JPH10166453A - プラスチックの融着装置 - Google Patents

プラスチックの融着装置

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JPH10166453A
JPH10166453A JP8329610A JP32961096A JPH10166453A JP H10166453 A JPH10166453 A JP H10166453A JP 8329610 A JP8329610 A JP 8329610A JP 32961096 A JP32961096 A JP 32961096A JP H10166453 A JPH10166453 A JP H10166453A
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Masami Yamazaki
雅巳 山崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の接着位置に赤外線を効果的に照射する
ことを可能にする赤外線照射手段備えたプラスチックの
融着装置を提供するものである。 【解決手段】 熱可塑性プラスチック相互の接着部に赤
外線を照射する赤外線照射装置であって、前記赤外線を
得るハロゲンランプの板状フィラメントにおける拡がり
面が、リフレクタと融着部位とを結ぶ軸線に直交するよ
う構成したプラスチック相互の融着装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック相互
の接着位置に赤外線照射光を効果的に照射できる融着装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラスチック相互の接着には溶剤
・接着剤・熱などが用いられているが、溶剤・接着剤に
よる接着にはプラスチック相互の整合性や乾燥時間の問
題が、又、熱による接着には加熱手段の温度管理の問題
が有り、これらの問題を赤外線加熱技術によって払拭す
る方法として、例えば、特開昭５５−１０３９２０号公
報記載の技術が既に提案されている。
【０００３】前記公報記載の技術は、ハロゲンランプ
（１１）と内面が反射面である回転楕円型のリフレクタ
（１２）とからなる赤外線照射装置（１）であり、図５
に示すように該装置によって、透明あるいは半透明の熱
可塑性プラスチック片（２）と不透明の熱可塑性プラス
チック片（３）とに照射され、これらプラスチック相互
が融着される基本的な態様が示されている。
【０００４】前記従来の図５に示されているように、ハ
ロゲンランプ（１１）からの赤外線である照射光は、リ
フレクタ（１２）により反射され集光されて赤外線透過
側に位置する透明あるいは半透明のプラスチック片
（２）を透過するとともに赤外線吸収側に位置する不透
明のプラスチック片（３）の所望の融着部位に合焦さ
れ、かつ、照射される結果、前記プラスチック片（３）
の一部が加熱され溶融膨張して前記プラスチック片
（２）における前記プラスチック片（３）との対向面に
融着してプラスチック片（２）（３）相互が接着され
る。
【０００５】上記図６には、前記従来技術における図５
にて使用された赤外線照射装置（１）に関し、リフレク
タ（１２）に対する板状のハロゲンランプ（１１）の配
置関係例が示されている。上記図６に示すように、前記
のハロゲンランプ（１１）はリフレクタ（１２）内に、
かつ、該ハロゲンランプ（１１）に備えた板状をなすフ
ィラメント（Ｆ１）の拡がり（ＡＡ´）がリフレクタ
（１２）と融着部位とを結ぶ軸線（４）に対して並行に
配置されている。この配置は、前記板状をなすフィラメ
ント（Ｆ１）の拡がり（ＡＡ´）の像（ＢＢ´）が前記
軸線（４）に対して並行に結像されることを意味する。
【０００６】したがって、この配置では前記軸線（４）
に対して並行に照射光が拡がりを持つため、合焦位置に
おけるフィラメント（Ｆ１）の結像（Ｆ２）も拡がり
（ＢＢ´）を持つこととなり、照射光のエネルギーを有
効利用すべく合焦位置におけるフィラメント（Ｆ１）の
結像（Ｆ２）の拡がり（ＢＢ´）の中心部位に融着面を
配置した場合、フィラメント（Ｆ１）の結像（Ｆ２）の
端部近傍までもが溶融不要な部分、例えば、プラスチッ
ク片（２）（３）相互の中での赤外線照射装置（１）側
に位置するプラスチック片（２）、にも結像して溶融し
てしまう危険性がある。
【０００７】前記の公報によれば、赤外線加熱ヒーター
側のプラスチックを透明または半透明とし他方のプラス
チックを不透明とした被接合片にハロゲンランプによる
赤外線を照射してプラスチック材を溶着するものである
が、プラスチックからなる管継手を用いたポリエチレン
管などの結合方法への応用に際し、赤外線照射側に位置
