(57)【要約】  高周波溶着において、溶着強度が安定する技術を提供する。筒状体（Ｆ２）を高周波溶着するためのシール電極（８ａ）と、シール電極およびアース電極（８ｂ）の間に高周波電力を供給する高周波出力部（Ａ）との間に接続され、高周波出力部における設計周波数に対応する周波数ｆｃにおいて高周波電力の信号レベルがピークであり、半値幅が上記周波数ｆｃの０．１５倍以上となるような通過特性を有するインピーダンス整合回路（Ｅ）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路であって、
上記高周波出力部における設計周波数に対応する周波数ｆｃにおいて高周波電力の信号レベルがピークであり、半値幅が上記周波数ｆｃの０．１５倍以上となるような通過特性を有するインピーダンス整合回路。
【請求項２】
半値幅が上記周波数ｆｃの０．２１倍以上となる通過特性を有する請求項１に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項３】
上記高周波出力部における設計周波数において、高周波電力の信号レベルが−１８ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項４】
巻線がパイプ状であるコイルを備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項５】
被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路であって、巻線がパイプ状であるコイルを備えることを特徴とするインピーダンス整合回路。
【請求項６】
上記コイルの巻線は、内径が２ｍｍ、外径が４ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項７】
上記コイルの巻き数は１３回〜１５回であることを特徴とする請求項５または６に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のインピーダンス整合回路を備えることを特徴とする高周波溶着装置。
【請求項９】
請求項８に記載の高周波溶着装置を備え、
上記高周波溶着装置は、１つの帯状のフィルムを筒状に巻き、当該フィルムの両側端部を重ね合わせて高周波溶着することを特徴とする連続充填装置。
【請求項１０】
上記フィルムは、塩化ビニリデン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項９に記載の連続充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路、当該インピーダンス整合回路を備える高周波溶着装置、および当該高周波溶着装置を備える連続充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーセージまたはスティックチーズ等の内容物が充填された包装体は、筒状に形成された筒状体に内容物を充填し、両端を結紮することによって製造されている。この筒状体は、１つの帯状のフィルムを筒状に巻き、当該フィルムの両側端部を重ね合わせて溶着することによって形成される。このようにフィルムを溶着する方法の一つである高周波溶着に関する技術が開発されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、高周波出力部からインピーダンス整合回路を介して一対の高周波電極間に高周波電力を供給し、この高周波電極に挟持されたフィルムの重畳部を高周波誘電加熱して溶着する高周波溶着装置が開示されている。当該高周波溶着装置は、一対の高周波電極の高圧側電極に容量的に結合される結合部と、この結合部から得られた信号を整流する整流回路とを有する検出回路を備えている。そして、当該検出回路は、高周波溶着装置の高周波電極に与えられる高周波電圧を検出する。特許文献１には、当該高周波溶着装置では、当該検出回路が検出した高周波電圧を監視しながらインピーダンス整合調整を行うことにより、高品質なフィルム包装体が得られると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開平６−２３８７５４号公報（１９９４年８月３０日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
被溶着物を送りながら高周波溶着する高周波溶着装置の場合、当該高周波溶着装置が始動した直後は、被溶着物が送られる速度は遅く、そこから徐々に速度が上がり所定の速度に達する。しかしながら、従来技術では、被溶着物が送られる速度が遅い場合と速い場合とで溶着強度の変化が大きいため、溶着強度が安定しづらいという問題がある。【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなられたものであり、その目的は、高周波溶着において、従来に比べて溶着強度が安定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路は、被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路であって、上記高周波出力部における設計周波数に対応する周波数ｆｃにおいて高周波電力の信号レベルがピークであり、半値幅が上記周波数ｆｃの０．１５倍以上となるような通過特性を有する。【０００８】
