(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーター線の両端がシーラー台に固定され、その固定された部位以外の前記ヒーター線の部位は前記シーラー台から離反可能に配置するインパルスシール装置であって、
前記シーラー台の所定位置に前記ヒーター線の中間部位を固定する固定部材を設け、
その固定部材により前記ヒーター線の中間部位を、前記シーラー台に保持するようにし、
前記シーラー台の前記ヒーター線の取付面の所定位置に凹部を形成し、
前記固定部材は、その凹部内に挿入固定する抑え部材であり、
前記ヒーター線の中間部位を、前記抑え部材と前記凹部の間で挟み込んで固定するようにし、
前記抑え部材は少なくとも一部を導電材料とし、通電時に前記ヒーター線を流れる電流が前記抑え部材を経由して流れるようにしたことを特徴とするインパルスシール装置。
【請求項２】
前記抑え部材は、前記ヒーター線よりも導電率の高い材料で形成することを特徴とする請求項１に記載のインパルスシール装置。
【請求項３】
前記シーラー台は、その表面に耐熱性の絶縁体を備え、その絶縁体の表面に前記ヒーター線を配置することを特徴とする請求項１または２に記載のインパルスシール装置。
【請求項４】
前記ヒーター線は、前記中間部位で分断されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインパルスシール装置。
【請求項５】
前記抑え部材は、絶縁材料から形成される固定ネジで前記シーラー台に取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインパルスシール装置。
【請求項６】
前記固定部材は、前記シーラー台に取りつれられた永久磁石で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインパルスシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インパルスシール装置に関するもので、特に、シーラー台に取り付けられるヒーター線の固定構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
包装フィルムをシールするシール装置の１つとしてインパルスシール装置がある。このインパルスシール装置は、ニクロム線等のヒーター線を備えたシーラー台と、加圧バーとを対向配置させる。シーラー台と加圧バーの少なくとも一方は、相手に向けて接近離反移動可能に配置する。係る構成のインパルスシール装置は、シール対象のフィルムをシーラー台と加圧バーとの間に介在させるとともに、上記の接近移動をさせてシーラー台と加圧バーとで挟み込んだ状態で、ヒーター線に瞬間的に大電流を流して熱接着可能な状態にまで発熱させ、熱伝導によりフィルムを熱シールする。またヒーター線は、シーラー台に対し両端部で固定され、且つ耐熱性のガラスクロステープ等によりその表面が被覆されている。これにより、ヒーター線の両端部間においてはガラスクロステープによりシーラー台に貼り付けられて固定された状態になっている。この種のインパルスシール装置は、例えば特許文献１等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２４７４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィルムを加熱してシールした後、シーラー台はフィルムから離反する。このとき、フィルムと、そのフィルムに接触しているシーラー台の表面（実際にはガラスクロステープ）は、軽く接着された状態となっているため、フィルムが離れる際にその表面もフィルムに引っ張られてシーラー台から剥がれようとする力が働く。但し、従来のガラスクロステープでしっかりと被覆している場合には、当該ガラスクロステープがシーラー台にしっかりと接着されているため、ガラスクロステープ，ヒーター線がシーラー台から剥がれていくことは抑止できる。
【０００５】
