JPS6231374Y2 - - 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
いることが要求される。外部からの雑菌および水
蒸気などの侵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性
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
ルが達成されている。

しかしながら、シールされる部分すなわち第１
図のフランジ部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
ているのが通例である。そのため、ヒートシール
に際しては、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。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、弾性体を介して蓋材に熱を伝達しヒー
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、および
耐久性に難があることなどの欠点を有する。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ばねなどを連結するこ
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、このような金属ばねを用いることに
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、高周波誘導加熱法は、
極めて大掛りな装置を必要とし、かつ莫大な費用
を要する。

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掛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、ヒータブロツクに少なくとも
一部が熱的に接続されかつシール材に当接されて
シールを達成する略平面状金属部材とを備え、こ
の金属部材の少なくとも一部には複数個の空隙が
形成されており、金属部材の一方面であつて、シ
ール材の少なくともシールが予定されている部分
と当接する側と反対の側の面に配置される弾性体
をさらに備える、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き断面図であ
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、特に図示はされてい
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が埋め込まれている。
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がドーナツ状に貼り付けられてい
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略平面状金属部材と
しての金属薄板１６がドーナツ状に貼り付けられ
ている。金属薄板１６には、第２図から明らかな
ように、複数個の空隙としての貫通孔１６ａが形
成されている。第２図に示された実施例の底面図
を示す第３図から明らかなように、貫通孔１６ａ
は、金属薄板１６の最下端面の全周にわたり形成
されている。（第３図においては、すべての貫通
孔１６ａが示されているわけではなく、その一部
のみが具体的に示されていることを指摘してお
く。）ここで注意すべきことには、金属薄板１６
の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１
６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位の厚みのものが適当である。ま
た、この実施例の金属薄板１６には、複数個の貫
通孔１６ａが形成されているため、より大きな柔
軟性を有するので比較的硬い金属材料をも使用す
ることができる。したがつて、強度が大きくかつ
比較的入手が容易であるステンレススチールが使
用され得る。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に対して挟み付けられ、かつねじ
１９により固定されている。この固定板１７，１
８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、固定板１７および１
８は、ヒータブロツク１３と金属薄板１６との双
方に接触されているため、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、またはヒー
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１
６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２
０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、広口ガラスびんのフランジ部２とアルミ箔２
０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１６
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
形し得る。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。特に、金属薄板１６には
複数の貫通孔１６ａが形成されているため、金属
薄板１６ａは貫通孔１６ａが形成されていない場
合に比べて極めて大きな柔軟性を有するので、よ
り効果的にゴム板１５の変形に追随することが可
能であり、したがつてフランジ部２の凹凸すなわ
ち波打ちに馴染みやすく、より良好なヒートシー
ルが達成され得る。また、金属薄板１６とゴム板
１５とは、熱膨脹率においてかなりの差異を有す
る。したがつて、加熱された際すなわちヒートシ
ール動作が行なわれる際に、金属薄板１６とゴム
板１５とが分離しその間に空気が存在しがちとな
る。この空気の存在により、金属薄板１６が広口
ガラスびん１のフランジ部２の凹凸あるいは波打
ちに的確に追随することができない場合が考えら
れるが、この実施例では貫通孔１６ａが金属薄板
１６に形成されており、ゴム板１５と金属薄板１
６の間に発生した空気が貫通孔１６ａより容易に
排除され得るため、金属薄板１６およびゴム板１
５をヒータブロツクに密着させやすく、そのため
ヒートシールヘツド１１の熱効率を増大させるこ
とが可能となる。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１
６が接触される。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設けられているものだ
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
度に維持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１５は、たとえばフツソ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
料を合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。