さらに、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路においては、被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路であって、巻線がパイプ状であるコイルを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、高周波溶着において、従来に比べて溶着強度が安定する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１における高周波溶着装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１におけるシール電極およびアース電極を備える筒状体製造装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態１におけるインダクタンス素子およびインピーダンス整合回路部の外観図である。
【図４】実施例１における測定結果を示す図である。
【図５】実施例２において製造した筒状体の溶着部の断面の写真および表面の写真である。
【図６】実施例３における測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１２】
（高周波溶着装置１００の構成）
図１は、本発明の実施形態１における高周波溶着装置１００を示すブロック図である。高周波溶着装置（連続充填装置）１００は、図１に示すように、高周波出力部Ａ、インピーダンス整合回路部Ｅ、および筒状体製造装置１によって構成されている。高周波溶着装置１００では、高周波出力部Ａから出力される高周波電力がインピーダンス整合回路部Ｅを介して筒状体製造装置１に供給される。そして、筒状体製造装置１において、被溶着物が高周波溶着され、溶着された筒状体に内容物が連続充填される。高周波溶着装置１００を構成する各部について、詳しく説明する。
【００１３】
以下のような構成を有する高周波溶着装置１００によれば、後述する高周波出力部Ａにおける設計周波数に対応する周波数ｆｃにおいて高周波電力の信号レベルがピークであり、半値幅が上記周波数ｆｃの０．１５倍以上となるような通過特性を有するインピーダンス整合回路を実現することができる。
【００１４】
なお、通過特性の半値幅の上限値は、本明細書に記載の発明を規定するものではないが、後述するように、半値幅が上記周波数ｆｃの０．１５倍以上、０．２６倍以下となるような通過特性が実現されている。また、本明細書に接した当業者であれば、半値幅の上限値が上記周波数ｆｃの０．３０倍程度となるような通過特性が実現できることも明らかであろう。
【００１５】
（筒状体製造装置１の構成）
図２は、本発明の実施形態１におけるシール電極８ａおよびアース電極８ｂを備える筒状体製造装置１の構成図である。筒状体製造装置１は、ソーセージまたはスティックチーズ等の内容物を充填するための筒状体を製造する装置である。図２を参照して、筒状体製造装置１について説明する。
【００１６】
図２の紙面上の上下は実際の鉛直方向の上下に対応し、筒状体は図中において上から下に流れるように送られる。すなわち、図中の上が充填作業における筒状体の送り方向の上流側に相当し、図中の下が送り方向の下流側に相当する。
【００１７】
筒状体製造装置１では、フィルム原反２、ガイドローラ３Ａ、およびガイドローラ３Ｂにより、帯状のフィルム（被溶着物）Ｆが供給される。フィルムＦは、ロール状にまかれたフィルム原反２から引き出され、ガイドローラ３Ａおよびガイドローラ３Ｂに案内されて送られ、フォーミングプレート６に導かれる。フィルムＦは、塩化ビニリデン系共重合体樹脂から構成されていることが好ましい。
【００１８】
フォーミングプレート６は、上下に開口する円筒形上を有しており周方向の一箇所において縦方向に延びる円周方向の隙間を有している。また、フォーミングプレート６の上端縁は湾曲傾斜しており、フィルムＦは、フォーミングプレート６の内面に沿うように案内され、側縁同士を重ね合わせた重ね合わせ部を有する連続筒状フィルムＦ１が形成される。
【００１９】
フォーミングプレート６の下流側には案内筒７が垂下げられ、連続筒状フィルムＦ１は、筒状の形を保ったまま案内筒７へと送られる。案内筒７に案内された連続筒状フィルムＦ１は、高周波溶着するための高周波電極であるシール電極８ａおよびアース電極８ｂによって重ね合わせ部を溶着される。
【００２０】
フォーミングプレート６の上流側には、形成された連続筒状フィルムＦ１に内容物Ｃを充填するポンプ４とノズル５とが設けられている。ノズル５は、一方の先端が案内筒７へ導入され、もう一方の先端がポンプ４に接続されている。案内筒７へ導入されたノズル５の先端は、シール電極８ａおよびアース電極８ｂより下流側において開口している。なお、ポンプ４の位置は、フォーミングプレート６の上方に限定されず、内容物Ｃを適宜補充し易い他の位置に配置され、配管によってノズル５に接続されてもよい。
