００２２】保持装置６，７はそれぞれ上部材が降下し
てシートＰ１を保持するようになっている。

【００２３】上記壁部３には、さらに、ロール原反Ｐ寄
りの位置にて上部ローラの降下によりシートＰ１を挟圧
保持する挟圧装置１１と、その右部に位置するガイドロ
ーラ１２と、上下に位置の変更が可能なテンションロー
ラ１３と、シートを二つの保持装置６，７にてループを
なすように案内するガイドローラ１４，１５，１６，１
７と、シートを変向せしめるガイドローラ１８と該シー
トの先端をクランプするクランプ装置１９を備えてい
る。上記ガイドローラ１４，１５，１６，１７のうち一
つのガイドローラ１５は寸法決め用であって、シートＰ
１のループを任意の所定長とするようにその設定位置を
横方向に変更可能となっている。

【００２４】上記ガイドローラ１５，１６の間の位置に
は、溶着されたシートを上下から加熱挟圧して溶着部分
の熱処理を行うアイロン装置２０が設けられている。該
アイロン装置２０の上下部材間には、該アイロン装置２
０の不使用時にシートをアイロン装置から保護するカバ
ー部材２１が設けられ、上記アイロン装置２０の使用時
にシリンダ２１Ａにより後退するようになっている。

【００２５】かかる本実施例装置にあってはシートＰ１
の溶着接続は次の要領で行われる。

【００２６】先ず、接続される熱可塑性プラスチック
のシートＰ１は原反ロールＰから引き出され、挟圧装置
１１、ガイドローラ１２、テンションローラ１３を経
て、寸法決めのためのガイドローラ１４，１５，１６，
１７そしてガイドローラ１８の順に通されて最後にクラ
ンプ装置１９にその先端を挟み込まれて固定される（図
１参照）。

【００２７】次に寸法決め用のガイドローラ１５を所
定のループ長となるように右方位置に移動し、挟圧装置
１１をそのシリンダにより作動せしめてシートＰ１にブ
レーキをかける。その後テンションローラ１３をシリン
ダにより降下させて、シートＰ１全体に均一に張りを与
えた後、保持装置６，７をシリンダにより作動させてシ
ートを固定する。プラスチックシートは、テンションロ
ーラ１３とガイドローラ１８との間で二枚重ね（重ね合
わせ部の形成）の状態となる（図２参照）。

【００２８】次に緊張装置８をシリンダにより降下さ
せて、ガイドローラ１８と保持装置７の間で、シートＰ
１を水平位置から下方に押し込み、切断装置４をシリン
ダにより作動させて重ね合わせ部のシートを切断する
（図３及び図６参照）。

【００２９】切断後、緊張装置８を元の上方位置に戻
す。その後シートＰ１の原反ロールＰを巻き戻して重ね
合わせ部のシートの一方を取り除く。さらに、クランプ
装置１９を開放して他方のシートの切断片をも取り除
く。このようにして、テンションローラ１３とガイドロ
ーラ１８間の重ね合わせ部の二枚のシートのうちの一方
は取り除かれて一枚となる。このとき溶着するプラスチ
ックシートの切断縁は、緊張装置８により長めにされた
分が水平な状態に戻されると両方の切断縁は０．３ない
し１ｍｍの重なりを形成する（図４及び図７参照）。

【００３０】シートを切断した位置へ溶着電極５Ａ，
５Ｂがくるように、溶着装置５をシリンダ１０Ａ，１０
Ｂにより平行移動させ、さらにシリンダ５Ｃにより上部
電極５Ａを降下させて、０．３ないし１ｍｍの重ね代を
もって重なっているシートの切断縁の部分を溶着する
（図４参照）。溶着完了後、上部電極５Ａを上昇させ、
また保持装置６，７の上部部材を上昇させてシートの固
定を開放する（図５参照）。

【００３１】次にガイドローラ１４をそのハンドル１
４Ａにより回転させて溶着後のプラスチックシートをガ
イドローラ１４，１５，１６，１７上で走行させ、溶着
部をアイロン装置２０の位置へ移動させる。

【００３２】アイロン装置２０のカバー部材２１をシ
リンダ２１Ａにより後退させた後に、熱処理に最適な温
度に加熱されているアイロンバーをそれぞれシリンダに
より作動させ、シートの溶着部を挟んで熱処理して溶着
時の変形があればこれを除去する。熱処理終了後上下の
アイロンバーはシリンダの動作によりシートを開放する
（図５参照）。

【００３３】かくして、一連の作業は終了する。

【００３４】本実施例では、シートから無端ベルトを形
成する例を説明したが、二枚のシートを単に接続する場
合にもロール１３部分で二枚のシートを保持するように
すれば、勿論適用可能である。また、切断縁の形状は、
本実施例のごとく鋸歯状に限定されず、単に直線状であ
ってもよいし波形であってもよい。また、切断縁の重な
り合う部分の長さは、シートの厚さ、強度等によって適
宜変更される。

【００３５】

【発明の効果】本発明のプラスチックシートの溶着接続
方法によれば、プラスチックシートの繋ぎ目の溶着幅が
狭く、繋いだ部分の厚さを元のシートの厚さにほぼ等し
い厚さで溶着することができ、さらに繋ぎ目の引っ張り
強さを元のシートの強さと同等の強さに維持できる。ま
た繋ぎ目は溶着後に熱処理を行うならば、収縮による変
形を起こさずに平滑な状態を保持できる。