する前記管継手が透明であることは殆どないため、照射
した赤外線は赤外線照射側のプラスチックの表面で吸収
されることとなり、該管継手の表面が溶融してしまう。
管継手の表面が溶融されると、該溶融部の樹脂が膨張し
て製品形状を著しく損なうこととなる。そこで、リフレ
クタを用いて赤外線を合焦位置に集光させ、その焦点が
融着すべき界面にくるように配置する。このため、前記
焦点の前後では照射光が拡がることとなる。
【０００８】通常の安価なハロゲンランプ（１１）にお
けるフィラメント（Ｆ１）は図６に示すような板状の形
状を有している。また、通常の加熱装置は、構成、加工
の容易さから前記のリフレクタ（１２）とハロゲンラン
プ（１１）を前記図６に示すような方向に配置してい
る。しかしながら、このような配置では軸線方向にフィ
ラメント（Ｆ１）が拡がり（ＡＡ´）を持つため、合焦
位置においてもフィラメント（Ｆ１）の結像（Ｆ２）は
軸線方向に拡がり（ＢＢ´）を持つこととなり、前記合
焦位置におけるフィラメント（Ｆ１）の結像（Ｆ２）の
中心に融着面を配置した場合、前記管継手の表面におい
てもフィラメント（Ｆ１）の結像（Ｆ２）の端部に近い
部分も結像してしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなリフレク
タとハロゲンランプとの配置においては、合焦位置の前
後では照射光が拡がることから、所望の融着表面ではエ
ネルギーの密度が下がって溶融に至りにくくなり、ま
た、前記管継手の表面のエネルギーの密度も下がらず、
該管継手の表面が溶融してしまう危険性がある。
【００１０】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、所望の合焦位置に照射光
が結像され、照射光による熱エネルギーの高効率な適用
を図ることのできるプラスチックの融着装置を提供する
ことのある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成すべく、
本発明のプラスチックの融着装置では、ハロゲンランプ
に備えた板状をなすフィラメント（Ｆ１）の拡がり（Ａ
Ａ´）が融着部位に対向するように構成したことを特徴
としている。本発明の具体的解決手段は、融着装置が、
熱可塑性のプラスチック相互の接着部に赤外線を照射
し、前記プラスチック相互の接着部を加熱溶融させて接
着する融着装置であって、前記赤外線を照射するための
ハロゲンランプに備えた板状をなすフィラメントの拡が
りが、リフレクタと融着部位とを結ぶ軸線に直交するよ
うに構成した赤外線照射装置を備えていることを特徴
と、かつ、熱可塑性のプラスチック相互の接着部に発熱
体を介在せしめて融着することを特徴とし、カーボンを
分散させたプラスチックの層からなることを特徴として
いる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施形
態について説明する。図１は、前記図６に示すような赤
外線照射装置（１）におけるハロゲンランプ（１１）の
フィラメント（Ｆ１）の拡がり（ＡＡ´）を変更して配
置した本発明の適用例を示し、前記フィラメント（Ｆ
１）の拡がり（ＡＡ´）が、リフレクタ（１−２）と融
着部位とを結ぶ軸線（４）に直交するように構成した態
様を示す図である。
【００１３】上記のごとく配置されたフィラメント（Ｆ
１）からの照射光はこの回転楕円型のリフレクタ（１
２）による反射を伴いつつ所望の融着位置に合焦され、
その結像（４）はフィラメント（Ｆ１）の面と同形で、
かつ、所望の融着面に並行となることから、ハロゲンラ
ンプ（１１）のエネルギーが有効に利用されることは明
白であろう。
【００１４】図２には、本発明が、プラスチックからな
る管継手（Ｃ）によりプラスチック管（Ａ）（Ｂ）とを
融着する装置に応用された例が示されている。上図２に
示すように回転楕円型のリフレクタ（１２）とハロゲン
ランプ（１１）とから構成される赤外線照射装置（１）
における該回転楕円型のリフレクタ（１２）内には前記
ハロゲンランプ（１１）に備えた板状のフィラメント
（Ｆ１）の拡がりが、プラスチックからなる管継手
（ｃ）およびプラスチック管（Ａ）（Ｂ）相互の融着部
位とリフレクタ（１２）とを結ぶ軸線（４）に直交する
ように構成してある。
【００１５】今、電源回路（図示せず）より電力が供給
されるとフィラメント（Ｆ１）が発光し、この光束は回
転楕円型のリフレクタ（１２）による反射を伴いつつ前
記所望の融着位置に合焦され、その結像（Ｆ２）はフィ
ラメント（Ｆ１）の面と同形で、かつ、所望の融着面に
並行となり、照射光の熱エネルギーが前記融着部位の溶
融に効果的に適用されるのである。
【００１６】上記図４にて示した赤外線照射装置（１）
については、融着対象の全周を連続して融着すべく、前
