(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮クランプされた開口端部の上方に設置されるヒーターボックスと、該ヒーターボックスの内部に装着されたヒーターと、該ヒーターで加熱された熱風をヒーターボックスから送風する送風装置とを備え、熱シールされる柔軟性チューブの開口端部をヒーターの放射熱と熱風とで溶解する溶解装置において、前記ヒーターボックスは、チューブの開口端部を挿入せしめる開口部を下端部に設け、該開口部の側縁を内側に湾曲して送風口を形成し、ヒーターボックスから送風する熱風をチューブ開口端部の溶着部に集中するように設け、前記ヒーターは、前記ヒーターボックスの内部に位置調整自在に装着され、ヒーターボックスの前記送風口に挿入された柔軟性チューブの開口端部とヒーターとの距離を位置調整自在に設け、前記送風装置は、前記ヒーターボックス内にエアーを送風する送風機と、ヒーターボックス内に送風されたエアーをヒーターボックスの内側壁に沿わせる整流板と、ヒーターとチューブの開口端部との間に開閉自在に介されてヒーターの放射熱を調整する熱調整板とを備えたことを特徴とする柔軟性チューブの端部溶解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化粧品、トイレタリー、医療品、工業用品等で使用される柔軟性チューブの開口端部を均一でムラなく溶着することができる柔軟性チューブの端部溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリウレタン等の柔軟性材料にて形成された中空の筒状容器（以下、チューブと称する）は、一端にキャップを取り付け、他端から内容物を充填した後に、この開口端部を溶着することで製品化されている。
【０００３】
このチューブの開口端部を溶着する方法として、従来では、図５及び図６に示すヒートシール加工が用いられている。この加工手段によるとチューブＰの開口端部Ｐ１をクランプ装置Ｑで固定し、一本から数本のヒーター１０を内蔵したブラケット２０を、クランプ装置Ｑに固定したチューブＰの開口端部Ｐ１に近づけヒーター１０の直熱で端部Ｐ１を溶解した後にエンドシール装置（図示せず）で溶解部分を圧着シールする加工方法である。
【０００４】
一方、ホットエアー方式と称する加工方法がある。この加工方法は、シール加工する端部の内側のみを溶解して圧着シールし、その後、開口端部を任意の形状にカットする加工方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図５及び図６に示す従来のヒートシール加工方法には次のような課題があった。すなわち、溶着するチューブＰの端部Ｐ１を溶解する温度は、一般に130℃程度が適当とされているが、この端部Ｐ１において、ヒーター１０に近い部分とクランプ装置Ｑに近い部分とでは、大きな温度差が生じていた。このためヒーター１０に近い部分では、温度が130℃以上に上昇し、材料から発熱に伴う泡が発生することもある一方で、クランプ装置Ｑに近い部分では、温度が130℃までに達せず、溶解が充分に行なわれないことがある。
【０００６】
このような状態では開口端部Ｐ１を均一に溶着することができないことから、従来では、ヒーター１０の本数を増やしてチューブＰの開口端部Ｐ１を囲むように配置し、開口端部Ｐ１の周りから温度を下げたヒーター１０で時間をかけて除々に溶解する手段を採用している。
【０００７】
しかしながら、ヒーター１０の直熱で開口端部Ｐ１を熱しているので、開口端部Ｐ１内側の溶着部分の温度が充分な溶着温度になるまで高まると、表面が溶け出して製品の見栄えを損なう虞がある。また、溶着部分の見栄えを良好にしようとすると、溶着部分の温度が下がり、充分な溶着が難しくなって、シール不良によるトラブルが発生しやすい状況にあった。
【０００８】
またチューブの材質には、一種類の材質で成形された単層構造の材質と、数種類の材質が積層された複層構造の材質とがある。ヒーターの直熱で溶着する場合単層構造の材質であっても溶着面と製品の表面とを均一に加熱することが難しいので、この材質が複層構造を成している場合は、一層困難にならざるを得ない。
【０００９】
