(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の上部から内部に向かう凹部を設け、該凹部の上部開口部に配設された赤外線を透過可能な透過板と、前記凹部内面に装着された反射体と、凹部下部に配置された閃光源と、該閃光源の上方に配置されている該閃光源が発する赤外線により発熱する加熱体とを有し、透過板の上方に加熱体と被溶着物を重ね、閃光源の発する閃光により生じる前記加熱板の発熱によって被溶着物を溶着することを特徴とする感熱溶着装置。
【請求項２】
加熱板は、被溶着物の溶着部に対応した形状であることを特徴とする請求項１に記載の感熱溶着装置。
【請求項３】
閃光源による閃光照射時に、被溶着物および加熱板を圧縮する加圧板を有することを特徴とする請求項１または２に記載の感熱溶着装置。
【請求項４】
加圧板は、被溶着物の溶着部に対応した形状であることを特徴とする請求項３に記載の感熱溶着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保存、収納、包装、接着等を感熱製版装置を利用して実施する感熱溶着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シートの溶着は熱溶融性シートをヒーター等を用いて加熱圧着することにより行われて来た（例えば特開昭６１−６９５２４号参照）。
しかしながら、加熱温度、加熱時間を十分考慮した装置でないと被溶着物を破損するなどの不具合が発生する可能性があり、装置自体に制御機構を設けることにより装置が大型化、高コスト化する傾向があった。
【０００３】
これに対して、出願人は、写真や定期券等を防水等の保護のために被覆するフィルムラミネートをフラッシュバルブによる感熱製版装置を利用して実施するフィルムラミネート用圧着装置を既に提案している（実公平４−９１５５号公報参照）。これにより、感熱製版装置で受熱量の不足を生じることなくラミネートができるようにしていた。
【０００４】
しかしながら、この圧着装置はフィルムラミネートを主にするためのものであり、樹脂製フィルムはそれ自体がフラッシュバルブの閃光により発熱するものでなければならないので、樹脂製フィルムの材料選択の幅が狭くなる。また、フィルムの加熱された部分は全て熱溶融するので、樹脂製シートからなる袋体の口元を溶着するときなどのように、部分的に溶融させることが必要なときには使用できないという問題点が残るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたものであって、フラッシュバルブ等の閃光源を利用しても受熱量が不足することなく、安価な装置構成でかつ被溶着物を破損することがないと共に、被溶着物の材料の選択の幅が広くかつ溶着物の必要な箇所のみを確実に溶着することができる感熱溶着装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、感熱製版装置がフラッシュバルブを発光させ、そのエネルギーを利用して感熱製版していることに着目したものである。すなわち、フラッシュバルブは短時間の間にエネルギーを放出し、このエネルギーを効率良く利用することで上記目的を達成することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、次のものである。
【０００７】
請求項１の発明は、感熱溶着装置であって、本体の上部から内部に向かう凹部を設け、該凹部の上部開口部に配設された赤外線を透過可能な透過板と、前記凹部内面に装着された反射体と、凹部内の下部に配置された赤外線を含む閃光を発する閃光源と、閃光源の上方に透過板を介して配置され、かつ、赤外線により発熱する加熱板とを有し、閃光源の発する閃光により生じる前記加熱板の発熱によって被溶着物を溶着することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明においては、例えば熱溶着性樹脂シートあるいはフィルムを素材とした被溶着物に赤外線の照射により発熱する加熱板を重ね、加熱板の下方から赤外線を含む閃光を照射する。被溶着物の加熱板が重なる溶融部は、閃光が加熱板を発熱させることで溶融し、被溶着物同士が溶着する。また、被溶着物の加熱板が重ならない非溶融部は、閃光による赤外線が透過し溶融するに至らない。