記の融着位置と赤外線照射装置（１）との光学上の位置
関係を保持しつつ、始めの１点を加熱して界面を溶融さ
せてから周方向へ漸次３６０度回転できる構造とする。
図３は、ポリエチレン管（ａ）（ｂ）相互を発熱体を介
在させてプラスチックからなる管継手（ｃ）によって融
着接続する例を示し、該ポリエチレン管（ａ）（ｂ）相
互と前記プラスチックからなる管継手（ｃ）との間に発
熱体（ｄ）を介在させた融着接続準備状態を表すもので
あって、融着接続する際には、上記の図３、図４等にて
示した本発明における赤外線照射系が採用され、ハロゲ
ンランプにおける板状フィラメントの拡がりが前記発熱
体（ｄ）に合焦され溶融されて融着接続がなされること
となる。
【００１７】図４は、前記図３にて示した該ポリエチレ
ン管（ａ）（ｂ）相互と前記プラスチックからなる管継
手（ｃ）との間に発熱体（ｄ）を介在させた融着接続準
備状態の下での縦断面図であり、例えば、発熱体（ｄ）
はカーボンを分散させたポリエチレンの層から構成さ
れ、前記発熱体（ｄ）は前記管継手（ｃ）の内面若しく
は該内面の近傍に配置される。カーボンを分散させたポ
リエチレンの層からなる前記発熱体（ｄ）の該層の厚み
が赤外線を透過しない範囲で薄いほど良好に融着でき、
かつ、管継手（ｃ）並びにポリエチレン管（ａ）（ｂ）
の溶融を抑制しつつ融着を行うことが可能となる。
【００１８】上述の説明においては、被接合体としてプ
ラスチック片、プラスチック又はポリエチレン管が採用
されたが、必ずしもこれらのものに限られるものではな
く、例えば、被接合体としては棒状体であっても何等の
差し支えもない。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明のプラスチックの融着装置の構成によれば、照射光は
合焦面に的確に結像するため、赤外線は前記結像の外部
にはほとんど照射されることがなく、エネルギーの無駄
を極力無くし、高効率な加熱が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る赤外線照射装置であ
って、リフレクタと融着部位とを結ぶ軸線に対して直交
して設けられた板状のハロゲンランプの配置関係の例を
表す図。
【図２】本発明の他の実施形態に係る図であって、前記
図３の赤外線照射装置を熱可塑性プラスチック管の熱可
塑性プラスチックからなる管継手による融着接続に適用
した熱可塑性プラスチック管相互の融着接続装置の断面
図。
【図３】発熱体を介在した上でポリエチレン管相互をプ
ラスチックからなる管継手によって融着接続する斜視図
【図４】発熱体を介在した上でポリエチレン管相互をプ
ラスチックからなる管継手によって融着接続する前記図
５の断面図。
【図５】赤外線照射装置側の熱可塑性プラスチック片を
透明または半透明とし他方の熱可塑性プラスチック片を
不透明とした被接合片に赤外線照射装置による赤外線を
照射して溶着する周知の融着方法を表す図。
【図６】従来から使用されてきた赤外線照射装置であっ
て、リフレクタと融着部位とを結ぶ軸線に対して並行に
設けられた板状のハロゲンランプの配置関係の例を表す
図。
【符号の説明】
１ 赤外線照射装置 １１ ハロゲンランプ １２ リフレクタ ２ 透明または半透明の熱可塑性プラスチック片 ３ 不透明の熱可塑性プラスチック片 ４ リフレクタと融着部位とを結ぶ軸線 Ａ、Ｂ プラスチック管 ａ、ｂ ポリエチレン管 Ｃ、ｃ プラスチックからなる管継手 ｄ 発熱体 Ｆ１ フィラメント Ｆ２ フィラメントの結像 ＡＡ´ フィラメント（Ｆ１）の拡がり ＢＢ´ フィラメント（Ｆ１）の結像の拡がり

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性のプラスチック相互の接着部に
    赤外線を照射し、前記プラスチック相互の接着部を加熱
    溶融させて接着する融着装置であって、前記赤外線を照
    射するためのハロゲンランプに備えた板状をなすフィラ
    メントの拡がりが、リフレクタと融着部位とを結ぶ軸線
    に直交するように構成した赤外線照射装置を備えている
    ことを特徴とする融着装置。
  2. 【請求項２】 熱可塑性のプラスチック相互の接着部に
    発熱体を介在せしめて融着することを特徴とする請求項
    １記載の融着装置。
  3. 【請求項３】 カーボンを分散させたプラスチックの層
    からなることを特徴とする請求項２記載の発熱体。
JP8329610A 1996-12-10 1996-12-10 プラスチックの融着装置 Pending JPH10166453A (ja)

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