一方、シール加工する端部の内側のみを溶解して圧着し、任意の形状にカットするホットエアー方式は、チューブの開口端部の内周面に熱風を当てる為、この熱がチューブに充填された製品に悪影響を与える虞がある。また、ホットエアー方式は、熱管理が難しく、開口端部の内周面全体を均一に加熱することが技術的に困難であることから、シール強度が安定しないという不都合があった。しかもランニングコストが掛かり過ぎるので、頻繁な型替えによる多品種少量生産には不向きとされている。
【００１０】
そこで本発明は、上述の課題を解消すべく創出されたもので、チューブの開口端部を均一に加熱することができ、製品としての見栄えを損なうことなく確実な溶着が可能な柔軟性チューブの端部溶解装置の提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成すべく本発明の第１の手段は、熱シールする柔軟性チューブＰの開口端部Ｐ１を溶解する溶解装置において、仮クランプされた開口端部Ｐ１の上方に設置されるヒーターボックス１と、該ヒーターボックス１の内部に装着されたヒーター２と、該ヒーター２で加熱された熱風をヒーターボックス１から送風する送風装置３とを備え、チューブＰの開口端部Ｐ１をヒーター２の放射熱と熱風とで加熱する装置である。
【００１２】
前記ヒーターボックス１は、チューブＰの開口端部Ｐ１を挿入せしめる開口部をヒーターボックス１の下端部に設け、該開口部の側縁を内側に湾曲して送風口１Ａを形成し、ヒーターボックス１から送風する熱風をチューブ開口端部Ｐ１の溶着部に集中するように設けてある。
【００１３】
前記ヒーター２は、前記ヒーターボックス１の内部に位置調整自在に装着され、ヒーターボックス１の開口部に挿入された柔軟性チューブＰの開口端部Ｐ１とヒーター１との距離を位置調整自在に設ける。
【００１４】
前記送風装置３は、前記ヒーターボックス１内にエアーを送風する送風機と、ヒーターボックス１内に送風されたエアーをヒーターボックス１の内側壁１Ｂに沿わせる整流板３Ａと、ヒーター２とチューブＰの開口端部Ｐ１との間に開閉自在に介されてヒーター２の放射熱を調整する熱調整板３Ｂとを備えた装置である。
【００１５】
本発明によると、仮クランプされた柔軟性チューブＰの溶着される開口端部Ｐ１を、ヒーター２の放射熱と、送風装置３で送風される熱風との相乗効果で効率良く均一に溶解するものである。
【００１６】
【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。
【００１７】
本発明装置は、ヒーターボックス１、ヒーター２、送風装置３を主要の構成要件とする。
【００１８】
ヒーターボックス１は、仮クランプされた開口端部Ｐ１の上方に設置されるもので、内部にヒーター２を装着し、送風装置３からの送風でヒーターボックス１下端部に設けた送風口１Ａから熱風を送風する（図１参照）。図示のヒーターボックス１は、開口端部Ｐ１に被着する扁平な筒状を成し（図１、図３参照）、送風口１Ａの先端部を内側に湾曲してヒーターボックス１から送風する熱風をチューブ開口端部Ｐ１の溶着部に集中するように設けてある（図２参照）。
【００１９】
ヒーター２は、前記ヒーターボックス１の内部に位置調整自在に装着されている（図１参照）。このヒーター２は、ヒーターボックス１の内部で上下動自在に設けてあり、ヒーターボックス１の送風口１Ａに挿入された柔軟性チューブＰの開口端部Ｐ１と、ヒーター１との距離を調整できるようにしている。ヒーター２が開口端部Ｐ１に近くなるほど溶着温度が上がり、離れるほど下がることになる。使用するヒーター２のタイプは、コイルヒーター、シーズヒーター等に限定されず、また、ヒーター２の装着数も任意に選択することができる。また、このヒーター２を固定式にしてもよい。
【００２０】
送風装置３は、送風機（図示せず）、整流板３Ａ、熱調整板３Ｂにて構成する。送風機は、ヒーターボックス１内にエアーを送風し、整流板３Ａは、ヒーターボックス１内に送風されたエアーをヒーターボックス１の内側壁１Ｂに沿わせている（図１参照）。ヒーターボックス１の内部に送風されたエアーは、ヒーター２によって加熱され、熱風となって送風口１Ａから送風される。このとき熱風は、ヒーターボックス１の内側面に沿って湾曲した送風口１Ａからチューブ開口端部Ｐ１の溶着部側面に集中するように設けてある（図２参照）。こうすることで、開口端部Ｐ１に当った熱風は、開口端部Ｐ１を伝って上方の送風口１Ａ中央部に向けて送り込まれ、結果として開口端部Ｐ１のクランプ側から上端部方向に熱風が吹き上がるものになる。
【００２１】