【００２１】
案内筒７およびノズル５の下流側に、送り装置である送りローラ９ａおよびローラ９ｂが設けられている。連続筒状フィルムＦ１内に内容物Ｃが充填された筒状体Ｆ２を、一対の円柱状の送りローラ９ａおよびローラ９ｂが内容物Ｃを押圧した状態で筒状体Ｆ２を下方へ連続して狭圧搬送する。
【００２２】
なお、挟圧搬送された筒状体Ｆ２は、しごき装置によって扁平されることにより内容物Ｃが存在しない不在部が形成される。筒状体Ｆ２は、この不在部を封止したり結紮したりして閉じ、カッター等で切断することにより、包装体に個片化される。
【００２３】
（高周波電力供給経路）
筒状体製造装置１のシール電極８ａおよびアース電極８ｂの間に高周波電力を供給する経路である高周波電力供給経路について説明する。高周波電力供給経路には、高周波出力部Ａおよびインピーダンス整合回路部Ｅが設けられている。
【００２４】
高周波出力部Ａには、高周波発振回路としての水晶発振回路Ａ１と、その後段の電力増幅回路Ａ２とが含まれている。水晶発振回路Ａ１は、水晶振動子１１の固有振動数に同調して発信する回路である。水晶振動子１１の固有振動数としては、１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、または４０．６８ＭＨｚなど、産業科学医療用バンド（ＩＳＭバンド）の周波数が一般に設計周波数として選ばれる。固有振動数の振動を発生し得る振動素子としては、水晶振動子１１の他に、例えば表面弾性波を使用したＳＡＷ素子などが使用される。
【００２５】
電力増幅回路Ａ２は、水晶発振回路Ａ１からの高周波出力信号を、高周波溶着に必要となる電力にまで増幅する。電力増幅回路Ａ２によって増幅された高周波出力信号は、インピーダンス整合回路Ｅに供給される。電力増幅回路Ａ２としては、公知のＦＥＴを使用したプッシュプル増幅回路が好適に使用される。
【００２６】
インピーダンス整合回路部Ｅは、一対の溶着用のシール電極８ａおよびアース電極８ｂの間に連続筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部が挟持されることに基づく負荷（より正確には、シール電極８ａおよびアース電極８ｂや単線給電線１６を含む負荷回路）と高周波出力部Ａとの間のインピーダンス整合を行うものである。インイーダンス整合回路部Ｅは、インダクタンス素子（コイル）Ｌと可変コンデンサＶｃとを有するＬ型インピーダンス整合回路である。インピーダンス整合回路部Ｅと、シール電極８ａおよびアース電極８ｂとの間隔は、機器配置に際して許される最短の距離とされている。そのため、インピーダンス整合回路部Ｅは設置位置が限定されるため、インピーダンス整合回路部Ｅは当該位置において設置可能な大きさでなければならない。また、インピーダンス整合回路部Ｅとシール電極８ａとの間は単線給電線１６により接続される。このインピーダンス整合回路部Ｅでは、可変コンデンサＶｃのキャパシタンスを調整することにより、インピーダンス整合調整が行われる。
【００２７】
このインピーダンス整合回路部Ｅは、電力増幅回路Ａ２の出力インピーダンスをＺo、電極側の付加によるインピーダンスをＺｉとしたとき、インピーダンス整合回路部ＥのＱ値および周波数ｆとの関係により、以下の計算式に示す通りの設定調整を行うものである。
【００２８】
【数１】
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【００２９】
続いて、インピーダンス整合回路部のインダクタンス素子Ｌについて、図３を用いて詳しく説明する。図３は、本発明の実施形態１におけるインダクタンス素子Ｌおよびインピーダンス整合回路部Ｅの外観図であり、（ａ）は、インダクタンス素子Ｌの外観図である。図３の（ａ）に示すように、インダクタンス素子Ｌは、巻線がパイプ状（内部が空洞）である。また、巻線は、内径が２ｍｍ、外径が４ｍｍの銅製である。また、インダクタンス素子Ｌの内径は２８ｍｍである。このように、本発明におけるインピーダンス整合回路部Ｅは巻線がパイプ状のコイルを備えている。そのため、インピーダンス整合回路部Ｅは、高周波出力部Ａにおける設計周波数に対応する周波数（以下、ｆｃとも称する）において高周波電力の信号レベルがピークであり、所定の信号レベル（例えば、ピークの信号レベルの１２）における帯域が、従来のインピーダンス整合回路の通過特性に比べて広いインピーダンス整合回路を実現できる。
【００３０】