しかし、最近フィルム厚が０．３ｍｍ程度の厚いフィルムに対しインパルスシールにより接着したいという要求が出てきた。すると、シーラー台と加圧バーとの間には、２枚分のフィルム厚の厚いフィルムが介在した状態で挟まれることになり、短時間でシール処理しようとするとシールの温度も例えば２５０℃以上の高温度に設定する必要が出てくる。すると、ガラスクロステープの耐熱温度を超えているため、ガラスクロステープで固定することができない。また、短期間で劣化するため交換頻度が高くなる問題も生じる。
【０００６】
そのため、ヒーター線の両端部のみでシーラー台に固定された状態になり、両端部間においてはヒーター線とシーラー台は接触しているだけとなるので、シール後にフィルムが離反していく際にヒーター線もフィルムにくっついていく。そのため、特に、シーラー台の軸方向の中央部位はヒーター線を固定している両端から離れているため、当該中央部位がシーラー台から浮き上がる問題がある。また、ガラスクロステープの貼着層の糊がはみ出て異物としてフィルムに付着する問題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明のインパルスシール装置は、（１）ヒーター線の両端がシーラー台に固定され、その固定された部位以外の前記ヒーター線の部位は前記シーラー台から離反可能に配置するインパルスシール装置であって、前記シーラー台の所定位置に前記ヒーター線の中間部位を固定する固定部材を設け、その固定部材により前記ヒーター線の中間部位を、前記シーラー台に保持するものを前提とする。このようにすると、ヒーター線は、その両端とともに中間の所定位置でもシーラー台に固定される。よって、両端の固定位置から固定部材で固定される位置までの距離が短くなりヒーター線がしっかりと固定できる。よって、熱シール後にフィルムと軽く接着しているヒーター線がフィルムとともにシーラー台から離れる方向に付勢されても、上記のようにしっかりとシーラー台に固定されているので剥がれることがない。
【０００８】
上記の前提のもと、前記シーラー台の前記ヒーター線の取付面の所定位置に凹部を形成し、前記固定部材は、その凹部内に挿入固定する抑え部材であり、前記ヒーター線の中間部位を、前記抑え部材と前記凹部の間で挟み込んで固定するようにした。このようにすると、ヒーター線の中間部位が、抑え部材と凹部との間で挟み込まれてしっかりと固定されるので好ましい。またヒーター線の両端がシーラー台に固定されたインパルスシール装置であって、前記シーラー台の前記ヒーター線の取付面の所定位置に凹部を形成し、前記ヒーター線は、その凹部に沿うように配置するとともに、そのヒーター線の上から当該凹部内に抑え部材を挿入固定するようにしてもよい。
【０００９】
さらに本発明は、前記抑え部材は導電材料で形成され、通電時に前記ヒーター線を流れる電流が前記抑え部材に流れるようにした。ヒーター線の凹部に沿って湾曲している部位に電流が流れることが抑制でき、係る凹部に沿った部位で発熱することを抑制できる。（２）抑え部材は、前記ヒーター線よりも導電率の高い材料を用いるとより好ましい。  （３）前記シーラー台は、その表面に耐熱性の絶縁体を備え、その絶縁体の表面に前記ヒーター線を配置するとよい。
【００１０】
（４）前記ヒーター線は、前記中間部位で分断されていてもよい。通電時に抑え部材に電流が流れることから、その抑え部材の存在領域ではヒーター線が接続されていなくても良く、抑え部材がある中間部位で分断する構成を採ることができる。すなわち、シーラー台を導電材料の本体の表面に絶縁体を配置すると共に、その絶縁体に凹部を形成する構成を採った場合、凹部の深さを絶縁体の厚さと等しくすると、凹部の底面から導電材料で構成される本体が露出する。この場合に１本の連続したヒーター線を用い、その露出した本体の表面にヒーター線が接触すると、そこで電気的に導通する。但し、その場合でも、抑え部材側を電流が流れることで、通電時に本体（シーラー台）側に電流が流れることはないが、ヒーター線の中間部位を分断し、当該露出する表面に対向する部位にヒーター線が存在しないようにすることで、より確実にヒーター線とシーラー台とを絶縁できる。