熱調整板３Ｂは、ヒーター２とチューブＰの開口端部Ｐ１との間に開閉自在に介されており、この熱調整板３Ｂの開き具合でヒーター２の放射熱を調整する（図２参照）。図示の熱調整板３Ｂは、左右に一対設けてあり、これら熱調整板３Ｂの間隙を調整することで、放射熱の熱量を調整し、熱風と放射熱とのバランスを調整するものである。尚、前記整流板３Ａと熱調整板３Ｂとのいずれか一方、又は両方を固定式にすることもできる。
【００２２】
本発明の溶解方法は、次のとおりである。すなわち、仮クランプされた開口端部Ｐ１の上方にヒーターボックス１を設置する。次にチューブＰの材質や厚み等に合わせて、ヒーターボックス１の内部に装着されたヒーター２の位置と、整流板３Ａによる風量と、熱調整板３Ｂによるヒーター２の放射熱とを夫々調整する。そして、仮クランプされた開口端部Ｐ１の上方にヒーターボックス１を設置して、所定時間加熱して溶解後、溶解された開口端部Ｐ１を圧着して溶着する。この溶解工程は、図４に示すように連続しておこなわれる。また、圧着工程は、従来のヒートシール加工として一般的な工程であり、エンドシール装置（図示せず）で挟み込んで押し潰す作業になる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成したことにより、当初の目的を達成した。
【００２４】
すなわち、仮クランプされた開口端部Ｐ１の上方に設置されるヒーターボックス１と、該ヒーターボックス１の内部に装着されたヒーター２と、該ヒーター２で加熱された熱風をヒーターボックス１から送風する送風装置３とを備えたことにより、ヒーター２の放射熱と、送風装置３で送風される熱風との相乗効果で開口端部Ｐ１を効率良く均一に溶解することができる。この結果、製品としての見栄えを損なうことなく確実な溶着が可能になった。
【００２５】
更に、ヒーターボックス１は、チューブＰの開口端部Ｐ１を挿入せしめる開口部をヒーターボックス１の下端部に設け、該開口部の側縁を内側に湾曲して送風口１Ａを形成し、ヒーターボックス１から送風する熱風をチューブ開口端部Ｐ１の溶着部に集中するように設けたことで、特に開口端部Ｐ１下部の仮クランプで固定した部分を極めて効率良く加熱することができる。
【００２６】
また、ヒーター２は、前記ヒーターボックス１の内部に位置調整自在に装着され、ヒーターボックス１の開口下端部に挿入された柔軟性チューブＰの開口端部Ｐ１と、ヒーター１との距離を調整自在に設けてあるので、開口端部Ｐ１に対するヒーター２の距離を調整することで、ヒーター２からの放射熱量を調整できる。この結果、特に開口端部Ｐ１上部のヒーター２に近い部分を極めて効率良く加熱することができる。
【００２７】
更に、送風装置３のヒーターボックス１内にエアーを送風する送風機でエアー供給量を調整し、整流板３Ａにて送風用エアーの風向を整え、熱調整板３Ｂにてヒーター２の放射熱を調整することができるので、送風装置３の各部を調整することで、常に最適な条件で溶解を行なうことができる。したがって、単層構造のチューブＰから複層構造のチューブＰに至るまで個々の条件に適応した最適な溶解を行なうことが可能になった。
【００２８】
このように本発明によると、単層チューブと多層チューブとに拘らず、チューブの開口端部を均一に加熱することができ、製品としての見栄えを損なうことなく確実な溶着が可能になるといった有益な種々の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において、柔軟性チューブの開口端部を加熱する状態を示す側断面図。
【図２】本発明のヒーターと熱調整板とヒーターボックスの送風口との関係を示す要部断面図。
【図３】本発明ヒーターボックスの正面図。
【図４】本発明溶解装置で柔軟性チューブの端部を順次溶解する状態を示す概略平面図。
【図５】従来の溶解装置で柔軟性チューブの開口端部を加熱する状態を示す側断面図。
【図６】従来の溶解装置の正面図。
【符号の説明】
Ｐ 柔軟性チューブ     Ｐ１ 開口端部
Ｑ クランプ装置
１ ヒーターボックス   １Ａ 送風口
１Ｂ 内側壁
２ ヒーター
３ 送風装置           ３Ａ 整流板
３Ｂ 熱調整板
１０ ヒーター
２０ ブラケット
【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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