図３の（ｂ）は、インピーダンス整合回路部Ｅの外観図である。図３の（ｂ）に示すように、インピーダンス整合回路部Ｅは、紙面に対して垂直な方向（以下、ｘ軸方向と称する）に８０ｍｍ、紙面の左右方向（以下、ｙ軸方向と称する）に１３５ｍｍ、紙面の上下方向（以下、ｚ軸方向と称する）に１２０ｍｍの大きさの直方体を有している。図３の（ｂ）に示すインピーダンス整合回路部Ｅは、その内部にインダクタンス素子Ｌと可変コンデンサＶｃとを有している。また、図３の（ｂ）に示すインピーダンス整合回路部Ｅは、高周波出力部Ａ側に接続される入力端子Ｅｉｎ、およびシール電極８ａ側に接続される出力端子Ｅｏｕｔを有している。また、本発明におけるインダクタンス素子Ｌは、図３の（ａ）に示すように、巻線がパイプ状のため、絶縁体（プラスチック）を芯にすることにより、容易にインピーダンス整合回路部Ｅの内部において固定することができる。
【００３１】
一方、例えば、インダクタンス素子Ｌと同じ特性を持つインダクタンス素子を、内部に空洞を有しない巻線２本を用いて実現した場合、当該２本の巻線は接触しないように固定されなければならない。また、筒状体製造装置１の振動が伝わることによりインピーダンス整合回路部Ｅも振動する場合があるため、当該２本の巻線は、インピーダンス整合回路部Ｅが振動しても接触しない程度に固定される必要がある。しかしながら、上述したように、インピーダンス整合回路部Ｅは、その大きさが限られているため、複雑な構成を用いてインダクタンス素子を固定することはできない。一方、本発明におけるインダクタンス素子Ｌは、巻線がパイプ状であるため、限られた大きさのインピーダンス整合回路部Ｅの内部に設置することが可能となる。
【００３２】
（高周波溶着装置１００の初期調整）
高周波溶着装置１００の初期調整について説明する。
【００３３】
（１）シール電極８ａとアース電極８ｂとの間に連続筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部を挟み、ローラ９ａおよびローラ９ｂを駆動して、連続筒状フィルムＦ１を下方向へ連続送りする。
【００３４】
（２）インピーダンス整合回路部Ｅの可変コンデンサＶｃによって、高周波出力部Ａの出力インピーダンスＺｏと電極側のインピーダンスＺｉとが整合され、筒状体製造装置１が最も効率よく連続筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部を溶着することができる。
【００３５】
（運転時）
上述したように、インピーダンス整合回路部Ｅは、所定の信号レベル（例えば、ピークの信号レベルの１／２）における帯域が、従来のインピーダンス整合回路の通過特性に比べて広い。そのため、連続筒状フィルムＦ１の速度が変わり、シール電極８ａ側のインピーダンスが変動しても、インピーダンス整合回路部Ｅにおける信号レベルの減衰が少ないため、運転時の制御は不要である。換言すると、インピーダンス整合回路部Ｅは、連続筒状フィルムＦ１の速度に関わらず、溶着強度を安定させることができる。
【００３６】
本発明は上述した上記実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３７】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これら実施例に限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
本発明の一実施例について図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００３９】
クレハ社製の自動充填包装装置（ＫＡＰ）にて、インダクタンス素子「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いたインピーダンス整合回路部、および従来のインダクタンス素子「ＴＡ２６」を用いたインピーダンス整合回路部の通過特性をそれぞれ測定した。具体的には、「１４Ｔ（４−２パイプ）」は、内径２ｍｍ、外径４ｍｍのパイプ状の巻線を１４回巻いた銅製のコイルである。また、「ＴＡ２６」は、直径２．６ｍｍの巻線を１５回巻いた銅製のコイルである。そして、塩化ビニリデン系樹脂フィルム（クレハロン、厚さ４０μｍ、幅８０ｍｍ、クレハ社製）を電極間に挟み、キーサイトテクノロジーズ社のネットワークアナライザー（ハンドヘルドＲＦコンビネーションアナライザFieldfox N9914A）を用いて、通過特性を測定した。測定結果を、図４に示す。
【００４０】
図４は、本実施例における測定結果を示す図であり、（ａ）は、測定結果を示すグラフであり、（ｂ）は、ピーク信号と半値幅とを示す表である。
【００４１】
図４に示すように、ピーク信号は、「ＴＡ２６」を用いた場合の方が、「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いた場合と比べて、高くなっていた。しかしながら、信号レベルが６ｄＢ減衰する帯域（半値幅）は、「１４Ｔ（４−２パイプ）」の方が「ＴＡ２６」よりも広くなっていた。より具体的には、「ＴＡ２６」を用いた場合、半値幅３．９ＭＨｚは、信号がピークとなる周波数２７．３５ＭＨｚの０．１５倍未満（約０．１４倍）である。一方、「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いた場合、半値幅５．８ＭＨｚは、信号がピークになる２７．２５ＭＨｚの０．１５倍以上（約０．２１倍）である。そのため、「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いたインピーダンス整合回路部は、シール電極側のインピーダンスが変動した場合であっても、信号レベルの減衰を抑制できるため、従来に比べて溶着強度を安定させることができた。