【００１１】
（５）前記抑え部材は、絶縁材料から形成される固定ネジで前記シーラー台に取り付けられるようにするとよい。シーラー台が導電性材料で形成されている場合でも、抑え部材とシーラー台が固定ネジを経由して導通することが抑制できる。
【００１２】
（６）前記固定部材は、前記シーラー台に取りつれられた永久磁石で構成してもよい。永久磁石は磁力の強いネオジム磁石が好ましく適用できる。永久磁石は、複数設けるとより確実にヒーター線を固定できるので好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
シーラー台にむき出し状態でヒーター線が配置され、フィルムとヒーター線が直接接触するタイプのものでも、ヒーター線はその両端と少なくとも中間の一箇所以上でシーラー台に固定されるため、熱シール後にフィルムと軽く接着しているヒーター線がフィルムとともにシーラー台から離れる方向に付勢された際にヒーター線がシーラー台から剥がれることがない。よって、高温度のシールにも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るインパルスシール装置の好適な一実施形態を示す全体図である。
【図２】要部拡大図である。
【図３】要部を拡大した分解斜視図である。
【図４】変形例を示す要部拡大図である。
【図５】変形例を示す要部拡大図である。
【図６】本発明に係るインパルスシール装置の好適な他の実施形態を示す全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に係るインパルスシール装置の一実施形態を示している。このインパルスシール装置１０は、ＰＴＰ包装機その他の包装機に実装される。より具体的には、包装機のフィルム供給装置内のフィルム継ぎ装置（「フィルムスプライサー」と称されることもある）に実装される。つまり、フィルム継ぎ装置は、包装機本体に対して供給中の包装フィルムがすべて繰り出された場合に、当該包装フィルムの終端部位に予備用の包装フィルムの先端を接続することで、予備用の包装フィルムは現行の包装フィルムに続いて連続して包装機本体側に供給するものである。この２つの包装フィルムの接続に、インパルスシール装置を用いる。この種のインパルスシール装置は、例えば特開２０１０−１３７９０９号公報などに開示されている。
【００１６】
図１に示すように、インパルスシール装置１０は、表面にヒーター線１２を装着したシーラー台１１と、加圧バー１３を所定の間隔を置いて対向配置する。本実施形態では、包装フィルム２０が上下方向に立った状態で搬送されている箇所でシール処理するため、シーラー台１１，加圧バー１３も図示するように上下方向に起立した状態で設置される。そして、包装フィルム２０は、シーラー台１１と加圧バー１３の間の空間内を移動する。
【００１７】
シーラー台１１は、ベース１４に取り付けられる。ベース１４は、シーラー台１１の取付面と反対側の面でシリンダ１５に連携されている。シリンダ１５を動作させることで、ベース１４は水平方向に往復移動する。このベース１４の往復移動に追従して、シーラー台１１も移動し、加圧バー１３に対して接近／離反移動する。つまり、通常の包装処理時には、シーラー台１１は図示した待機位置に位置し、包装フィルム２０はシーラー台１１，加圧バー１３のいずれとも非接触の状態でスムーズに搬送される。２枚の包装フィルムをシールして接続する場合、当該２枚の包装フィルム２０をシーラー台１１と加圧バー１３の間に配置する。この状態でシリンダ１５が作動してシーラー台１１が前進移動（図中左側に移動）し、加圧バー１３との間で２枚の包装フィルム２０を所定の圧力で挟み込む。この状態で、ヒーター線１２に瞬間的に大電流を通電することでヒーター線１２を発熱させ、２枚の包装フィルム２０を加圧しながら加熱して熱シールする。その後は、シリンダ１５を上記と逆に動作させ、シーラー台１１を後退移動させて元の待機位置に復帰させる。すると、包装フィルム２０は、シーラー台１１（ヒーター線１２），加圧バー１３から離反し、以後、通常の包装処理のためにフィルム供給が行われる。係る基本構成は、従来のインパルスシール装置と同様である。