【００３６】本発明を実施するための装置は、プラスチ
ックシートの切断縁の部分を微小量だけ重ねることを確
実に行うことができる。プラスチックシート溶着後は、
溶着部分を熱処理することもでき溶着部分の変形を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例装置の概要構成図である。

【図２】図１装置の作動工程を示す図である。

【図３】図１装置の作動工程を示す図である。

【図４】図１装置の作動工程を示す図である。

【図５】図１装置の作動工程を示す図である。

【図６】シート切断及び溶着部分の工程を示す図であ
る。

【図７】シート切断及び溶着部分の工程を示す図であ
る。

【符号の説明】

４ 切断装置 ５ 溶着装置 ６，７ 保持装置 ８ 緊張装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年４月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、溶着接続方法に関し、熱可塑性プラスチックシー
トの二つのシート端部を溶着して接続する方法におい
て、溶着すべき二つのシート端部を所定長にわたり重ね
合わせた状態で重ね合わせ部の両側の位置にて二つのシ
ートのそれぞれを保持し、少なくとも一方のシートに上
記重ね合わせた長さ方向の張力を加えながら上記重ね合
わせ部をその任意位置にて二つのシートの同一箇所を同
時に切断し、切断後に重ね合わせ部から接続しないシー
ト片を除去した後上記張力を解除して一方のシートの切
断縁を他方のシートの切断縁に乗り上げさせ、該乗り上
げ部を加熱・加圧溶着することにより達成される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また、上記方法を実施するための装置に関
しては、熱可塑性プラスチックシートの二つのシート端
部を溶着して接続する装置において、溶着すべき二つの
シート端部を所定長にわたり重ね合わせた状態で重ね合
わせ部の両側の位置にて二つのシートのそれぞれを保持
する保持装置と、少なくとも一方のシートに上記重ね合
わせた長さ方向の張力を加える緊張装置と、上記重ね合
わせ部をその任意位置にて二つのシートの同一箇所を同
時に切断する切断装置と、切断後に上記張力を解除して
一方のシートの切断縁を他方のシートの切断縁に乗り上
げさせて形成される乗り上げ部を加熱・加圧溶着する溶
着装置とを有することにより達成される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】なお、ここで二つのシート端部とはシート
端部及びその近傍において別の部分をなしていることを
指称し、ある程度離れた部位にて互いにつながっていて
もよい。すなわち、全く別の二枚のシートのそれぞれ一
つの端部を接続する場合も、あるいは一枚のシートの両
端部を接続する場合をも包含している。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】少なくとも一方のシートに張力が加えら
れた状態で、上記重ね合わせ部にて両シートの同一箇所
を同時に切断しその切断面をそろえる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】溶着装置５は上部電極５Ａと下部電極５Ｂ
とを有し、上部電極５Ａがシリンダ５Ｃによって上下動
するようになっている。上記上部電極５Ａのシリンダ５
Ｃとカッタ４Ａのシリンダ４Ｃは共通の取付部材９Ａに
取り付けられ、また下部電極と切断装置４の受台４Ｂは
共通の取付部材９Ｂに取り付けられており、これらの取
付部材９Ａ，９Ｂはそれぞれのシリンダ１０Ａ，１０Ｂ
によって同期して水平に移動し上記溶着装置が原位置と
切断装置のあった位置との間を往復できるようになって
いる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】シートを切断した位置へ溶着電極５Ａ，
５Ｂがくるように、溶着装置５をシリンダ１０Ａ，１０
Ｂにより平行移動させ、さらにシリンダ５Ｃにより上部
電極５Ａを降下させて、０．３ないし１ｍｍの重ね代を
もって重なっているシートの切断縁の部分を溶着する
（図４参照）。溶着完了後、上部電極５Ａを上昇させ、
さらにシリンダ１０Ａ，１０Ｂにより平行移動した溶着
装置５と切断装置４を元の位置に平行に後退させる。ま
た保持装置６，７の上部部材を上昇させてシートの固定
を開放する（図５参照）。

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性プラスチックシートの二つのシ
   ート端部を溶着して接続する方法において、二つのシー
   トを所定長にわたり重ね合わせた状態で重ね合わせ部の
   両側の位置にて二つのシートのそれぞれを保持し、少な
   くとも一方のシートに上記所定長重ね合わせた方向の張
   力を加えて上記重ね合わせ部をその任意位置にて切断
   し、切断後に接続しない方のシート片をそれぞれ除去し
   上記張力を解除して一方のシートの切断縁を他方のシー
   トの切断縁に乗り上げさせ、該乗り上げ部を加熱・加圧
   溶着することを特徴とする熱可塑性プラスチックシート
   の溶着接続方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性プラスチックシートの二つのシ
   ート端部を溶着して接続する装置において、二つのシー
   トを所定長にわたり重ね合わせた状態で重ね合わせ部の
   両側の位置にて二つのシートのそれぞれを保持する保持
   装置と、少なくとも一方のシートに上記所定長重ね合わ
   せた方向の張力を加える緊張装置と、上記重ね合わせ部
   をその任意位置にて切断する切断装置と、切断後に上記
   張力を解除して一方のシートの切断縁を他方のシートの
   切断縁に乗り上げさせて形成される乗り上げ部を加熱・
   加圧溶着する溶着装置とを有することを特徴とする熱可
   塑性プラスチックシートの溶着接続装置。