【００４２】
（実施例２）
本発明の他の実施例について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４３】
クレハ社製の自動充填包装装置（ＫＡＰ）にて、インダクタンス素子「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いたインピーダンス整合回路部、および従来のインダクタンス素子「ＴＡ２６」を用いたインピーダンス整合回路部をそれぞれ用いて、溶着を行った。具体的には、「１４Ｔ（４−２パイプ）」は、内径２ｍｍ、外径４ｍｍのパイプ状の巻線を１４回巻いた銅製のコイルである。また、「ＴＡ２６」は、直径２．６ｍｍの巻線を１５回巻いた銅製のコイルである。そして、塩化ビニリデン系樹脂フィルム（クレハロン、厚さ４０μｍ、幅８０ｍｍ、クレハ社製）を使用して、被溶着物を１５ｍ／分、３６ｍ／分のそれぞれの速度で動かしながら筒状体を製造し、溶着部の表面および断面の写真を撮影した。撮影した写真を、図５に示す。
【００４４】
図５は、本実施例において製造した筒状体の溶着部の断面の写真および表面の写真である。図５の（ａ）から（ｄ）はそれぞれ、上側が溶着部の断面の写真、下側が溶着部の表面の写真である。図５の（ａ）から（ｄ）はそれぞれ、以下の条件にて製造された筒状体の写真である。
【００４５】
（ａ）「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いて、被溶着物を１５ｍ／分の速度で動かしながら製造した筒状体
（ｂ）「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いて、被溶着物を３６ｍ／分の速度で動かしながら製造した筒状体
（ｃ）「ＴＡ２６」を用いて、被溶着物を１５ｍ／分の速度で動かしながら製造した筒状体
（ｄ）「ＴＡ２６」を用いて、被溶着物を３６ｍ／分の速度で動かしながら製造した筒状体
図５に示すように、「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いた場合、被溶着物の速度が１５ｍ／分であっても３６ｍ／分であっても、溶着部の表面および断面に違いはほとんどなかった。一方、「ＴＡ２６」を用いると、被溶着物の速度が３６ｍ／分の場合は、「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いた場合と変わらない溶着部の表面および断面であった。しかしながら、被溶着物の速度が１５ｍ／分の場合は、溶着部の断面は厚さが薄くなり、また表面における溶着の幅も広くなっていた。このように、「１４Ｔ（４−２パイプ）」を用いたインピーダンス整合回路部は、被溶着物である包装体の速度の変化によってシール電極側のインピーダンスが変動した場合であっても、溶着部の断面および表面は変わらないため、従来に比べて溶着強度を安定させることができた。
【００４６】
（実施例３）
本発明のさらに他の実施例について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４７】
クレハ社製の自動充填包装装置（ＫＡＰ）にて、インダクタンス素子「１３Ｔ」、「１４Ｔ」、および「１５Ｔ」を用いたインピーダンス整合回路部の通過特性をそれぞれ測定した。具体的には、「１３Ｔ」は、内径２ｍｍ、外径４ｍｍのパイプ状の巻線を１３回巻いた銅製のコイルである。また、「１４Ｔ」は、内径２ｍｍ、外径４ｍｍのパイプ状の巻線を１４回巻いた銅製のコイルである。また、「１５Ｔ」は、内径２ｍｍ、外径４ｍｍのパイプ状の巻線を１５回巻いた銅製のコイルである。そして、塩化ビニリデン系樹脂フィルム（クレハロン、厚さ４０μｍ、幅８０ｍｍ、クレハ社製）を使用して、被溶着物を２０ｍ／分、３０ｍ／分、４０ｍ／分のそれぞれの速度で動かしながら筒状体を製造した。また、実施例１と同様に通過特性を測定した。そして、それぞれの条件において製造された被溶着物の溶着部分のＴ型剥離強度を、ＪＩＳ Ｚ ０２３８:１９９５に準じて、試験片の幅を１０ｍｍ、引張速度を２００ｍｍ／分として、測定した。測定結果を、図６に示す。
【００４８】
図６は、本実施例における測定結果を示す図であり、（ａ）は、測定結果を示すグラフであり、（ｂ）は、Ｔ型剥離強度、ピーク信号、および半値幅を示す表である。
【００４９】
「１３Ｔ」、「１４Ｔ」、および「１５Ｔ」のそれぞれにおいて、信号レベルがピークになる周波数ｆｃは、以下の値であった。
【００５０】
１３Ｔ：２７．６５ＭＨｚ
１４Ｔ：２７．２５ＭＨｚ
１５Ｔ：２６．９５ＭＨｚ
したがって、「１３Ｔ」、「１４Ｔ」、および「１５Ｔ」の何れにおいても、半値幅は、信号レベルがピークになる周波数ｆｃの０．１５倍以上、０．３０倍以下（より具体的には、０．２６倍以下）であった。特に、「１３Ｔ」および「１４Ｔ」は、半値幅が、信号レベルがピークになる周波数ｆｃの０．２１倍以上であった。