なお、上述の実施例においては、金属薄板１６
に形成される空隙としての複数個の貫通孔１６ａ
は、丸孔であつたが、この考案における空隙は丸
孔に限られるものではない。先の実施例において
示された第３図に相当する第４図から明らかなよ
うに、金属薄板１６の平面形状は長方形のリング
であつてもよく、さらに空隙として貫通孔は長四
角形の貫通孔１６ｂであつてもよい。すなわち、
金属薄板により大きな柔軟性を与えるものであれ
ば、いかなる平面形状を有する空隙であつてもよ
い。もつとも、金属薄板の強度を考慮するなら
ば、平面形状が四角形の貫通孔よりも、第２図お
よび第３図に示された実施例のような丸孔の方が
好ましい。また、空隙としての貫通孔の大きさお
よび密度は、シールされる材料により任意の大き
さに選択し得る。また、上述の実施例において
は、略平面形状の金属部材として、金属薄板１６
が示されたが、この考案における略平面状金属部
材は、金属薄板に限られず、金属網であつてもよ
い。なぜならば、金属網もまた略平面形状をして
おり、かつ多数の空隙を有するものであるため、
空隙を有しない金属薄板に比べて、極めて大きな
柔軟性を有するからである。したがつて、上述さ
れた実施例の貫通孔１６ａを有する金属薄板１６
と同様に、金属網を用いることができ、同様の効
果を奏することが理解されるであろう。金属網を
用いる場合には、金属網を全面に凹凸を有するた
め、好ましくは30メツシユより細かいものが有利
に用いられ得る。また、上述された金属薄板と同
様に、金属網もまた大きな柔軟性を有するので、
比較的硬い材料を用いることができる。好ましく
は、耐蝕性に優れかつ入手が極めて容易なステン
レス網が用いられる。

上述の実施例の高雅を裏付けるために、厚さ１
mmのフツ素ゴムからなるゴム板１５と、厚さ0.2
mmのステンレススチールからなり、直径0.5mmの
丸孔が0.5mmのピツチで千鳥状に形成された金属
薄板１６とを用いて、開口部の外径80mmの広口ガ
ラスびんにシール幅３mmおよび230℃で１秒間加
熱してシールを施した結果、均一な加熱・加圧シ
ールが達成された。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。

以上のように、この考案によれば、シール材の
当接される少なくとも一部に空隙を有する金属部
材と、この金属部材の一方面であつて、シール材
の少なくともシールが予定されている部分が当接
される側と反対の側に配置される弾性体とを備え
るため、シールされる容器のフランジ部にたとえ
凹凸が存在しても良好なヒートシールを容易に達
成することができる。特に、金属部材には複数個
の空隙が形成されており、より大きな柔軟性を有
するので、シールされる容器のフランジ部に存在
する凹凸に対して極めて効果的に密着することが
でき、したがつて均一なヒートシールを達成する
ことができ、かつヒートシールヘツド全体の熱効
率をも向上することができる。また、金属部材は
熱伝導性に優れるため、シールされる部分全体を
均一に加熱することができ、そのためむらのない
均一なヒートシールが可能となる。さらに、この
考案のヒートシールヘツドは、弾性体に空隙が形
成された金属部材を重ねるだけで、簡単にセツト
することができるため、その保守・修理を極めて
容易に行なうことができる。また、金属ばねなど
の複雑な部品を何ら必要としないため、装置を小
型にすることができるとともに、ヒートシールヘ
ツドのコストを効果的に低減することもできる。

【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き断面図であ
る。第３図は、第２図に示されたヒートシールヘ
ツドの底面図である。第４図は、この考案の他の
実施例のヒートシールヘツドの底面図を示す。 図において、１１はヒートシールヘツド、１３
はヒータブロツク、１４はヒータ、１５は弾性体
としてのゴム板、１６は金属部材としての金属薄
板、１６ａ，１６ｂは空隙としての貫通孔を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ヒータに連結されたヒータブロツクと、 前記ヒータブロツクに少なくとも一部が熱的
   に接続されかつシール材に当接されてシールを
   達成する略平面状金属部材とを備え、 前記金属部材の少なくとも一部には複数個の
   空隙が形成されており、 前記金属部材の一方面であつて、シール材の
   少なくともシールが予定されている部分と当接
   する側と反対の側の面に配置される弾性体をさ
   らに備える、ヒートシールヘツド。 (2) 前記略平面状金属部材は、金属薄板である、
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のヒートシ
   ールヘツド。 (3) 前記略平面状金属部材は、金属網である、実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のヒートシー
   ルヘツド。