【０００９】
この場合に、請求項２の発明のように、加熱板を被溶着物の溶着部に対応した形状とすれば、溶着部のみを加熱し、その他の部分を加熱することが無いので、必要な溶着部分のみが溶融して溶着し、その他の部分を溶融させる不具合が生じることを無くして、溶着部分を適切な形状に確実にできる。
また、閃光源はフラッシュバルブ等であるので、前記加熱板の発熱時間は短く被溶着物の溶融部以外を溶融する事故等の不具合は生じることが無く、被溶着物を安価な装置、例えば感熱製版装置を利用して溶着することができる。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または２において、閃光源による閃光照射時に、被溶着物および加熱板を圧縮する加圧板を有することを特徴とするものである。
すなわち、被溶着物の溶着力は照射エネルギーに大きく影響を受け、照射エネルギーが大きいほど溶着力が増す。しかし、一定以上のエネルギーで照射した場合、装置が高価になるばかりか、非溶着部まで影響を与えて外観形状の劣化や損傷を招く。そこで、被溶着物を加圧板により圧縮密接状態として閃光を照射することで熱伝導率が高まり少ないエネルギーで必要箇所の溶着が可能になる。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３において、加圧板は、被溶着物の溶着部に対応した形状であることを特徴とするものである。
これにより、必要な溶着部のみが圧縮されてそこの熱伝導率が高まり、さらに少ない熱エネルギーで溶着することができる。また、必要な溶着部以外の熱伝導率が下がるので、不要な部分を誤まって溶着する恐れが全くなくなる。
【００１２】
なお、本発明に用いる被溶着物は、材質として比較的低温度下で溶融し、硬化する樹脂製シート（あるいはフィルム）であればいかなる材質のものでもよいが、例えば、ポリエチレンシートがある。また、被溶着物は袋タイプやシートタイプを選択でき、任意の部分を溶着するのに用いることができる。
また、本発明に用いる加熱板には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどに少なくともカーボンまたは高分子物質を含むインク、トナーを塗布したものを用いることができる。
【００１３】
また、本発明に用いる加圧板は、被溶着物に対して均一に接触しかつ比較的小さな荷重を加圧板に付加しても、溶着可能な接触圧を得られる形状が好ましい。例えば、円柱状、角柱状が上げられる。
【００１４】
また、本発明の閃光源は、短時間の間に一定量のエネルギを放出できるものであればよく、例えばフラッシュバルブ、フォトストロボフラッシュ、クセノン閃光器が上げられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明の実施形態に係る感熱製版機を利用した感熱溶着装置の説明図である。図１に感熱溶着装置の一例の外観斜視図、図２に図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は感熱溶着装置の作動説明図である。図４は要部の重なりの説明図、図５は重ねた状態の加圧板５Ａの回転軸に平行切断面図、図６は回転軸に直角の断面図、図７は溶着された被溶着物の例の説明図、図８は加圧板５Ａと加熱板１４の他の例の説明図である。
【００１６】
図中、１は閃光照射部、２は装置本体、３は透過板、４は被溶着物、５Ａは加圧板、５Ｂは部分加圧板、６は加圧板自由端、７は加圧板支持端、８はリンク、９はレバー１０の回転中心、１０はレバー、１１はレバー基部、１３は閃光スイッチ、１４は加熱板、１８、１９は突設リブ、１８ａは加圧板５Ａの回転中心、１９ａはリンク回転中心である。
【００１７】