【００５１】
また、「１３Ｔ」、「１４Ｔ」、および「１５Ｔ」の何れの場合においても、ＩＳＭバンドの周波数である２７．１２ＭＨｚでは、−２０ｄＢ以上の信号レベルであり、特に、「１４Ｔ」では、−１８ｄＢ以上の信号レベルであった。
【００５２】
また、溶着部分のＴ型剥離強度は、「１３Ｔ」、「１４Ｔ」、および「１５Ｔ」の何れにおいても、フィルム速度に関わらず１．８０ｋｇ／１０ｍｍ以上であった。一般的に、ソーセージまたはスティックチーズ等の内容物が充填された包装体の溶着部分のＴ型剥離強度は１．５０ｋｇ／１０ｍｍ以上が求められている実情を鑑みると、何れの場合も十分なＴ型剥離強度を有していると言える。特に、「１４Ｔ」は、フィルム速度に関わらず、溶着部分のＴ型剥離強度は２．００ｋｇ／１０ｍｍ以上であるため、より安定した溶着強度を生み出していた。
【００５３】
このように、上述の実施例では、巻線が内径２ｍｍ、外径４ｍｍのパイプ状であるコイルを有するインピーダンス整合回路は、半値幅が、信号レベルがピークである周波数ｆｃの０．１５倍以上、０．３０倍以下（より具体的には、０．２６倍以下）であった。特に、コイルの巻線を１３回または１４回巻いた場合、半値幅はｆｃの０．２１倍以上であった。さらに、コイルの巻線を１４回巻いた場合、ＩＳＭバンドの周波数である２７．１２ＭＨｚでは、−１８ｄＢ以上の信号レベルであった。そして、当該インピーダンス整合回路は、フィルム速度が２０ｍ／分、３０ｍ／分、４０ｍ／分と変化しても、Ｔ型剥離強度が１．８０ｋｇ／１０ｍｍ以上であった。特に、コイルの巻線を１４回巻いた場合、Ｔ型剥離強度は２．００ｋｇ／１０ｍｍ以上であった。すなわち、当該インピーダンス整合回路は、従来に比べて安定した溶着強度を生み出していた。
［付記事項］
【００５４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路は、被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路であって、上記高周波出力部における設計周波数に対応する周波数ｆｃにおいて高周波電力の信号レベルがピークであり、半値幅が上記周波数ｆｃの０．１５倍以上となるような通過特性を有する。
【００５５】
上記の構成によれば、インピーダンス整合回路は、半値幅が、信号レベルがピークとなる周波数ｆｃの０．１５倍以上であるため、高周波電極におけるインピーダンスの変動に対して信号レベルの減衰が少ない。そのため、高周波溶着における溶着強度を従来に比べて安定させることができる。
【００５６】
さらに、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路においては、半値幅が上記周波数ｆｃの０．２１倍以上となる通過特性を有していてもよい。
【００５７】
上記の構成によれば、インピーダンス整合回路は、高周波電極におけるインピーダンスの変動に対する信号レベルの減衰をより抑制するため、溶着強度をより安定させることができる。
【００５８】
さらに、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路においては、上記高周波出力部における設計周波数において、高周波電力の信号レベルが−１８ｄＢ以上であってもよい。
【００５９】
上記の構成によれば、インピーダンス整合回路は、高周波出力部における設計周波数において信号レベルの減衰が少ないため、高周波出力部が供給する高周波電力を小さくすることができる。
【００６０】
さらに、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路においては、巻線がパイプ状であるコイルを備えていてもよい。
【００６１】
上記の構成によれば、上述したインピーダンス整合回路を容易に実現することができる。
【００６２】
さらに、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路においては、被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路であって、巻線がパイプ状であるコイルを備える。
【００６３】
上記の構成によれば、インピーダンス整合回路は、高周波電極におけるインピーダンスの変動に対して、信号レベルの減衰を少なくできるため、溶着強度を安定させることができる。
【００６４】
また、同じ特性を有するコイルを２本の巻線によって実現した場合に比べて、上記インピーダンス整合回路は、コイルを容易に固定することができるため、振動に対して強いインピーダンス整合回路を実現することができる。また、上記インピーダンス整合回路は、コイルを固定するための複雑な構造が不要なので、インピーダンス整合回路の大きさが大きくなることを抑制することができる。
【００６５】
さらに、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路においては、上記コイルの巻線は、内径が２ｍｍ、外径が４ｍｍであってもよい。