【００１８】
なお、本実施形態で用いる（シール対象となる）包装フィルム２０のフィルム厚は０．３ｍｍと通常のものよりも厚くしていることから、それに伴いヒーター線１２における発熱量も高く（例えば２５０℃）なるように温度制御がされている。
【００１９】
ヒーター線１２は、例えばニクロム線等で構成され、その形状は、図２（ｂ），図３に示すように所定幅の帯状となっている。一方、通常シーラー台１１は金属で形成されることから、このヒーター線１２に通電した電流がシーラー台１１側に流れないようにするため、シーラー台１１の表面に絶縁体１６を取り付け、その絶縁体１６の表面にヒーター線１２を配置する。つまり、この絶縁体１６の表面が、シーラー台１１のヒーター線１２の取付面を構成する。さらに本実施形態では、上述したようにヒーター線１２の発熱量を高くしたことに対応して、絶縁体１６は、アルミプレートのおもて面にアルミナの絶縁層を設けた耐熱性を備えたものとしている。この絶縁体１６は、後述する凹部１６ａによって長手方向に二分割されており、凹部１６ａに面する端面は斜めに形成されアルミ基材が露出した状態になっている。
【００２０】
また、本実施形態では、ヒーター線１２の両端は、ネジ２２にてシーラー台１１の両端に配置された取付部材２３に固定される。この取付部材２３はスプリング２４によりシーラー台１１の軸方向中央側に移動する方向に付勢されている。これにより、ヒーター線１２は、両端及び中央で固定され、しかも、スプリング２４による付勢力を利用してピンと張った状態でシーラー台１１（絶縁体１６）の表面に接触した状態を保持する。
【００２１】
そして絶縁体１６の軸方向中央位置に凹部１６ａを形成する。これに伴い、絶縁体１６の表面に配置するヒーター線１２の中央部１２ａも凹部１６ａに沿わせる。この凹部１６ａの表面形状に符合する外形状（断面略等脚台形）からなる抑え部材１７を用意し、当該凹部１６ａ内に抑え部材１７を装着する。抑え部材１７は、固定ネジ１８にてシーラー台１１にネジ止め固定される。これにより、ヒーター線１２の中央部１２ａは、抑え部材１７にて固定される。また、固定ネジ１８は、樹脂などの絶縁材料で形成する。
【００２２】
なお、ヒーター線１２の中央部１２ａは凹部１６ａに沿わせるが、凹部１６ａの底面部分とは必ずしも接触させる必要はない。すなわち、上述したようにヒーター線１２の両端はスプリング２４の付勢力によりともに外側に付勢される。この状態でヒーター線１２の中央部１２ａが抑え部材１７で抑えられることから、中央部１２ａは抑え部材１７の表面に接触して凹部１６ａ内を迂回する。よって、抑え部材１７の厚さを凹部１６ａの深さよりも短く設定することで、シーラー台１１の表面とヒーター線１２とを非接触にすることができる。そうすると、ヒーター線１２とシーラー台１１とが短絡することがなく、よって、凹部１６ａの底面及びシーラー台１１の表面が露出していても問題はない。しかしながら、安全の為、凹部１６ａにおいて露出しているシーラー台１１の表面に絶縁体を配置しておくことが好ましい。
【００２３】
図３に示すように、ヒーター線１２の中央部１２ａの所定位置には、円形の開口部１２ｂが形成される。この開口部１２ｂは、ヒーター線１２をシーラー台１１に取り付けた際に、シーラー台１１に設けた固定ネジ１８用のネジ穴の上に位置するようにしている。開口部１２ｂの径は、当該ネジ穴の径よりも一回り大きくしている。また、抑え部材１７の中央にも上下に貫通する貫通孔１７ａが形成される。この貫通孔１７ａは、固定ネジ１８のネジ部に対してバカ穴となる設定にしており、上部には固定ネジ１８の頭を収容するための拡径した段部が形成されている。よって、シーラー台１１のネジ穴の上に開口部１２ｂ，貫通孔１７ａが位置するようにヒーター線１２，抑え部材１７を位置させた状態で、固定ネジ１８を装着することで固定する。
【００２４】
