(57)【要約】【課題】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。【解決手段】シール装置は、圧着部５と、受け部４と、加熱部（４５）と、加熱部と接触しないように設けられる温度検知部１１と、加熱部の今回の目標加熱温度（Ｂｎ）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１０と、インターバルを示す加熱休止時間（ａ）と、前回の目標加熱温度（Ｂｎ−１）を記憶している記憶部１２１と、フレーム温度（ｘ）、加熱休止時間（ａ）、前回の目標温度（Ｂｎ−１）に基づいて、予測初期温度（Ｔｓ）を求める初期温度予測部１２２と、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）、オーバーシュート温度（Ｔｏ）、予測初期温度（Ｔｓ）、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１２３と、加熱部に所定電圧を加熱時間（Ｔｈ）あたり印加する電圧制御部１２４を備える。【選択図】図１Ａ
2020121798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記圧着部および／または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（Ｂｎ）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、前回の加熱処理の際の前回の目標加熱温度（Ｂｎ−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）、前記前回の設定加熱温度（Ｂｎ−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（Ｂｎ）、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、シール装置。
【請求項２】
前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂｎ−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）を求める、請求項１に記載のシール装置。
【請求項３】
前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂｎ−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）を求める、請求項１に記載のシール装置。
【請求項４】
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を用い、直前の加熱休止時間であるほど重みづけを高く設定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール装置。
【請求項５】
前記前回の目標加熱温度（Ｂｎ−１）に代替して、前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂｎ−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（ＴＢｎ−１）を用いて予測初期温度（Ｔｓ）を求める、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール装置。
【請求項６】
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する、請求項２に記載のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２０３９８３号公報
【特許文献２】特許５８３７９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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（Ｂｎ、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（Ｂｎ−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（Ｂｎ−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（Ｂｎ）、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。
【０００８】
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（Ｂｎ−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（Ｂｎ−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（Ｂｎ）、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（Ｂｎ−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（Ｂｎ−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（Ｂｎ）、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。
【０００９】
「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（Ｂｎ）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、Ｂ１は第１回目の加熱処理における目標加熱温度を示し、Ｂ２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。
【００１０】
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。
【００１１】
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
【００１２】
前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂｎ−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＋［Ｂｎ−１／ａ］
【００１３】
前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂｎ−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＋［Ｂｎ−１／ａ］−Ｓ
【００１４】
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）
Ｗｍ＝ｆ１×ａ＋ｆ２×Ｗｍ−１＋ｆ３×Ｗｍ−２＋・・
ｍは、加熱回数、ｍ≧２
［ｆ１×ａ］は、前回と今回との加熱休止時間の項
［ｆ２×Ｗｍ−１］は、２回前の加熱休止時間の項
［ｆ３×Ｗｍ−２］は、３回前の加熱休止時間の項
ｆは、重みづけであり、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３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＋［Ｂｎ−１／Ｗｍ］
（数３−２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂｎ−１／Ｗｍ］−Ｓ
【００１５】
前記初期温度予測部は、前記前回の目標加熱温度（Ｂｎ−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（ＴＢｎ−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Ｗｎの値が大きいほど、［ＴＢｎ−１／Ｗｎ］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）
ＴＢｎ−１＝（Ｂｎ−１）×ｈ＋ｋ
（数２−３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／ａ］
（数３−３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／ａ］−Ｓ
（数２−４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］
（数３−４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］−Ｓ
【００１６】
前記加熱時間決定部は、少なくとも、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）、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＝Ｂｎ−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（Ｔｐｅａｋ）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。
【００１７】
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、［Ｂｎ−１／ａ］、［Ｂｎ−１／Ｗｍ］または［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］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。
【００１８】
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。
【００１９】
前記加熱時間決定部は、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）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。
【００２０】
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（Ｔｐｅａｋ）に対して、第２回目以降の到達温度（Ｔｐｅａｋ）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【発明の効果】
【００２３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】実施形態１のヒートシール装置を説明するための図
【図１Ｂ】温度検知部とヒータの配置を説明するための図
【図２】シール面の温度分布を説明するための図
【図３Ａ】加熱テーブルを説明するための図
【図３Ｂ】温度上昇値のデータを加算したイメージ図
【図４Ａ】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
【図４Ｂ】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
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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（Ｂｎ−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（Ｂｎ）を記憶している。
【００３９】
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（Ｂｎ−１）に基づいて、予測初期温度（Ｔｓ）を求める。
【００４０】
加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）、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。
【００４１】
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。
【００４２】
（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（Ｂｎ）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（Ｔｐｅａｋ）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（Ｔｐｅａｋ）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
【００４３】
加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）、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＝Ｂｎ−Ｔｏ−Ｔｓ＝Ｂｎ−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。
【００４４】
（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。
【００４５】
初期温度予測部１２２は、前回（第１回目）の目標加熱温度（Ｂｎ−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＋［Ｂｎ−１／ａ］
【００４６】
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＋［Ｂｎ−１／ａ］−Ｓ
【００４７】
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（Ｂｎ−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（ＴＢｎ−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Ｗｍの値が大きいほど、［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］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）
ＴＢｎ−１＝（Ｂｎ−１）×ｈ＋ｋ
（数２−３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／ａ］
（数３−３）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／ａ］−Ｓ
【００４８】
加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）、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＝Ｂｎ−Ｔｏ−Ｔｓ
【００４９】
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。
【００５０】
（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）
Ｗｍ＝ｆ１×ａ＋ｆ２×Ｗｍ−１
ｍは、加熱回数、ｍ≧２
［ｆ１×ａ］は、前回と今回との加熱休止時間の項
［ｆ２×Ｗｍ−１］は、２回前の加熱休止時間の項
ｆ１＞ｆ２、ｆ１＋ｆ２＝１
（数２−２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂｎ−１／Ｗｍ］
（数３−２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂｎ−１／Ｗｍ］−Ｓ
（数２−４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］
（数３−４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］−Ｓ
【００５１】
加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）、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＝Ｂｎ−Ｔｏ−Ｔｓ
【００５２】
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。
【００５３】
（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）
Ｗｍ＝ｆ１×ａ＋ｆ２×Ｗｍ−１＋ｆ３×Ｗｍ−２
ｍは、加熱回数、ｍ≧２
［ｆ１×ａ］は、前回と今回との加熱休止時間の項
［ｆ２×Ｗｍ−１］は、２回前の加熱休止時間の項
［ｆ３×Ｗｍ−２］は、３回前の加熱休止時間の項
ｆ１＞ｆ２＞ｆ３、ｆ１＋ｆ２＋ｆ３＝１
（数２−２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂｎ−１／Ｗｍ］
（数３−２）
Ｔｓ＝ｘ＋［Ｂｎ−１／Ｗｍ］−Ｓ
（数２−４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］
（数３−４）
Ｔｓ＝ｘ＋［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］−Ｓ
【００５４】
加熱時間決定部１２３は、今回の目標加熱温度（Ｂｎ）、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＝Ｂｎ−Ｔｏ−Ｔｓ
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
（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。
【００５９】
（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、［Ｂｎ−１／ａ］、［Ｂｎ−１／Ｗｍ］または［ＴＢｎ−１／Ｗｍ］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（Ｂｎ）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。
【符号の説明】
【００６０】
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
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2020121798.tif 000007
【図４Ａ】
2020121798.tif 000008
【図４Ｂ】
2020121798.tif 000009