【００６６】
上記の構成によれば、インピーダンス整合回路は、溶着強度をより安定させることができる。
【００６７】
さらに、本発明の一態様に係るインピーダンス整合回路においては、上記コイルの巻き数は１３回〜１５回であってもよい。
【００６８】
上記の構成によれば、インピーダンス整合回路は、溶着強度をより安定させることができる。
【００６９】
さらに、本発明の一態様に係る連続充填装置は、上記いずれかに記載のインピーダンス整合回路を備える。
【００７０】
上記の構成によれば、上記のインピーダンス整合回路と同じ効果を奏する連続充填装置を実現することができる。
【００７１】
さらに、本発明の一態様に係る高周波溶着装置は、上記いずれかに記載のインピーダンス整合回路を備える。
【００７２】
上記の構成によれば、上記のインピーダンス整合回路と同じ効果を奏する高周波溶着装置を実現することができる。
【００７３】
さらに、本発明の一態様に係る連続充填装置は、上記高周波溶着装置を備え、上記高周波溶着装置は、１つの帯状のフィルムを筒状に巻き、当該フィルムの両側端部を重ね合わせて高周波溶着する。
【００７４】
上記の構成によれば、上記高周波溶着装置によって帯状のフィルムの両側端部を重ね合わせて溶着された筒状体に連続して内容物を充填する連続充填装置であって、上記のインピーダンス整合回路と同じ効果を奏する連続充填装置を実現することができる。
【００７５】
さらに、本発明の一態様に係る連続充填装置においては、上記フィルムは、塩化ビニリデン系樹脂フィルムであってもよい。
【００７６】
上記の構成によれば、ソーセージまたはチーズ等を充填するための筒状体を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路に利用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  筒状体製造装置
８ａ  シール電極
８ｂ  アース電極
１００  高周波溶着装置
Ａ  高周波出力部
Ｅ  インピーダンス整合回路部
Ｌ  インダクタンス素子
Ｖｃ  可変コンデンサ
【図１】
2016170985.tif 000004
【図２】
2016170985.tif 000005
【図３】
2016170985.tif 000006
【図４】
2016170985.tif 000007
【図５】
2016170985.tif 000008
【図６】
2016170985.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月19日(2017.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶着物を高周波溶着するための高周波電極と、当該高周波電極に高周波電力を供給する高周波出力部との間に接続されるインピーダンス整合回路であって、
上記高周波出力部における設計周波数に対応する周波数ｆｃにおいて高周波電力の信号レベルがピークであり、半値幅が上記周波数ｆｃの０．１５倍以上となるような通過特性を有し、インダクタンス素子となるコイルを形成する巻線がパイプ状であることを特徴とするインピーダンス整合回路。
【請求項２】
半値幅が上記周波数ｆｃの０．２１倍以上となる通過特性を有する請求項１に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項３】
上記高周波出力部における設計周波数において、高周波電力の信号レベルが−１８ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項４】
上記コイルの巻線は、内径が２ｍｍ、外径が４ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項５】
上記コイルの巻き数は１３回〜１５回であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインピーダンス整合回路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のインピーダンス整合回路を備えることを特徴とする高周波溶着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の高周波溶着装置を備え、
上記高周波溶着装置は、１つの帯状のフィルムを筒状に巻き、当該フィルムの両側端部を重ね合わせて高周波溶着することを特徴とする連続充填装置。
【請求項８】
上記フィルムは、塩化ビニリデン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項７に記載の連続充填装置。
【国際調査報告】
2016170985.tif 000010
2016170985.tif 000011
2016170985.tif 000012
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