さらに抑え部材１７は、ステンレス、銅、アルミニウム等のヒーター線１２に比較して導電性が良好な導電材料で形成される。また、好ましくは、抑え部材１７は強度が高い方が良く、その点で言うとステンレスが最も好ましく、次に銅を用いると良い。抑え部材１７とシーラー台１１とでヒーター線１２を挟み込んだ状態では、抑え部材１７の両側面１７ｃがヒーター線１２に面接触するとともに、抑え部材１７の上面１７ｄとヒーター線１２が面一になり、さらに、上面１７ｄの両端縁１７ｂがヒーター線１２に近接（接触）する。よって、抑え部材１７とヒーター線１２とは電気的にも導通状態となっている。
【００２５】
通電時には、ヒーター線１２の一端から他端に向けて電流が流れる。ヒーター線１２の中央部１２ａには、開口部１２ｂが形成されており、開口部１２ｂの両脇は幅が狭くその部分の抵抗値が高くなる。一方、係るヒーター線１２の中央部１２ａの位置には、その上に全体が導電材料で形成された抑え部材１７が配置される。従って、通電時にヒーター線１２の一端から流れてきた電流は、凹部１６ａに沿って湾曲したヒーター線１２の中央部１２ａを流れることなく抑え部材１７内を流れて反対側のヒーター線１２の露出した部位に至り、最終的にヒーター線１２の他端から流れ出る。
【００２６】
よって、抵抗値の高くなったヒーター線１２の中央部１２ａの開口部１２ｂの両脇を電流が流れないで済むため、係る部位での発熱が抑制できる。また、抑え部材１７はヒーター線１２に比べて厚さがあって電流の流れる方向に対する断面積が大きくなるとともに、導電率が高いことも相まってその部位の抵抗値が小さくなる。よって抑え部材１７の設置区間では熱シールするに十分な温度にまでは発熱しない。よって、包装フィルム２０も抑え部材１７の接触した部位ではシールされないが、上述したようにインパルスシール装置１０は、フィルム継ぎ装置に実装されるため、前後の包装フィルムが接続されれば良いので問題はない。
【００２７】
本実施形態では、ヒーター線１２の表面が露出しておりシール時にはヒーター線１２が包装フィルム２０に直接接触する。シール後に包装フィルム２０が離反していく際にヒーター線１２も包装フィルム２０にくっついていこうとするが、ヒーター線１２の中央部１２ａが抑え部材１７で固定されることから、ヒーター線１２がシーラー台１１から剥がれることが抑制できる。
【００２８】
図４は、抑え部材１７による固定構造の変形例の要部を示している。上述したように、通電時にヒーター線１２の一端から流れ込んだ電流は、抑え部材１７を流れてヒーター線１２の他端に至る。従って、抑え部材１７を配置した箇所では、抑え部材１７とヒーター線１２が接続されていれば、必ずしもシーラー台１１の端から端までを１本のヒーター線１２で構成する必要はない。
【００２９】
そこで、この変形例では、図４に示すように、抑え部材１７の底面側にヒーター線を設けないようにした。すなわち、上述した実施形態の構成を前提とすると、ヒーター線１２の抑え部材１７で抑えられる中央部位を切除し、ヒーター線１２の中間部位で分断した構成をする。換言すると、ヒーター線１２は、２本のヒーター線要素１２′１２″により構成され、そのヒーター線要素１２′，１２″のそれぞれ一方の端部をシーラー台１１の両端にネジにて取り付け（図示省略）、他方の端部１２ｃを、抑え部材１７の側面１７ｃと凹部１６ａの間で挟み込んで固定する。
【００３０】
さらに、凹部１６ａの底面において露出しているシーラー台１１の表面に絶縁体３０を配置する。これにより、抑え部材１７とシーラー台１１が接触し、導通することが確実に阻止できる。もちろん、２本のヒーター線要素１２′，１２″を用いる変形例において、絶縁体３０を配置しない構成もとれる。なお、その他の構成は、上述した実施形態と同様であり、対応する部材には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
図５は、図４の変形例を前提としたさらに別の変形例である。この変形例では、凹部１６ａの内側面に屈曲部（凸部）１６ｂを設け、その屈曲部１６ｂに合わせて抑え部材１７の側面１７ｃにも屈曲部（凹部）１７ｆを設ける。そして、ヒーター線１２の他方の端部１２ｃは、この屈曲部１６，１７ｃに沿って折り曲げた状態で挟み込まれるため、よりしっかりと固定され、抜けが防止できる。なお、図４と同じ構成については、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