図に示すように、感熱溶着装置においては、外形箱状の装置本体２の上面部２ａから内部へ閃光照射部１が設けられる。この閃光照射部１は反射板１ａ１の設けられた凹部１ａ内に閃光電球１ｂ（フラッシュバルブ）が配置されており、この閃光電光１ｂを支持するソケット１ｃが装置本体２外部から抜き差し交換可能になっている。ソケット１ｃによる閃光電球１ｂの抜き差しする向きは図１〜図３のように側方からでも、図４、図５のように下方からでもいずれでも良い。
また、凹部１ａ上部開口を含む装置本体上面部２ａには、赤外線を透過可能な透過板３が嵌まりガタつかないようになっている。
【００１８】
装置本体２上面部２ａの平面方向一端の突設リブ１８には、加圧板５Ａの支持端７を回転軸１８ａにより回転可能に支持し、また、他端の突設リブ１９はリンク８を介してレバー基部１１を回転可能に支持する。符号９はレバー１０の回転中心で、これを中心にレバー１０は回転可能になっている。
【００１９】
実施形態の被溶着物４には、熱溶着性の樹脂からなるシートやそれによる袋体などいずれでも採用できる。
加圧板５Ａは、図２に示すように、透過板３方向に下面が平面な加圧面部５Ａａが突出形成されている。そして、図４〜図６に示すように、透過板３上に加熱板１４および被溶着物４を重ね、その上から例えば角柱形状の部分加圧板５Ｂを重ねたものを閃光照射時に、押圧するものになっている。
また、部分加圧板５Ｂは、前記角柱形状の他、被溶着物４の溶着部に対応する種々の形状を有して形成できる。
また、加熱板１４は、例えばＰＥＴフィルムからなるものであって、被溶着物４の溶着部の形状に対応した、少なくとも溶着部４Ａの面積を有するものに形成される。
【００２０】
レバー１０は、それを加圧板５の支持端７側に回転させることで、レバー基部１１が加圧板自由端６を透過板３方向に押し付け、これにより、被溶着物４を十分に圧縮可能にするように形成される。
また、レバー基部１１の加圧板５と当接する部分の一部はレバー１０の回転中心９と同心円形状に弧を描くように形成される。
【００２１】
また、閃光照射部１は、閃光電球１ｂが閃光を発し直接にまたは反射板１ａ１での反射により、透過板３を透過して赤外線を含む閃光を照射可能になっている。
【００２２】
また、閃光照射部１の閃光スイッチ１３は、レバー１０の自由端１０ａに突起状に設けられ、この閃光スイッチ１３が装置本体２内の電気接点（図示省略）をＯＮ（オン）することにより、閃光電球１ｂが閃光を生じるが、レバー１０の回転位置が所望の被溶着物４に十分な圧縮が得られる以上の位置でのみレバー１０に連動して閃光の発光が起こるように閃光スイッチ１３は設定されている。
【００２３】
以下、実施形態に係る溶着装置の溶着手順を説明する。
まず、図３および図４に示すように、透過板３を装置本体２上面部２ａの凹部１ａ上に嵌め込んだ状態にすると共に、閃光電球１ｂをソケット１ｃにセットして凹部１ａ内に入れる。この状態で透過板３上に加熱板１４および被溶着物４を重ね、その上から部分加圧板５Ｂを重ね、これにより、透過板３上には加熱板１４→被溶着物４→部分加圧板５Ｂ→加圧板５Ａの順に重なる。
【００２４】
そして、レバー１０を加圧板５Ｂ側に回動させる操作により、加圧板５Ａの加圧面部５Ａａにより加圧板５Ｂを介して被溶着物４と加熱板１４とを透過板３上で押圧・圧縮する。
さらに、レバー１０を押し付けると、レバー１０が加圧板５Ａに被さり、ほぼ図１に示す程になると閃光スイッチ１３が図示しない接点をＯＮする。すると、閃光電球１ｃに電流が流れて、電球１ｃから赤外線を含む閃光が生じる。そのとき閃光は直接または反射板１ａ１で反射されて、透過板３に入射し、透過板３を通過した閃光が発熱板１４あるいは被溶着物４に当たる。
【００２５】
加熱板１４は当たった閃光の赤外線で発熱を生じそれによる温度上昇で被溶着物４の溶着部４ａ（図５に示す）が溶融して溶着する。また、加熱板１４のない部分では直接に閃光が被溶着物４に当たるが被溶着物４の溶融には至らない。これにより、必要な溶着部４ａのみを加熱し、その他の部分を加熱することが無いので、必要な溶着部４ａのみが溶融して溶着し、その他の部分を溶融させる不具合が生じることを無くして、溶着部４ａを適切な形状に確実にできる。
【００２６】
また、閃光電球１ｂによる閃光照射時に、被溶着物４および加熱板１４を加圧板５Ａおよび５Ｂで圧縮する。これにより、閃光照射時に、被溶着物４および加熱板１４が圧縮・密着状態になるので、熱伝導率が高まり少ないエネルギーで必要箇所を溶着することが可能になる。
【００２７】
また、部分加圧板５Ｂが、被溶着物４の溶着部４ａに対応した形状であるので、必要な溶着部４ａのみが圧縮されてそこの熱伝導率が高まり、さらに少ない熱エネルギーで溶着することができる。また、必要な溶着部４ａ以外の熱伝導率が下がるので、不要な部分を誤まって溶着する恐れが全くなくなる。
【００２８】
前記図４で示した被溶着物４は袋であって既溶着部４ｂが３つの辺に対応する３箇所あって、溶着部４ａは残りの１辺の１箇所であり、対応する加熱板１４と部分加圧板５Ｂで溶着部４ａを溶着した例を示している。この場合には、溶着された被溶着物は図７の（ａ）に示すようになる。しかし、本発明の被加熱物はシートにも適用可能であって、かつ加熱板および加圧板の形状はこれに限定されない。すなわち、図８に示すように、被加熱物４がシートであって  ４つの辺が溶着されておらず、溶着部４ａが４箇所の辺に相当するときには、矩形の枠状に部分加圧板５Ｂおよび加熱板１４を形成して用いる。この場合に溶着された被加熱物は図７の（ｂ）に示すようになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項１の発明によれば、閃光源を利用しても受熱量が不足することなく、安価な装置構成でかつ被溶着物を破損することがないと共に、被溶着物の材料の選択の幅が広くかつ部分的に広く溶着物を溶着することができる。
【００３０】
また、被溶着物の溶着力は照射エネルギーに大きく影響を受け、照射エネルギーが大きいほど溶着力が増すが、一定以上のエネルギーで照射した場合、装置が高価になるばかりか、非溶着部まで影響を与えて外観形状の劣化や損傷を招く。そこで、請求項２の発明では、溶着物に対応する加熱板により溶着部のみを加熱し、その他の部分を加熱することが無いので、必要な溶着部分のみが溶融して溶着し、かつその他の部分を溶融させる不具合が生じることを無くして、溶着部分を適切な形状に確実にできる。
【００３１】
また、請求項３の発明では、被溶着物を加圧板により圧縮密接状態として閃光を照射することで熱伝導率が高まり少ないエネルギーで必要箇所の溶着が可能になる。
【００３２】
また、請求項４の発明では、必要な溶着部のみが圧縮されてそこの熱伝導率が高まり、さらに少ない熱エネルギーで溶着することができる。また、必要な溶着部以外の熱伝導率が下がるので、不要な部分を誤まって溶着する恐れが全くなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る感熱製版機を利用した感熱溶着装置の説明図であって、感熱溶着装置の一例の外観斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】感熱溶着装置の作動説明図であって、レバーと加圧板を開いた状態図である。
【図４】本発明の要部を説明する分解斜視図である。
【図５】実施形態の作動を説明する加圧板の軸に平行の断面図である。
【図６】同じく作動を説明する加圧板軸に直角の断面図である。
【図７】溶着された被溶着物の例の説明図であって、（ａ）は袋の場合、（ｂ）はシートの場合の例である。
【図８】加圧板と加熱板の他の例の説明図である。
【符号の説明】
１  閃光照射部
１ａ  凹部
１ａ１  反射板
１ｂ  閃光電球
２  装置本体
３  透過板
４  被溶着物
４ａ  溶着部
５Ａ  加圧板
５Ａａ  加圧面
５Ｂ  部分加圧板
６  加圧板自由端
７  加圧板支持端
９  レバー回転中心
１０  レバー
１１  レバー基部
１３  閃光スイッチ
１４  加熱板
１８，１９  突設リブ
１８ａ，１９ａ  加圧板，リンクの回転中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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