上述した実施形態では、抑え部材１７にて固定する箇所が中央部１２ａの一箇所としているが、複数箇所で固定しても良い。特に、シーラー台１１（ヒーター線１２）の全長が長くなった場合には、それに応じて複数箇所で固定するのが好ましい。
上述した実施形態では、シーラー台１１を移動させたが、加圧バー１３側を移動させても良いし、両方とも移動させても良い。
【００３３】
上述した実施形態並びに変形例では、シーラー台１１が金属等の導電性を有する部材で構成しているために絶縁体１６を設けたが、シーラー台の材質を適宜に設定することで絶縁体１６を設けない態様をとることもできる。さらに、シーラー台１１の表面を平坦にして絶縁体１６の中央に凹部１６ａを形成したが、シーラー台１１の表面形状として適宜位置に凹部を形成し、シーラー台１１の表面に絶縁塗料を塗布したり、シート状の絶縁シートを配置したりしても良い。
【００３４】
図６は、固定部材として永久磁石を用いた実施形態を示している。すなわち、シーラー台１１に、ネオジム永久磁石３２を軸方向に沿って複数箇所に設置し、そのネオジム永久磁石３２の磁力によりヒーター線１２を吸着固定する。このようにすることで、ヒーター線１２の両端の固定位置から永久磁石３２で固定される位置までの距離が短くなりヒーター線１２がしっかりと固定できる。よって、熱シール後に包装フィルム２０と軽く接着しているヒーター線１２が包装フィルム２０とともにシーラー台１１から離れる方向に付勢されても、上記のようにヒーター線１２はしっかりとシーラー台１１に固定されているので剥がれることがない。さらにネオジム永久磁石３２は、導電性があるため、例えばその露出する表面（ヒーター線１２との接触面）を絶縁材料で被覆する。もちろん、ネオジム永久磁石３２の表面全体を絶縁材料で被覆しても良いし、ネオジム永久磁石３２とヒーター線１２との間に絶縁部材を介在させてもよい。さらに、シーラー台１１のネオジム永久磁石３２の装着部位に絶縁処理（ネオジム永久磁石３２を装着する凹部内周面に絶縁被膜が形成されていたり、装着部位となる凹部を樹脂で形成したりする等）がなされていれば、ネオジム永久磁石３２とヒーター線１２を直接接触させても良い。
【００３５】
この実施形態では、ネオジム永久磁石３２は、大きな磁力を発生し、ヒーター線１２をしっかりと固定することができるが、他の永久磁石を用いてももちろん良い。また、本実施形態では、加圧バー１３側にもシリンダ３１を設け、加圧バー１３とシーラー台１１の両方を互いに接近離反移動させるようにしたが、いずれか一方を移動させるようにしても良い。なお、その他の構成は、上述した実施形態並びに変形例と同様であり、対応する部材には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
また、上述した各実施形態並びに変形例を適宜組み合わせて実施することができる。すなわち、抑え部材１７による固定構造と、永久磁石によるヒーター線１２の固定構造を併用しても良い。
【００３７】
上述した各実施形態並びに変形例では、シール温度が高温度のものに対応する装置に適用した例で説明したが、本発明はこれに限ることはなく、従来同様の通常のシール温度に用いるシール措置として実現しても良い。
【００３８】
また、上述した各実施形態並びに変形例では、インパルスシール装置が包装機のフィルム継ぎ装置に適用した例を説明したが、フィルム継ぎ装置以外に設置するのも妨げない。
【符号の説明】
【００３９】
１０  インパルスシール装置
１１  シーラー台
１２  ヒーター線
１３  加圧バー
１６  絶縁体
１７  抑え部材
１８  固定ネジ
３２  ネオジム永久磁石
【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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